20.21 MOTORES Y GENERADORES ELÉCTRICOS
Para los efectos del presente reglamento, los motores y generadores eléctricos (máquinas eléctricas rotativas), nuevos, reparados o reconstruidos, de potencia mayor o igual a 375 W, deben cumplir los requisitos que son adaptados de las normas NTC 2805 e IEC 60034-1, siempre y cuando no sean parte integral de una máquina, excepto cuando estén acoplados a una instalación especial como bombas, escaleras eléctricas, ascensores o montacargas.
Aplica a los motores que contengan elementos mecánicos complementarios, tales como reductores o amplificadores de velocidad, bombas y embragues, así como a los generadores acoplados a máquinas motrices.
20.21.1 Requisitos de producto
- Los parámetros nominales de tensión, corriente, potencia, factor de potencia, frecuencia, velocidad y otros parámetros eléctricos como corriente de arranque, temperatura admisible, grados de protección y eficiencia energética, deben ser probados conforme a una norma técnica internacional, de reconocimiento internacional o NTC que le aplique, en laboratorios acreditados o evaluados como parte del proceso de certificación.
- En el caso de generadores, se debe contar con protección contra sobrevelocidad y protección contra sobrecorriente.
- Todo motor o generador eléctrico debe estar provisto de un diagrama de conexiones, el cual debe adherirse al encerramiento y una o varias placas de características. Las placas se deben elaborar en un material durable, con letras indelebles e instalarlas en un sitio visible y de manera que no sean removibles, además, contener como mínimo la siguiente información:
- Razón social o marca registrada del productor, comercializador o importador.
- Tensión nominal o intervalo de tensiones nominales.
- Corriente nominal.
- Potencia nominal, hasta 1000 msnm.
- Frecuencia nominal o especificar que es corriente continua.
- Velocidad nominal o intervalo de velocidades nominales.
- Número de fases para máquinas de corriente alterna.
- Grados de protección IP.
- Eficiencia energética a condiciones nominales de operación.
- Para las máquinas de corriente alterna, el factor de potencia nominal.
Parágrafo 1: Si la máquina se incorpora a un equipo, que no permita la libre observación de la placa de características, el productor debe suministrar una segunda placa para ser fijada en un lugar visible.
Parágrafo 2: Si una persona distinta del productor repara o modifica parcial o totalmente el devanado de una máquina o cualquier otro de sus componentes, se debe suministrar una placa adicional para indicar el nombre del reparador, el año de reparación y las modificaciones efectuadas. - El productor debe mantener a disposición del usuario la información que le sea aplicable de la siguiente lista:
- Corriente de arranque.
- Número de serie de la máquina o marca de identificación.
- Año de fabricación.
- Referencia numérica de las normas aplicadas.
- Características de funcionamiento específicas.
- Sobrevelocidad admisible.
- Temperatura ambiente máxima admisible.
- Temperatura ambiente mínima admisible.
- Altura sobre el nivel del mar para la cual está diseñada la máquina.
- Masa total de la máquina en kg.
- Torque de operación y torque de arranque.
- Posición de trabajo (vertical u horizontal).
- Clasificación térmica o calentamiento admisible (temperatura exterior máxima nominal).
- Clase de régimen nominal de tensión. Si es un intervalo entre tensión A y tensión B, debe marcarse A-B. Si es para doble tensión debe marcarse como A/B.
- Para las máquinas enfriadas por hidrógeno, presión del hidrógeno a la potencia nominal.
- Para las máquinas de corriente alterna, la frecuencia nominal o intervalo de frecuencias nominales.
- Para las máquinas de corriente alterna trifásica con más de tres puntos de conexión, instrucciones de conexión por medio de un esquema.
- Para las máquinas de corriente continua con excitación independiente o con excitación en derivación y para las máquinas sincrónicas, la tensión de excitación nominal y la corriente de excitación nominal.
- Para las máquinas de inducción con rotor bobinado, la tensión entre anillos de circuito abierto y corriente nominal del rotor.
- Para los motores de corriente continua cuyo inducido esté previsto para tener suministro mediante convertidores estáticos de potencia, el código de identificación del convertidor estático de potencia.
- Para motores que no sobrepasen los 5 kW, el factor de forma nominal y tensión alterna nominal en los bornes de entrada del convertidor estático de potencia, si ésta es superior a la tensión directa nominal del circuito de inducido del motor y los niveles de ruido. operación y mantenimiento de la máquina.
- El productor debe entregar al usuario las indicaciones y recomendaciones mínimas de montaje,
20.21.2 Requisitos de instalación
- El usuario debe atender las indicaciones y recomendaciones de montaje, operación y mantenimiento de la máquina suministradas por el proveedor, incluyendo la posición.
- En lugares clasificados como peligrosos se deben utilizar motores aprobados y certificados para uso en estos ambientes.
- Se debe conservar la posición de trabajo de la máquina (horizontal o vertical) indicada por el productor.
- Las carcasas de las máquinas eléctricas rotativas deben ser sólidamente conectadas a tierra. Para generadores móviles debe tenerse un sistema aislado de tierra, el cual debe ser monitoreado.
- Queda totalmente prohibida la utilización de motores abiertos en puntos accesibles a personas o animales.
- La capacidad de la máquina se debe calcular teniendo en cuenta la corrección por la altura sobre el nivel del mar donde va a operar.
- El motor o generador debe ser apropiado para el tipo de uso y condiciones ambientales del lugar donde opere.
- Los sistemas accionados por motores eléctricos que impliquen riesgos mecánicos para las personas, deben tener un sistema de parada de emergencia. Igualmente, estas paradas de emergencia deben instalarse en bandas transportadoras, parques de juegos mecánicos y las demás máquinas que involucren rodillos y elementos cortantes.
- Todo motor con corriente nominal igual o superior a 3 A, debe tener una protección termomagnética dedicada (exclusiva para el motor).
Parágrafo: Para motores o generadores eléctricos de potencias mayores a 800 kW, el Certificado de Conformidad de Producto, podrá sustituirse por la declaración del proveedor donde se especifique que cumple el presente reglamento, indicar las normas técnicas aplicadas y los resultados de las pruebas tipo y de rutina realizadas por un laboratorio; esta autocertificación se hará dando estricto cumplimiento a los criterios de la norma internacional IEC 17050. Igual tratamiento se dará a motores o generadores reutilizados o remanufacturados de potencia superior a 200 kW.
20.22 PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS
Los paneles solares fotovoltaicos para proveer energía eléctrica a instalaciones domiciliarias o similares y establecimientos públicos, deben cumplir los requisitos de una norma técnica internacional o de reconocimiento Internacional y demostrarlo mediante Certificado de Conformidad de Producto expedido por un organismo de certificación acreditado.
La instalación eléctrica y el montaje de los paneles deben hacerse conforme a la Sección 690 de la NTC 2050, por un profesional competente, quien debe declarar el Cumplimiento del RETIE.
20.23 TABLEROS ELÉCTRICOS Y CELDAS
Para efectos del presente reglamento, los productos llamados tableros, cuadros, gabinetes, paneles, o celdas, se denominarán tableros cuando sean de baja tensión y celdas cuando sean de media tensión. Se considera tablero principal, si contiene la protección principal y el puente equipotencial principal. Deben cumplir los requisitos exigidos en esta sección, según le apliquen.
20.23.1 TABLEROS DE BAJA TENSIÓN
Los tableros de baja tensión se clasifican según la Tabla 20.12 y de acuerdo con su tipo deben cumplir los requisitos que le apliquen, los cuales fueron adaptados de las normas relacionadas.
TIPO DE TABLERO |
NORMA IEC |
NORMA UL |
NTC |
De distribución |
60439-3 61439-1/3 |
67 |
3475 2050 |
De potencia |
60439-1 61439-1 /2 |
891 |
3278 |
Para instalaciones temporales |
60439-4 61439- 1/4 |
|
3278 2050 |
Para redes de distribución pública. |
60439-5 |
|
3278 2050 |
Tabla 20.12. Normas de referencia para realizar pruebas de los tableros
Los tableros de distribución pueden contener interruptores automáticos enchufables (Plug in) o tipo atornillable (Bolt on).
20.23.1.1 Condiciones de la envolvente o encerramiento (también llamado gabinete o armario)
Los encerramientos destinados a tableros deben cumplir los siguientes requisitos adaptados de normas tales como IEC 60529, IEC 60695-2-11, IEC 60695-2-5, IEC 61439-1, IEC 62208, IEC 62262, UL 50, UL 65, NTC 1156, ANSI/NEMA-250 o ASTM 117.
- Los tableros deben fabricarse de tal manera que las partes energizadas peligrosas no deben ser accesibles y las partes energizadas accesibles no deben ser peligrosas, tanto en operación normal como en caso de falla.
- Tanto la envolvente como la tapa de un tablero, debe ser construido en lámina de acero, cuyo espesor y acabado debe resistir los esfuerzos mecánicos, eléctricos y térmicos, para los que fue diseñado.
- El encerramiento del tablero de distribución, accesible sólo desde el frente; cuando sea metálico debe fabricarse en lámina de acero de espesor mínimo 0,9 mm para tableros hasta de 12 circuitos y en lámina de acero de espesor mínimo 1,2 mm para tableros desde 13 hasta 42 circuitos.
- Los encerramientos deben tener un grado de protección contra sólidos no mayores de 12,5 mm, líquidos de acuerdo al lugar de operación y contacto directo, mínimo IP 2XC o su equivalente NEMA.
- Los encerramientos de los tableros deben resistir los efectos de la humedad y la corrosión, verificados mediante pruebas bajo condiciones de rayado en ambiente salino, durante mínimo 240 horas, sin que la progresión de la corrosión en la raya sea mayor a 2 mm. Para ambientes corrosivos la duración de la prueba no podrá ser menor a las 400 horas. El productor debe indicar cual tipo de prueba realizó.
- Los encerramientos deben ser resistentes a impactos mecánicos externos mínimo grado IK 05.
- Los compuestos químicos utilizados en la elaboración de las pinturas para aplicar en los tableros, no deben contener TGIC (Isocianurato de Triglicidilo).
- Se admite la construcción de tableros de distribución con encerramientos plásticos o una combinación metal-plástico, siempre que sean autoextinguibles. Las partes no portadoras de corriente y que dan protección contra contacto directo deben probarse a hilo incandescente a 650 °C durante 30 segundos y las partes aislantes que soporten elementos metálicos con hilo incandescente a 960 °C según.
20.23.1.2 Partes conductoras de corriente
Las partes de los tableros destinadas a la conducción de corriente en régimen normal, deben cumplir los siguientes requisitos:
- Las partes fijas deben ser construidas en plata, aleación de plata, cobre, aleación de cobre, aluminio, u otro metal que se haya comprobado útil para esta aplicación, no se debe utilizar el hierro o el acero en una parte que debe conducir corriente en régimen normal.
- Los barrajes deben estar rígidamente sujetados a la estructura del encerramiento, sobre materiales aislantes para la máxima tensión que pueda recibir. Para asegurar los conectores a presión y los barrajes se deben utilizar tornillos y tuercas de acero con revestimiento que los haga resistentes a la corrosión o de bronce. Los revestimientos deben ser de cadmio, cinc, estaño o plata; el cobre y el latón no se aceptan como revestimientos para tornillos de soporte, tuercas ni terminales de clavija de conexión. Todo terminal debe llevar tornillos de soporte de acero en conexión con una placa terminal no ferrosa.
- La capacidad de corriente de los barrajes de fase no debe ser menor que la máxima corriente de carga proyectada o la capacidad de los conductores alimentadores del tablero, excepto si tiene protección local incorporada. Todos los barrajes, incluido el del neutro y el de tierra aislada, se deben montar sobre aisladores.
- La disposición de las fases de los barrajes en los tableros trifásicos, debe ser A, B, C, tomada desde el frente hasta la parte posterior; de la parte superior a la inferior, o de izquierda a derecha, vista desde el frente del tablero.
- Todas las partes externas del panel deben ser puestas sólidamente a tierra mediante conductores de protección y sus terminales se deben identificar con el símbolo de puesta a tierra.
- Todos los elementos internos que soportan equipos eléctricos deben estar en condiciones de resistir los esfuerzos electrodinámicos producidos por las corrientes de falla del sistema. Las dimensiones, encerramientos y barreras deben permitir espacio suficiente para alojamiento de los terminales y curvaturas de los cables.
- Las partes fabricadas con materiales aislantes deben ser resistentes al calor, al fuego y a la aparición de caminos de fuga. La puerta o barrera que cubre los interruptores automáticos debe permitir su desmonte) solamente mediante el uso de una herramienta, puesto que su retiro deja componentes energizados al alcance (contacto directo).
- Las partes de los tableros destinadas a la conducción de corriente en régimen normal, deben
garantizar que se mantengan las condiciones de los materiales usados en las muestras sometidas a
pruebas de certificación, para esto deben verificarse los siguiente parámetros:
- Contenido de cobre mínimo, o tipo de aleación de aluminio.
- Resistencia a la tracción (estado calibrado), mínima.
- Conductividad (estado calibrado), mínima.
- Dureza mínima.
- Angulo de doblado.
- Módulo de elasticidad o Módulo de Young.
20.23.1.3 Terminales de alambrado
Los terminales de alambrado de los tableros deben cumplir los siguientes requisitos:
- Cada conductor que se instale en el tablero, debe conectarse mediante terminal que puede ser a presión o de sujeción por tornillo.
- Se permiten conexiones en tableros mediante el sistema de peine, tanto para la parte de potencia como para la de control, siempre y cuando los conductores y aislamientos cumplan con los requisitos establecidos en el presente reglamento.
- Cada circuito de derivación debe disponer de un terminal de salida para la conexión de los conductores de neutro o tierra requeridos.
- El tablero debe proveerse con barrajes aislados para los conductores de neutro y puesta a tierra aislada, tanto del circuito alimentador como de los circuitos derivados y solo en el tablero principal, se debe instalar el puente equipotencial principal.
- El tablero debe tener un barraje para conexión a tierra del alimentador, con suficientes terminales de salida para los circuitos derivados.
- El alambrado del tablero debe cumplir el código de colores establecido en el presente reglamento.
20.23.1.4 Rotulado e instructivos
Un tablero debe tener adherida de manera clara, permanente y visible, mínimo la siguiente información:
- Tensión(es) nominal(es) de operación.
- Corriente nominal de alimentación.
- Número de fases.
- Número de hilos (incluyendo tierras y neutros).
- Razón social o marca registrada del productor, comercializador o importador.
- El símbolo de riesgo eléctrico.
- Cuadro para identificar los circuitos.
- Indicar, de forma visible, la posición que deben tener las palancas de accionamiento de los interruptores, al cerrar o abrir el circuito.
- Todo tablero debe tener su respectivo diagrama unifilar actualizado.
Adicional al rotulado, el productor de tableros debe poner a disposición del usuario, mínimo la siguiente información:
- Grado de protección o tipo de encerramiento.
- Diagrama unifilar original del tablero.
- El tipo de ambiente para el que fue diseñado en caso de ser especial (corrosivo, intemperie o áreas explosivas).
- Instrucciones para instalación, operación y mantenimiento.
20.23.2 CELDAS DE MEDIA TENSIÓN
Las celdas de media tensión, deben cumplir los requisitos de una norma técnica internacional, tal como IEC 62271-1, IEC 62271-200, IEC 60695-11-10 de reconocimiento internacional, tales como la UL 347, UL94, ANSI- IEEE C37, NTC 3309 o NTC 3274 que les aplique, en todo caso debe asegurar el cumplimiento de los siguientes requisitos:
- Las celdas del equipo de seccionamiento deben permitir controlar los efectos de un arco (sobrepresión, esfuerzos mecánicos y térmicos), evacuando los gases hacia arriba, hacia los costados, hacia atrás o al frente si lo hace por lo menos a dos metros del piso.
- En celdas de media tensión, los aisladores deben cumplir la prueba de flamabilidad.
- Las puertas y tapas deben tener un seguro para permanecer cerradas.
- Las piezas susceptibles de desprenderse, tales como chapas o materiales aislantes, deben estar firmemente aseguradas.
- Cuando se presente un arco, este no debe perforar partes externas accesibles.
- Deben tener conexiones efectivas con el sistema de puesta a tierra.
- Rotulado. La celda deberá tener especificada la clasificación de resistencia al arco interno y de rotulado establecidos en el numeral 20.23.1.4 del presente Anexo General.
- Las partes conductoras de corriente deben cumplir el literal h del numeral 20.23.1.2
Parágrafo 1. En las celdas de transformador tipo seco se debe facilitar el intercambio de calor en el
transformador, por lo que a este tipo de celdas no les aplica el literal a) del presente numeral.
Parágrafo 2. En ningún caso se aceptan celdas con encerramientos que tengan requisitos menores a los
de los tableros de BT numeral 20.23.1.1 del presente Anexo.
20.23.3 CERTIFICACIÓN DE TABLEROS Y CELDAS
Para efectos de la certificación de los tableros de baja tensión y las celdas de media tensión, se debe verificar mediante pruebas, mínimo los siguientes parámetros:
- Grados de protección IP no menor a 2XC (o su equivalente NEMA) e IK declarados.
- Incremento de temperatura.
- Propiedades dieléctricas.
- Distancias de aislamiento y fuga.
- Efectividad del circuito de protección.
- Comprobación del funcionamiento mecánico de sistemas de bloqueo, puertas, cerraduras u otros elementos destinados a ser operados durante el uso normal del tablero
- Resistencia a la corrosión del encerramiento.
- Resistencia al calor anormal y al fuego de los elementos aislantes.
- Medidas de protección contra el contacto directo (barreras, señales de advertencia, etc.).
- Resistencia al cortocircuito.
- Arco interno (solo para el caso de celdas de media tensión).
Parágrafo 1. Por un periodo no mayor a cinco años o antes si en el país se cuenta con laboratorios que
permitan hacer pruebas de cortocircuito y de arco interno, el organismo de certificación podrá aceptar
que se remplacen tales pruebas por simulaciones efectuadas mediante cálculos, programas de cómputo
o similares, siempre que el modelo utilizado para la simulación se soporte adecuadamente en la literatura
técnica y haya sido validado por un laboratorio de ensayos que tenga acreditadas pruebas eléctricas
relacionadas o esté asistido por un laboratorio de una universidad que tenga programa aprobado de
ingeniería eléctrica. El organismo de certificación debe asegurarse que el ente que desarrolle la
simulación cumpla las condiciones de idoneidad, transparencia e independencia requerida en un proceso
de certificación.
Igualmente se podrán aceptar simulaciones usando el procedimiento de la norma IEC 61439-1, Anexo
D o de otra norma equivalente. Para la prueba se debe tomar una muestra del ensamble o de las partes
del ensamble para verificar si el diseño cumple con los requisitos indispensables del ensamble estándar.
El organismo de certificación debe especificar en el Certificado de Conformidad, si este se expide
basado en la simulación o en la prueba de cortocircuito y de arco interno.
Parágrafo 2. No se aceptará como certificado de la conformidad con RETIE de la celda o del tablero,
solamente el certificado del encerramiento.
Parágrafo 3: Las pruebas de los tableros se harán atendiendo la norma lEC
61439-1 o equivalente y las normas a las que remitan para cada tipo de prueba.
La prueba de resistencia al cortocircuito aplica a celdas y tableros. Acorde con
el numeral 10.11.2 de la norma lEC 61439-1, están exentos de esta prueba los
siguientes productos: a) tableros con corriente de corta duración o corriente de
cortocircuito inferiores a 10 kA eficaces; b) tableros protegidos por dispositivos
limitadores de corriente con una corriente de corte que no exceda 17 kA; e)
tableros ensamblados a transformadores de potencia no mayor a 10 kVA. Los
requisitos de la pruebas de resistencia al cortocircuito y de arco interno (o en su
defecto las simulaciones de dichas pruebas) serán exigibles a partir del primero
(1 °) de enero de 2015.
20.23.4 INSTALACIÓN DE CELDAS Y TABLEROS
Las celdas y tableros eléctricos son equipos de frecuente riesgo de arco eléctrico; para minimizar este riesgo, se deben aplicar las siguientes prescripciones:
- La instalación y puesta en servicio de celdas y tableros debe ser ejecutada por profesionales competentes.
- Cuando la celda o el tablero este diseñado para uso en interior el equipo debe ser almacenado en posición vertical en un lugar seco y ventilado, protegido de la lluvia, temperaturas extremas y el polvo, esto con el fin de evitar el deterioro de características propias del producto originalmente testeado.
- Los tableros con sistema de instalación tipo Riel DIN, no podrán superar el nivel de ocupación definido por el productor.
- El piso debe ser plano y las máximas desviaciones de nivel serán las permitidas por el productor.
- Salvo que el productor especifique otro valor, la distancia de la celda al techo no debe ser menor de 60 cm.
- Los barrajes de tierra de un conjunto de secciones modulares deben quedar interconectadas, utilizando tornillos y tuercas mínimo grado o clase 5, con la presión adecuada a la tornillería.
- Los cables nunca deben atravesar los barrajes.
- Se debe conectar primero el barraje de tierra del tablero a la malla de tierra para asegurar la protección del personal.
- La instalación de amarra-cables, no debe afectar el grado de protección IP.
- Se deben utilizar terminales para hacer las conexiones entre cables y barrajes. Si la conexión es con cable de aluminio se deben utilizar conectores bimetálicos.
- Cuando la conexión involucra varias barras por fase, los conectores se deben colocar enfrentados y con espaciadores de cobre entre las barras.
- Cuando las conexiones van directamente a los terminales de los equipos, se deben aplicar los torques especificados por el productor.
- Se deben respetar las distancias de seguridad definidas por el productor para garantizar el correcto funcionamiento de los equipos.
- Los cables del sistema de control deben alambrarse en canaleta, bajo los siguientes criterios:
- Las canaletas se deben asegurar por lo menos cada 600 mm.
- Las canaletas no deben llenarse a más del 70% de su capacidad.
- Las conexiones deben ser hechas en borneras.
- Todos los hilos de un conductor deben insertarse en el agujero del borne.
- Ajustar firmemente, teniendo el cuidado de no cortar los hilos.
- Los conductores deben ser blindados, cuando sean para señales de comunicaciones y se debe conectar a tierra el blindaje.
- Se deben realizar las siguientes verificaciones:
- Funcionalidad de las rejillas de ventilación, las tapas laterales y las puertas.
- Identificaciones del tablero y de los conductores de control y potencia.
- Conexión a tierra de las puertas.
- Remover el polvo.
- Medir equipotencialidad entre partes conductoras del tablero.
- Verificar los torques de las uniones mecánicas, eléctricas y de anclaje.
- Verificar los enclavamientos mecánicos de los equipos del tablero.
- Inspeccionar visualmente de toda la estructura del tablero, especialmente la pintura. Hacer retoques si es necesario.
- Engrasar ligeramente los contactos eléctricos (grasa contactal).
- Remover todos los objetos extraños que puedan impedir la operación del tablero (restos de cables, tuercas, tornillos, herramientas, etc.).
- Realizar las pruebas de aislamiento: Las mediciones deben ser realizadas usando un megómetro a una tensión de por lo menos 500 Vcc. El valor de la resistencia de aislamiento debe ser no menor de 1000 Ω/V.
- Después de estos pasos y dejando registros de evidencia podrá proceder con la energización.
- La instalación de tableros en espacios públicos deben atender los lineamientos del planeamiento urbano del municipio y en ningún caso debe generar riesgos para el público en general.
- Se prohíbe la instalación de tableros en paredes contiguas a los peldaños de las escaleras, o en espacios que contravengan los requerimientos establecidos en la NTC 2050.