INTERRUPTORES AUTOMTICOS

SAL EDUARDO TREVIO GARCA.

INGENIERO MECNICO ELECTRICISTA CDULA PROFESIONAL 260292.

ASUNTO: CURSO NOM-001-SEDE-2005 INSTALACIONES ELCTRICAS (UTILIZACIN)

TEMA 4 REQUERIMIENTOS PARA LA SELECCIN DE PROTECCIONES EN DIFERENTES CARGAS PARA LOS CIRCUITOS DERIVADOS Y ALIMENTADORES.INTERRUPTORES AUTOMTICOS.

(TERMOMAGNTICOS, PASTILLAS, CIRCUIT BREAKERS, RELEVADORES, ETC.)

Se define como un elemento diseado para abrir y cerrar un circuito por medios no automticos y para abrir el circuito automticamente en una determinada sobrecorriente, sin sufrir dao cuando es seleccionado e instalado dentro de sus caractersticas.

Los interruptores automticos estndar en caja moldeada son los ms comunes (ver figura). El mecanismo de disparo de este tipo de interruptores tiene un envolvente de plstico moldeado. El tipo termomagntico es el que trataremos a continuacin. Otro tipo de interruptores automticos son los de potencia; ms grandes, de construccin para uso pesado y ms costoso, estos interruptores de potencia son usados en instalaciones industriales. Sin embargo, estos interruptores funcionan elctricamente de la misma forma que los interruptores en caja moldeada.

Los interruptores automticos tambin se encuentran disponibles con estado slido y con rangos de disparos ajustables y fijos, estos interruptores tienen mayor precio que el estndar de caja moldeada.

Los interruptores en caja moldeada son listados por U. L., son especificados por NEMA y deben de cumplir con las secciones 240-80 hasta la 240-83 en las que se tratan los requerimientos bsicos para interruptores automticos, a continuacin se menciona los requerimientos mas importantes:

El interruptor debe operar libremente aunque la manija se mantenga en la posicin de conectado (ON) y el mecanismo interno dispar el interruptor a la posicin de abierto (OFF).

El interruptor debe indicar claramente si est en la posicin de abierto (OFF) o de cerrado (ON).

La envolvente debe de ser construida para evitar fcilmente el acceso al mecanismo y partes internas del interruptor, de tal manera que no pueda ser reajustado para cambiarle sus caractersticas de calibracin, sin daar o romper los sellos de la envolvente.

Las caractersticas tcnicas deben ser marcadas en el interruptor, para los pequeos interruptores con rangos de hasta 100 A y 600 Volts o menos la capacidad en Amperes debe de ser moldeada, estampada o grabada en la manija o en alguna otra parte de la envolvente que pueda ser visible despus de que la cubierta del panel est instalada.

Cada interruptor que tenga una capacidad interruptiva diferente a 5 000 A deber mostrar su capacidad interruptiva en su envolvente.

La seccin 240-83 (d) requiere que cuando un interruptor automtico sea usado como desconectador, la envolvente del mismo debe ser marcada con las letras (SWD). Esta situacin se presenta cuando los interruptores se utilizan para desconectar el alumbrado desde los paneles correspondientes.

Un interruptor automtico no debe ser utilizado con una carga mayor a la del 80% de su capacidad en amperes que opere por tres horas o ms. Se puede operar al 100% en el caso de que el interruptor est probado y marcado.

Si la tensin de operacin es marcada con una sola cantidad en Volts (Ejemplo: 240 Volts), el interruptor puede ser usado en sistemas aterrizados o no aterrizados a una tensin donde el voltaje entre dos conductores no exceda el voltaje marcado. PRECAUCIN: No debe utilizarse un interruptor de dos polos de una sola tensin (Volts) para proteger un circuito de tres fases y tres conductores conectado a un sistema elctrico de conexin delta con una esquina puesta a tierra, en este caso el interruptor debe estar marcado para utilizarse para una y tres fases.

Si el interruptor automtico est marcado para operar en dos tensiones (480/277 Volts), el interruptor puede ser usado en donde la tensin a tierra no exceda la mas baja y la tensin entre dos conductores no exceda la tensin ms alta marcadas en el mismo.

INTERRUPTORES AUTOMTICOS TERMOMAGNTICOS

Un termomagntico contiene un elemento bimetlico que, bajo condiciones de sobrecorriente, desconecta el mecanismo interno y abre (OFF) el interruptor, sobrecargas momentneas no afectan al elemento bimetlico y no causan la operacin del mecanismo de disparo. Si la sobrecarga o un corto circuito son superiores a las caractersticas en tiempo y Amperes, el mecanismo opera e interrumpe el circuito casi instantneamente, por esto, el tiempo requerido para que el interruptor abra el circuito completamente depende de la magnitud de la corriente y de las condiciones fsicas del mecanismo interno del interruptor. El tiempo de apertura es aproximadamente de 0.5 ciclo a varios ciclos.

Los fabricantes calibran y fijan las caractersticas de los mecanismos de disparo, adems protegen estos mecanismos en envolventes de caja moldeada para dificultar sean alterados las calibraciones (seccin 240-82). Sin embargo, para ciertos tipos de interruptores la bobina de disparo puede ser cambiada fsicamente para diferentes puntos de operacin, en otros interruptores se prevn ajustes para permitir que la operacin magntica pueda ser ajustada desde el exterior. Por ejemplo: Un interruptor de 100 A que tiene un mecanismo para ajuste externo marcado HI-MED-LO, en este caso el fabricante deber proporcionar los datos de aplicacin, indicando que el disparo magntico ocurre a 1 500 o 1 000 o 500 Amperes para las posiciones indicadas y usualmente con una tolerancia de ms menos 10%.

Existen interruptores compensados a temperatura ambiente, de tal forma que el punto de ajuste no es afectado por un incremento en la temperatura del medio ambiente en el que se encuentra instalado el interruptor, los interruptores estndar estn calibrados y marcados para usarse en temperaturas ambientes de hasta 40C (104 F).

La vibracin, mezclas y polvos del medio ambiente, humos y vapores corrosivos, as como excesivos disparos y operacin pueden afectar la propia operacin y deben de considerarse cuando el interruptor se vaya a instalar.

La capacitad interruptiva est marcada en la envolvente del interruptor y se deber checar cuidadosamente que el interruptor sea conectado de acuerdo a la tensin y capacidad interruptiva marcadas. Una inspeccin del interruptor puede confirmar los datos siguientes:

VOLTS.:CAPACIDAD INTERRUPTIVA (A):

24065 000

48025 000

50018 000

Es conveniente recordar que la capacidad interruptiva en un fusible es marcada en su etiqueta y que esta capacidad es la misma hasta el mximo voltaje indicado para el fusible.

La capacidad estndar en amperes a plena carga de los interruptores no ajustables es la misma que la indicada para fusibles (Seccin 240-6), adems otras capacidades estndar de fusibles son 1, 3, 6, 10 y 601 A.Las curvas caractersticas Tiempo-Amperes son similares a las de fusibles, tal y como se aprecia en la figura de la pgina siguiente.

Note que en el eje horizontal la corriente en amperes es indicada en porcentaje de los valores de la corriente nominal de disparo del interruptor, por lo tanto y de acuerdo con esta grfica un interruptor de 100 amperes puede:

1. Conducir una corriente de 100 Amperes (100%) indefinidamente.

2. Conducir una corriente de 300 Amperes (300%) por un mnimo de 25 y un mximo de 70 segundos.

3. Destrabar su mecanismo de disparo a 0.0032 segundos (aproximadamente un de ciclo) con una corriente de 5 000 A.

4. Interrumpir el circuito en un tiempo mximo de 0.016 segundos (un ciclo) con una corriente de 5 000 A (5 000%).

Este ejemplo muestra que si un corto circuito ocurre a 5 000 A todos los interruptores conectados en serie en el mismo circuito con el de 100 A pueden abrir juntos, ya que tienen el mismo tiempo para destrabar el mecanismo de disparo y esta accin, causa interrupciones de energa elctrica. Esto es ms comn cuando altas corrientes de falla (corto circuito) ocurren en circuitos protegidos con interruptores automticos de caja moldeada.

Una mala aplicacin y violacin a las Secciones 110-9, 110-10 y 230-65 es la instalacin de un interruptor automtico principal o alimentador (tal como un 100 Amperes nominales) que tiene una alta capacidad interruptiva (tal como 50 000 Amperes), suponiendo que los interruptores de los circuitos derivados (con capacidad interruptiva de 5 000 Amperes), son protegidos adecuadamente contra un corto circuito de 40 000 amperes ver la figura siguiente:

De la revisin se concluye que interruptores automticos con alta capacidad interruptiva no pueden proteger a otros interruptores de baja capacidad. Lo anterior, es confirmado por U. L. en su Directorio de Materiales Elctricos para la Construccin, por esto mismo los equipos que tienen integrados los interruptores automticos debern de conectarse a circuitos elctricos protegidos con iguales capacidades interruptivas.

Puesto que el tiempo de operacin de un 100 Amperes generalmente excede de ciclo, casi la cantidad de corriente de corto circuito (40 000 A) entrar a la seccin de los interruptores automticos derivados en el panel donde la capacidad interruptiva es de 5 000 Amperes. El probable resultado de esta situacin ser una explosin elctrica, serias lesiones al personal o prdidas materiales resultados de un incendio.

Situacin similar existe cuando se instalan fusibles con una alta capacidad interruptiva en circuitos alimentadores a los que se instalan fusibles de baja capacidad interruptiva en los circuitos derivados como en el caso de los interruptores automticos, si se presente un corto circuito de alta capacidad, los fusibles no pueden proteger a otros fusibles que tengan baja capacidad interruptiva. Por lo tanto, todos los interruptores y fusibles instalados en un panel deben de ser capaces de interrumpir la mxima corriente de falla que se pueda presentar en el panel.

La Seccin 240-83 (c) requiere que los fabricantes de paneles clasificados en serie deben de marcar las mximas capacidades interruptivas y nmeros de catlogos de los interruptores que estn disponibles para instalarse con el equipo.

La Seccin 110-22 soporta a la Seccin 240-83 (c) requiriendo que se debe de marcar en campo los equipos relacionados con instalaciones en serie de este tipo, como ejemplo: El equipo de distribucin principal de un centro comercial cuando est instalado remotamente de los paneles individuales de los arrendatarios.

ADVERTENCIA: SISTEMA COMBINADO EN SERIE (SISTEMA EN CASCADA)CORRIENTE NOMINAL .. A.

EMPLEAR SOLO REPUESTOS QUE CUMPLAN CON LA ESPECIFICACIN

REQUERIDA PARA ESTE SISTEMA.

Esta etiqueta de precaucin alertar a futuros usuarios del equipo para no sustituir o instalar indiscriminadamente interruptores termomagnticos o fusibles con tamaos y tipos no compatibles con el sistema serie clasificado.

U. L. Menciona en sus listas, a los tableros con sistemas serie compuestos de interruptor termomagntico principal seriado con los interruptores automticos para los circuitos derivados, o con fusibles seriados en la proteccin principal. En la figura siguiente, el termomagntico principal y los de los derivados, detectan la impedancia dinmica del arco en caso de falla y si la falla es grande, se dispara el termomagntico principal dejando sin energa a toda la carga conectada.En el caso de fusibles, pasa lo mismo slo que la perdida de energa puede ser en una sola fase y el alumbrado en este caso no se suspendera totalmente. Bajo una coordinacin de protecciones, en sobrecargas normales los termomagnticos derivados se disparan y abren el circuito, sin que se dispare u opere el fusible de la proteccin principal.

Interruptores automticos disponibles para la proteccin de los equipos para calefaccin, aire acondicionada y para refrigeracin, donde estn presentes varios motores o cargas combinadas, debern de ser marcados LISTADOS TIPO HACR y el equipo a proteger debe de tener marcado en su placa de datos que los interruptores debern ser LISTADOS TIPO HACR. Muy importante es que en la placa de datos del equipo se indique si se utilizarn fusibles o interruptores automticos y el mximo tamao (capacidad nominal en Ampers) de la proteccin contra sobrecarga.Las tres figuras presentes a continuacin, definen las especificaciones que de acuerdo con la norma, deben de cumplirse cuando se ejecuten las instalaciones elctricas para la correcta instalacin de los equipos de aire acondicionado, refrigeracin y calefaccin.

Para motores, en la tabla 430-152 se permite que la capacidad nominal mxima de un interruptor automtico de tiempo inverso para poteccin del circuito derivado de un motor sea del 250% de la corriente de plena carga obtenida de las tablas 430-148, 149 y 150, segn el caso, esto se puede incrementar hasta un 400% para motores de hasta 100 A y 300% para motores de ms de 100A. Para un interruptor automtico de disparo instantaneo, permitido solamente en en una combinacin LISTADA con el controlador, se permite como mximo un 800% de la corriente de plena carga para motores de diseo B, C y D, para los diseos B y E de alta eficiencia el mximo permitido es del 1100%, sin embargo, en caso de que con estos porcentajes el motor dispara el mecanismo del interruptor automtico y no logre arrancar, se pueden incrementar a 1300 y hasta 1700 % respectivamente previo estudio de ingeniera.

Una de las pruebas que se practican a los interruptores automticos es la de corto circuito, esta prueba se ejecuta para una corriente en Amperes ajustada previamente y a un factor de potencia especfico, apicandose como sigue:

Capacidad interuptiva.

Amperes.Factor de potencia del circuito para prueba.Corriente de pico (Peak current) en el primer medio ciclo en Amperes.

10,000 y menos.0.45-0.501.7 X Corriente simtrica clasificada.

10,001 a 20,000.0.25-0.302.0 X Corriente simtrica clasificada.

Arriba de 20,0000.15-0.202.2 X Corriente simtrica clasificada.

El uso de las cartas PEAK LET THROUGH CHARTS para determinar ambas la INSTANTANEOUS PEAK LET-THROUGH CURRENT y APPARENT RMS LET-THROUGH CURRENT de los fusibles limitadores de corriente, permite seleccionar cual fusible limitador es el que protege a los interruptores automticos conectados en serie en el mismo circuito. Existen tambin este tipo de cartas para interruptores automticos limitadores, aunque es diferente el efecto al de un fusible limitador y para capacidades nominales iguales, el efecto del fusible es superior o ms grande al del interruptor automtico limitador.

Por eso, se debern de utilizar las cartas de fusibles y de interruptores automticos independientemente de acuerdo a la aplicacin de cada uno.

Se deben de obtener y aplicar las cartas para los interruptores automticos similares a las de los fusibles como se muestran a continuacin:

En la figura siguiente se muestra como un fabricante de fusibles puede proporcionar el mximo tamao nominal y el tipo de fusible para proteger a interruptores automticos contra corrientes de falla superiores a su capacidad interruptiva.

Las curvas de operacin normal de los fusibles, como las cartas para determinar la corriente asimtrica a partir de la corriente simtrica de corto circuito se obtienen de los fabricantes, como ejemplo:

Para su aplicacin, consideremos que de acuerdo con la seccin 430-32 (a), se tiene un motor de 24 A de placa y un factor de servicio de 1.15, por lo que se selecciona una proteccin por sobrecarga de 24 X 1.25 = 30 A. Ahora se trata de comprobar que el fusible de 30 A seleccionado, permitir el arranque del motor y que para fines prcticos, la corriente de arranque es de 5 veces aproximadamente la corriente de placa de 24 A por lo que consideraremos 100 A.De la curva para el fusible de 30 A, entando con 100 A y yendo verticalmente hasta cruzar la curva de 30 A y despus horizontalmente se obtienen 40 segundos, que es tiempo suficiente para que arranque el motor. Al comparar la curva del protector trmico, se deduce que el protector trmico abre a menor tiempo los mismos 100 A y que en caso de falla de este protector trmico, el fusible de doble elemento de 30 A, proteger al motor a los 40 segundos por lo que en este caso, operar como respaldo en caso de falla de la proteccin trmica.

Ahora, supongamos un corto circuito de 500 A y obtenemos que el fusible opera a 0.02 segundos, por lo que en casi un ciclo el fusible libera la falla del circuito, protegiendo los conductores y al equipo.

Los fusibles limitadores estn contemplados en 240-11 y su operacin es como sigue:

De la grfica anterior, un corto circuito simtrico de 40 A sin limitacin llegara a 92,000 A asimtricos y colocando un fusible de 100 A la corriente asimtrica ser de 10,400 A, esto trae adems como resultado que la corriente simtrica aparente es de 4,600 A. Con base en lo anterior este fusible protege a los termomagnticos de 10,000 A

La limitacin de corriente y la impedancia dinmica son las formas en que se establecen los SISTEMAS EN SERIE (SISTEMA EN CASCADA) de la seccin 110-22.Otras protecciones permitidas son:

ICFT (GFCI) Interruptor de circuito por falla a tierra. Que se aplica para personas seccin 210-8.

PEFT (GFPE) Proteccin de equipos contra fallas a tierra. Que se aplica a equipos secciones 215-10, 230-95, 240-13 y 517-17. Dispositivos trmicos seccin 240-9.

Proteccin suplementaria contra sobrecorriente seccin 240- 10.

Relevadores (Relay) secciones 240-92 (b) (1) (b), (b) (2) (c), 430-40.Las protecciones de las que se trate, se deben de coordinar selectivamente para su operacin de acuerdo a la seccin 240-12, lo anterior para: 1) Una proteccin coordinada contra corto circuito y 2) Indicacin de sobre carga mediante sistemas o dispositivos de supervisin.

La proteccin por capacidad interruptiva seccin 110-9, se logra seleccionando los dispositivos a condiciones plenas de corto circuito o con limitadores de corriente de corto circuito, seleccionados de las cartas y grficas de operacin.

Las protecciones para motores de la tabla 430-52, se seleccionan como sigue:

1. Fusible sin retardo de tiempo (Non time delay fuse).

Prcticamente soportan el 500% de su capacidad por a 2 segundos.

2. Fusible con retardo de tiempo de dos elementos (Time delay fuse).

Soportan hasta el 500% de su capacidad nominal por 10 segundos.3. Interruptor automtico de disparo instantneo ( Instantaneus trip circuit breaker).

Permite fijar los disparos el 300% en la posicin ms baja, 500% en la posicin media, 700% en los tres cuartos y 1 000% en la posicin ms elevada. Ciertos tipos permiten un ajuste de hasta 1 700% de su capacidad nominal.

4. Interruptor automtico de tiempo inverso (Inverse time circuit breacker).

Cuentan con parte trmica y con parte magntica, pueden manejar hasta el 300% de su corriente nominal por diferentes perodos de tiempo. Por ejemplo un dispositivo de 200 A, permitir el arranque de un motor de 195 A de corriente a rotor bloqueado (LRA) o sea 10 H.P. a 230 V.

TRANSCRIPCION DEL PROBLEMA PUBLICADO EN EL BOLETIN ELECTRONICO N 2,VOL. 1, SEGUNDA EPOCA EL INGENIERO DEL 15 DE ABRIL DE 2001 FECIME.

Ejemplo de Problema encontrado en las verificaciones.

Existe una subestacin poste de 150 KVA, 13200 a 440 Volts, etc. Se protege en el primario con fusibles de 15 amperes y en el secundario con termomagntico 225 amperes inmediato al medidor, el alimentador es calibre 4, recorre aproximadamente 65 metros y alimenta nicamente al sistema de agua contra incendio. En el cuarto de bombas existe un table I-Line con interruptor principal de 225 amperes y dos derivados, uno de 200 amperes y el otro de 15 amperes. El interruptor de 200 amperes protege a un motor 100 HP, devanado dividido, arranque a tensin reducida restrella delta, dentro del equipo proporcionado por el vendedor se incluye un interruptor de 225 amperes, un arrancador estrella delta y por seguridad se elimina los elementos trmicos. El interruptor de 15 amperes protege a un motor de 5 HP, jaula de ardilla, arranque a tensin plena, y se utilizar para sostener presin (bomba piloto o bomba jockey).

Al iniciar las pruebas operativas, se disparan los interruptores de 200 y 225 amperes. Se requiere correccin urgente.

Pregunta: Cules deben ser las modificaciones a la instalacin para que este equipo opere conforme a NOM?

Cuntas instalaciones de agua contra incendio para antros, hoteles, hospitales, cines y otros sitios de reunin se nos han escapado bajo condiciones semejantes? En las gaseras es frencuente encontrar equipos de agua contra incendio donde tampoco se cumple la Norma.

Colaboracin del Ing. Eduardo Garca McPherson CIME Quertaro.

REVISIN, NO CONFORMIDADES Y QUE HACER PARA COREGIRLAS EN EL PROBLEMA SOBRE LA INSTALACIN DEL EQUIPO CONTRA INCENDIO, MENCIONADO EN EL BOLETN ELECTRNICO N2 VOL. 1 SEGUNDA POCA EL INGENIERO DEL 15 DE ABRIL DEL 2001.

PREVIO A LA APLICACIN DE LAS ESPECIFICACIONES DEL ARTCULO 695 DE LA NOM., SE DEBERN DE REVISAR LAS INSTALACIONES COMO SIGUE:

1.-LOS CONTROLADORES DEBEN SER APROBADOS Y ETIQUETADOS O LISTADOS PARA BOMBAS CONTRA INCENDIO Y LOS DISPOSITIVOS Y MOTORES DE 100 H.P. Y 5 H.P. DEBEN DE SER APROBADOS (110.2), DE TAL MODO QUE UN CONTROLADOR ESTRELLA-DELTA SE APLIQUE EN MOTORES PARA ARRANQUE EN ESTRELLA Y TRABAJE EN DELTA DE NO MAS DE 6 TERMINALES, SE DEBE DE EVITAR AUNQUE SE PUEDA, QUE SE INSTALEN POR LOS VENDEDORES, FABRICANTES, INTALADORES Y PROYECTISTAS EQUIPOS HBRIDOS O ARMADOS EN OBRA DE DIFERENTES COMPONENTES, TAMBIN ES CONVENIENTE REVISAR QUE EL TRANSFORMADOR, LOS DISPOSITIVOS, CONTOLADORES, INTERRUPTORES, DESCONECTADORES Y ELEMENTOS DE LA INTALACIN QUE DEBEN ESTAR APROBADOS Y ETIQUETADOS O LISTADOS SEGN LO REQUIERA EL ARTICULO 695. VER LAS DEFINICIONES DE APROBADO, LISTADO Y ETIQUETADO EN EL ARTCULO 100.

LAMENTABLEMENTE EN NUESTRO PAS HACEN FALTA MUCHOS DOCUMENTOS TCNICOS PROPIOS QUE CONTENGAN LAS ESPECIFICACIONES APLICABLES EN AMBIENTES (CAPTULO 5), EQUIPOS (CAPTULO 6) Y CONDICIONES (CAPTULO 7) ESPECIALES; POR LO QUE NO TENEMOS EQUIPOS Y ARTCULOS APROBADOS, ETIQUETADOS O LISTADOS COMO EN ESTE CASO, Y NO NOS QUEDAN MAS QUE TRES SITUACIONES: LA PRIMERA ES LA DE ACEPTAR LAS ESPECIFICACIONES, APROBACIONES, LISTADOS O ETIQUETADOS DEL PAS DE ORIGEN Y QUE LOS EQUIPOS Y ARTCULOS SE DISEEN, SELECCIONEN, INTALEN, OPEREN Y MANTENGAN CON BASE EN LOS MANUALES, INSTRUCTIVOS Y CATALOGOS DEL FABRICANTE ORIGINAL, OTRO SERA LO MISMO PERO PARA FABRICANTES O ARMADORES NACIONALES SIN ESTAR APROBADOS, LISTADOS Y ETIQUETADOS Y POR LTIMO, LOS ARMADOS Y/O MODIFICADOS EN OBRA, QUE SON EL DESARROLLO ESPECFICO DE TECNOLOGA POR ESPECIALISTAS EN LA MATERIA DE QUE SE TRATE.

2.-DE CUALQUIER FORMA Y PARA EL PROBLEMA QUE NOS OCUPA, ES CONVENIENTE CHECAR QUE EN LOS MOTORES, EQUIPO ELECTRICO, CONTROLADORES Y ACCESORIOS, ESTEN CORRECTAMENTE CONECTADOS E INSTALADOS, DE ACUERDO CON LOS DIAGRAMAS E INFORMACIN TCNICA ANTES MENCIONADA.

a) LAS CONEXIONES EN TERMINALES QUE NO ESTEN INVERTIDAS, FLOJAS, SUELTAS Y MAL CONECTADAS.

b) QUE TODA LA INSTALACIN COMPLETA ESTE LIBRE DE CORTO CIRCUITO O FALLA A TIERRA.

c) QUE SE TENGA CONDUCTIVIDAD Y BAJA RESISTENCIA ENTRE LA TERMINAL INICIAL Y LA FINAL DE CADA CONDUCTOR OPERANDO MANUALMENTE EN SU CASO, LOS CONTACTOS MVILES DE LOS CONTROLADORES, DISPOSITIVOS, DESCONECTADORES Y ELEMENTOS DE PROTECCIN. (CLARO QUE DESENERGIZADO TODA LA INSTALACIN)

d) MEDIR EN LAS TERMINALES DE ENTRADA O LINEA DEL CONTROLADOR LOS VOLTAJES DE VACO Y CON CARGA AL ARRANQUE DEL MOTOR, YA QUE NO DEBER DE PRESENTARSE UNA CAIDA DE TENSIN MAYOR AL 15% DE LA TENSIN NOMINAL DEL CONTROLADOR.

3.-ES NECESARIO REVISAR EL PROYECTO Y LAS CONDICIONES CON LAS QUE SE SELECCION EL MOTOR Y EL CONTROLADOR, PORQUE EN LOS MOTORES QUE ARRANCAN EN ESTRELLA Y CORREN DELTA, SI BIEN LA CORRIENTE DE INRUSH DISMINUYE A 33% DE LA CORRESPONDIENTE A TENSIN NOMINAL, EL PAR DE ARRANQUE SE REDUCE AL 33% DEL ORIGINAL Y LOS MOTORES QUE REQUIEREN DE MAYOR PAR EN EL ARRANQUE POR LAS NECESIDADES DEL TIPO DE CARGA QUE SE LES EXIGIR SE DEBEN DE SELECCIONAR PARA ESAS CONDICIONES, LOS MOTORES NORMALES DE 9 TERMINALES TIENEN OTRAS APLICACIONES POR NO LLEGAR A LA VELOCIDAD DE CARGA EN EL TIEMPO QUE EL CONTROLADOR HACE EL CAMBIO DE LOS CONTACTOS DE ESTRELLA A DELTA O POR TOMAR DEMASIADA CORRIENTE DE ARRANQUE AL SER EL MOTOR DE UN TIPO NO ADECUADO AL PAR DE ARRANQUE REQUERIDO POR LA DE LA CARGA.

LO QUE DEBE DE QUEDAR CLARO ES QUE EL FABRICANTE DEBE DE INSTALAR O SUMINISTRAR UN CONJUNTO MOTOR-CONTROLADOR PREFERENTEMENTE APROBADO Y LISTADO O ETIQUTADO PARA LA CARGA Y LAS CONDICIONES DE DISEO PARTICULAR, EN EL CASO DE CONJUNTOS ADAPTADOS O HBRIDOS EL MOTOR SELECCIONADO DEBE TENER UN ARRANCADOR COMPATIBLE Y AMBOS SERVIR A LA CARGA REQUERIDA POR LA BOMBA DURANTE Y DESPUS DEL ARRANQUE.

4.-FALT PROPORCIONAR LA LETRA DEL CDIGO DE LOS MOTORES INSTALADOS PARA SABER LOS AMPERES REQUERIDOS AL ARRANQUE; YA QUE S EL MOTOR ES DE DISEO B C D E LA LETRA MARCADA EN LA PLACA DE DATOS SE UTILIZA LA TABLA 430-151 (b) PARA DETERMINAR LA CORRIENTE A ROTOR BLOQUEADO, EN EL CASO DE SER UNA DE LAS LETRAS DE CDIGO J a V MARCADA EN LA PLACA DEL MOTOR, SE TOMARN LOS KVA/HP DE LA TABLA 430-7 Y SE CALCULA LA CORRIENTE DE ARRANQUE (INRUSH) CON LA FORMULA IC=KVA/hpx1000Xhp/1.73xV, PARA LETRAS A a H SE PODR ESTIMAR LA CORRIENTE DE ARRANQUE EN 6 VECES LA CORRIENTE DE PLACA REDONDEADA A DCIMA SUPERIOR.

POR LTIMO, LOS MOTORES DE ALTO PAR SE IDENTIFICAN DE LA MISMA FORMA QUE LOS DEMS MOTORES SOLO QUE EL DATO DEL PAR A ROTOR BLOQUEADO SUSTITUYE AL DATO DE LOS H.P. EN LA PLACA DE DATOS Y EN LOS MOTORES ARRANQUE ENESTRELLA CORRE DELTA, ORIGINALES DE 6 TERMINALES, LA LETRA DE CODIGO MARCADA CORRESPONDE A LOS KVA/HP PARA LA CONEXIN EN ESTRELLA O DE ARRANQUE, CON ESTA LETRA SE CONSULTA LA TABLA 430-7 (b) Y SE CALCULA LA CORRIENTE DE ARRANQUE APLICANDO LA FORMULA ANTERIOR, PARA POSTERIORMENTE APLICAR EL RESULTADO EN LA SELECCIN DE DESCONECTADOR Y PROTECCIONES.

PARA EFECTOS PRCTICOS, YA QUE EL DATO PUEDE SER MODIFICADO, LES OTORGAREMOS A LOS MOTORES LA LETRA DE DISEO B PARA CUBRIR EL REQUISITO Y COLOCAR EL PROBLEMA CON EL MOTOR DE MAS BAJO PAR.

5.-PARA CHECAR QUE LOS INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS 3 DE 225, 1 DE 200 Y 1 DE 15 (A). ESTN BIEN SELECCIONADOS, HACER LO SIGUIENTE:

a) PARA EL MOTOR DE 100HP, 440 VOLTS, DISEO B.

DE LA TABLA 430-151 B EN LA COLUMNA DE 460 V Y CON LA LETRA B (SUPUESTA) Y EN EL CRUCE CON EL RENGLN DE 100 H. P. SE OBTIENEN 725 (A). DE ROTOR BLOQUEADO, A ESTE DATO SE LE APLICA EL 33% POR TRATARSE DE UN CONTROLADOR ESTRELLA-DELTA Y SE OBTIENE COMO RESULTADO 239.25 (A). ELTAMAO MS PEQUEO DEL DESCONECTADOR Y DE LA PROTECCIN SERA UN INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO O ELECTROMAGNETICO CALIBRADO A 250 (A). LA CORRIENTE DE PLENA CARGA SE OBTIENE DE LA TABLA 430-150 Y ES DE 124(A)

b) PARA EL MOTOR DE 5HP. 440V Y DISEO B (SUPUESTO) Y EN LA MISMA TABLA Y COLUMNA ANTERIOR SOLO QUE EN EL RENGN DE 5 H. P. SE TIENEN 46 (A) A ROTOR BLOQUEADO; AUNQUE NO SE DEFINE EN LOS DATOS PROPORCIONADOS EN EL PROBLEMA SE SUPONE QUE ESTE MOTOR SE ARRANCA A TENSIN PLENA, POR LO QUE LA SELECCIN DEL CONTOLADOR SE HACE DE ACUERDOCON SECCINES 430-83 (a) y 430-8 PARA UNA CAPACIDAD DE 5 HP, EN LA SELECCIN DEL DESCONECTADOR Y DE LA PROTECCIN SE APLICAN LAS SECCINES 430-110 (a), 430-52 (c), 430-6 (a), TABLA 450-150 EN LA QUE SE DETERMINA LA CORRIENTE DE PLENA CARGA DE 7.6 (A) PARA 460 (V) Y 5HP. Y DE LA TABLA 430-152 EN LA QUE SE SEALA QUE LA CAPACIDAD DE UN INTERRUPTOR PUEDE SER HASTA DEL 250% DE LA CORRIENTE A PLENA CARGA DE 7.6 (A) O SEAN 19 (A).

c) LA SUMA DE LAS CORRIENTES A ROTOR BLOQUEADO DE LOS DOS MOTORES ES DE 285.5 (A) O SEA 239.5 DEL MOTOR DE 100HP. MAS 46 DEL MOTOR DE 5HP. ESTO NOS INDICA QUE EL DESCONECTADOR Y LA PROTECCION DEBEN TENER UNA CAPACIDAD NO MENOR A 300 (A)

d) LA INSTALACIN DE 3 INTERRUPTORES DE 225, UNO DESPUS DEL EQUIPO DE MEDICIN, UNO EN EL CONTROLADOR PROPORCIONADO POR EL VENDEDOR Y OTRO EN EL TABLERO I LINE ES INEXPLICABLE, YA QUE EXISTE UNO MAS DE 200 (A). EN EL I-LINE.ADEMS, EN LA INFORMACIN DEL PROBLEMA NO SE MENCIONA CUAL O CUALES DE LOS 3 INTERRUPTORES DE 225 SE BOTA U OPERA.

6.-LA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOS DEBE SER 125% DE LA CARGA COMPUESTA DEL MOTOR DE 100HP, DEL MOTOR DE 5HP Y DE LOS ACCESORIOS, POR LO QUE SUMANDO LAS CARRIENTES A PLENA CARGA DE LOS DOS MOTORES, MULTIPLICANDO EL RESULTADO POR 1.25 Y CALCULANDO LOS KVA. NOS DAN 125.2.

7.- RESPECTO A LOS CONDUCTORES ALIMENTADORES Y APLICANDO LAS SECCIONES DEL ARTICULO 430 MOTORES PARTE B, SE REQUIEREN DE CALIBRE 2/0 (175 A) AN CON LA DISTANCIA A LA QUE SE ENCUENTA EL CONTOLADOR, SIN QUE SE NOS PASE QUE LOS CONDUCTORES (SEIS) DEL CONTROLADOR AL MOTOR SERAN DEL 58% DE LA CAPACIDAD DE LOS ALIMENTADORES AL CONTROLADOR, O SEA 0.58x124=80 (A) QUE DAN UN CAL. #3 (CAL.# 2 POR NO EXISTIR EN EL COMERCIO DE ALGUNOS LUGARES EL CAL. # 2)

8.- LA CAPACIDAD DEL FUSIBLE PRIMARIO PUEDE INCREMENTARSE HASTA EL 600% DE LA CORRIENTE NOMINAL DEL TRANSFORMADOR, POR LO QUE EL FUSIBLE DE 15 (A) SE MADIFICARA COMO MXIMO HASTA 30 (A) SI ES REQUERIDO Y, DE ACUERDO A LA CORRIENTE DE ROTOR BLOQUEADO DE 285.5 (A) DEL SECUNDARIO (VER EL PUNTO 5 c), EL FUSIBLE MNIMOEN EL PRIMARIO SERA DE 10 (A).

9.-ENSEGUIDA DE EFECTUAR LO ANTERIOR DESE EL PUNO 1 AL8 Y CON LOS DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS DE CADA UNO SE DEBERN EFECTUAR, SEGN LOS RESULTADOS Y EL ANLISIS A LOS MISMOS, ALGUNAS DE LAS ACCIONES ENUMERADAS A CONTINUACIN PARA QUE SE CUMPLA, SI AS SE DESEA, CON EL ARTCULO 695 Y LOS DEMS ARTCULOS DE LA NOM. QUE SE DEBAN DE APLICAR.

a) CAMBIAR EL CONTROLADOR POR UNO QUE SEA LISTADO CON EL MOTOR Y QUE RESPONDAN A LAS NECESIDADES DE LA CARGA DURANTE Y DESPUS DEL ARRANQUE, ESTOS PUDIRAN SER DE ARRANQUE A TENSIN PLENA, DE DEVANADO BIPARTIDO O DE BAJA TENSIN (AUTOTRANSFORMADOR), AS COMO RECALCULAR LA INTALACIN COMPLETAMENTE, APLICANDO LAS SECCIONES 695-5 Y 695-3 ENTRE OTRAS, PROCURANDO APROVECHAR LO QUE SE PUEDA.

b) CAMBIAR LA TENSIN DE OPERACIN DE LA INSTALACIN, YA QUE 440 VOLTS ES UNA TENSIN CONGELADA Y NO DEBE DE UTILIZARSE EN NUEVAS INSTALACIONES EN LAS QUE NI SIQUIERA SE UTILIZARN LAS EXISTENTES A 440 VOLTS Y ADEMS SE EST ADQUIRIENDO EQUIPO NUEVO.

c) SOLICITARLE AL VENDEDOR, SI SE VA A DEJAR LA ISNTALACIN ACTUAL, QUE CAMBIE EL INTERRUPTOR DE 225(A) DE SU CONTROLADOR POR UNO DE 250 O MAYOR (VER el PUNTO 5 a ) O POR EL QUE RESULTE DEL CLCULO QUE SE EFECTE CON DATOS REALES TOMADOS DE LAS PLACAS DE DATOS DE LOS MOTORES Y EQUIPOS ELCTRICOS INSTALADOS (VER EL PUNTO 4).

d) RETIRAR EL TABLERO I-LINE CON TODO Y LOS INTERRUPTORES DE 225(A), DE 200 (A) Y EL DE 15(A) SUSTITUYENDOLO POR UNA CAJA DE CONEXINES DONDE SE PUEDAN DERIVAR LOS CONDUCTORES A LOS RESPECTIVOS DESCONECTADORES,

INTERRUPTORES Y CONTROLADORES DE LOS MOTORES DE 100 Y 5 HP.

e) CAMBIAR, SI SE DEJARA LA INSTALACIN ACTUAL, EL INTERRUPTOR DE 225 (A) QUE ESTA DESPUS DEL MEDIDOR POR UNO DE 300 (VER EL PUNTO 5 c) O POR EL QUE RESULTE DE LOS CLCULOS QUE SE TIENEN QUE EFECTUAR CON LOS DATOS TOMADOS DE LAS PLACAS DE LOS MOTORES (VER EL PUNTO 4).

f) EL TRANSFORMADOR DE 150 KVA SOLO SE CAMBIAR SI SE DECIDE POR MODIFICAR LA TENSIN A 480 VOLTS, SITUACIN QUE DEBER DE COMPLEMENTARSE CON EL CAMBIO DEL CONTROLADOR (VER EL PUNTO a ANTERIOR), ESTO MOTIVAR UN NUEVO PROYECTO Y UNA NUEVA SELECCIN DE LOS MOTORES, CONTROLADORES E INTERRUPTORES QUE SE UTILIZARN. COMO MEDIOS DE PROTECCIN Y DE DESCONEXIN.

g) EN EL CASO DE SOLAMENTE CAMBIAR EL METODO DE ARRANQUE Y EL CONTROLADOR POR EJEMPLO A TENSIN PLENA; NO SER NECESARIO CAMBIAR EL TRANSFORMADOR, PERO SI SE DEBEN DE REVISAR LAS NUEVAS CONDICIONES Y SELECCIONAR OTRA VEZ LOS INTERRUPTORES COMO DESCONECTADORES Y PROTECCIONES

h) SI SE DECIDE POR DEJAR LA INSTALACIN ACTUAL, CON LOS CAMBIOS DE INTERRUPTORES Y ALGO DE LO INDICADO EN LOS PUNTOS a c, d, e y g ARRIBA MENCIONADOS, PORQUE CON ESTO DESAPARECI EL PROBLEMA, NO SE ESTA CUMPLIENDO CON EL ARTCULO 695 DE LA NOM.

i) ES NECESARIO QUE LA EJECUCIN DE LA INTALACIN CUMPLA CON LO INDICADO EN EL ARTCULO 695, PERO ESTO ES CUESTIN DE LEERLO Y APLICARLO EN LA REVISIN JUNTO CON LO QUE SEA APLICABLE DE OTROS ARTCULOS, TALES COMO QUE LOS CONTOLADORES ESTN A LA VISTA DESDE EL MOTOR, QUE SE RESPETEN LOS ESPACIOS DE TRABAJO Y OTROS

j) LA INTENCIN DEL ARTCULO 695 ES PARA APLICARLO DESDE LAS FUENTES DE SUMINISTRO DE ACOMETIDAS SEPARADAS, CONEXINES A LOS CONDUCTORES DE LA ACOMETIDA PRINCIPAL ANTES DEL PRIMER MEDIO DE DESCONECCIN Y FUERA DEL EQUIPO DE ACOMETIDA Y GENERADORES EXCLUSIVOS PARA LOS MOTORES Y EQUIPOS ELCTRICOS DE LAS BOMBAS CONTRA INCENDIO, POR LO QUE NO SE DEBEN DE ALIMENTAR LOS EQUIPOS Y MOTORES DE DICHAS BOMBAS, A TRAVS DE CIRCUITOS ALIMENTADORES Y DERIVADOS CONECTADOS A LAS BOQUILLAS DE LOS SECUNDARIOS DE LOS TRANSFORMADORES, DERIVACIONES SECUNDARIAS, A TABLEROS DE DISTIBUCIN, A CENTOS DE CONTROL DE MOTORES Y A PANELES DE ALUMBRADO Y CONTROL DEL SISTEMA ELCTICO PARA LA OPERACIN NORMAL Y EMERGENTE DE LOS EQUIPOS E INSTALACIONES DEL USUARIO. CUALQUIER INSTALACIN QUE NO CUMPLA CON ESTO, ESTA INCUMPLIENDO CON EL ARTCULO 695 Y CON LA NOM-001-SEDE-1999.

k) PORQUE SE PUEDE PRESENTAR CONFUSIN ES CONVENIENTE ANALIZAR LA EXCEPCIN 2 DE LA SECCIN 695-3 (c) QUE DICE CUANDO LA TENSIN ELCTRICA DE SUMINISTRO SEA DISTINTA A LA DEL MOTOR DE LA BOMBA, SE DEBE DE INSTALAR UN TRANSFORMADOR QUE CUMPLA CONLOS REQUISITOS INDICADOS EN 695-5 Y UN MEDIO DE DESCONEXIN Y UNO O VARIOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIN CONTRA SOBRECORRIENTE QUE CUMPLAN CON LOS REQUISITOS DE LA EXCEPCIN 1 ANTERIOR, LA SECCIN 695-5 (b) DICE NO SE PERMITE INSTALAR PROTECCIN CONTRA SOBRECORRIENTE EN EL SECUNDARIO Y LA EXCEPCIN 1 ANTERIOR DICE SE PERMITE INSTALAR UN MEDIO DE DESCONEXIN Y UNO O M DISPOSITIVOS DE PROTECCIN CONTRA SOBRECORRIENTE ENTRE LA FUENTE DE SUMINISTRO Y EL CONTROLADOR APROBADO. DICHO MEDIO DE DESCONEXIN Y DISPOSITIVO O DISPOSITIVOS DE SOBRECORRIENTE DEBEN CUMPLIR LOS REQUISITOS SIGUIENTES:

a) LOS DISPOSITIVOS DE SOBRECORRIENTE SE DEBEN DE ELEGIR O PROGRAMAR DE MODO QUE SOPORTEN INDEFINIDAMENTE LA SUMA DE LAS CORRIENTES ELCTRICAS A ROTOR BLOQUEADO DE TODOS LOS MOTORES DE LAS BOMBAS CONTRA INCENDIOS Y DE LAS BOMBAS AUXILIARES, MS LA CAPACIDAD DE CORRIENTE ELCTRICA A PLENA CARGA DE TODOS LOS ACCESORIOS ELCTRICOS DE LAS BOMBAS QUE ESTN CONECTADOS A DICHA FUENTE DE SUMINISTRO.

b) LOS MEDIOS DE DESCONEXIN DEBEN DE ESTAR APROBADOS COMO ADECUADOS PARA USO COMO EQUIPO DE LA ACOMETIDA Y SE DEBEN DE PODER BLOQUEAR EN POSICIN CERRADA. DESPUES SIGUE HASTA (e) 4) CON OTROS REQUISITOS.

DE LA LECTURA SE PODR DEDUCIR CONTRADICCION ENTRE LO QUE SE MENCIONA EN LA SECCIN 695-5 (b) CONTRA LO INDICADO EN LA EXCEPCIN 2, SIN EMBARGO A LO QUE SE REFIERE LA SECCIN 695-5 (b) ES A LA PROTECCIN INEGRADA O NO AL TRANSFORMADOR Y SELECCIONADA DE ACUERDO A LA SECCIN 450-3 SEGN EL TRANSFORMADOR DE QUE SE TRATE Y LAS TENSIONES PRIMARIA Y SECUNDARIA A QUE OPERAR.

LE AGRADECER DE ANTEMANO A LOS COLEGAS QUE SE MOLESTEN EN ANALIZAR EL PROBLEMA Y ESTA APORTACIN, PARA QUE NOS COMUNIQUEMOS VIA CORREO ELECTRNICO SUS APRECIACIONES Y COMENTARIOS A FIN DE AMPLIAR CON SU PARTICIPACIN LOS CONOCIMIENTOS Y LA EXPERIENCIA DE TODOS SOBRE EL TEMA, YA QUE FALTAN PUNTOS POR ANALIZAR SOBRE LA APLICACIN DEL ARTCULO 695.

AL ING. EDUARDO GARCA MACPHERSON LE DOY LAS GRACIAS POR EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y SU PARTICIPACIN EN LA REVISIN DEL CAPTULO 5 AMBIENTES ESPECIALES, AS COMO SOLICITARLE NOS COMUNIQUE TAMBIN SUS COMENTARIOS Y NOS INFORME CUAL FUE EL FINAL DE ESTE PROBLEMA, COMO SE SOLUCION Y COMO QUED LA INSTALACIN ELCTRICA APLICANDO EL ARTCULO 695 Y OTROS ARTCULOS DE LA NOM.

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