NFPA 70 ®NATIONAL ELECTRICAL CODE

NEC® 2014 RETO DE LA PROTECCION ELECTRICA ANTE EL ARRIBO DE

NUEVAS TECNOLOGIAS

GUADALAJARA, SEPTIEMBRE 2015Ing. L. Angel Estevez T

Ing. Jose Antonio Lopez Aguayo

¡ NOTA IMPORTANTE !

LOS COMENTARIOS que aparecen en

esta presentación en ningún

momento constituyen opinión

completa, ni oficial, ni punto de vista

de NFPA®,

Son comentarios y puntos de vista

personales del presentador .

NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

NFPA 70 ®NATIONAL ELECTRICAL CODE, NEC®2014

NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

NEC® TIENE SU HISTORIA ( 117 años)nació en 1897,……NFPA lo respalda desde 1911 y sigue vivo en 2014

.

53 EDICIONES“NEC”

RULES AND REQUIREMENTS

1897

NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

Desde 1975, SE REVISA

CADA 3 AÑOS

19 Paneles (grupos) de trabajo multidisciplinarios: <450 personas

Fabricantes, Diseñadores, Contratistas, Instaladores, Usuarios,

Suministradores Eléctricos, Aseguradores,

Academia, Bomberos,

Asociaciones de Profesionales, …

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890 PAGINAS:9 CAPITULOS:

Capítulos 1, 2, 3, 4 .- Aplicación General

Sustituidos y complementados por

Capitulo 5.- Ocupaciones Especiales

Capitulo 6.- Equipos Especiales

Capitulo 7.- Condiciones Especiales

Complementados con

Capitulo 8.- Sistemas de Comunicaciones

Capitulo 9.- Tablas

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+ 9 ANEXOS INFORMATIVOS:A.- Normas de Seguridad, Productos

B.- Información de Aplicación, Ampacidad

C.- Tablas, Selección Tubos Conduit

D.- Ejemplos de Aplicación

E.- Tipos de Construcción, Edificios (I, II, III, IV, V)

F.- Sistemas de Potencia, Operaciones Criticas (COPS)

G.- Control Supervisorio y Adquisición de Datos (SCADA)

H.- Administración y Aplicación

I.- Tablas Par de Apriete ( UL-486-B)

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UNIDADES DE MEDIDAANTES :

Sistema Imperial Británico (SIB) (Pulgada, pie, libra, galones, milla, lb/pulg2, libra-pulg)

HOY: (SI)Sistema Internacional-Preferente/(SIB)-Referencia)

(SI): (Sistema Métrico) (Metros, mm, kilogramos, litros, Kg/cm2, N-m).

Respaldo:

IEEE/ASTM SI-10-1997 .- Uso del Sistema Internacional .-(oficial USA desde 1975 Ley de Conversión Métrica); México:(NOM-008-SCFI)

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En México, NEC-2011, fue base para revisión de NOM-001-SEDE-2012.

310-15-(b) (16), Tablas selección conductores

590..- Instalaciones Provisionales

625.- Cargadores para Autos Eléctricos

690.- Actualización de Sistemas FV

692- Sistemas de Celdas de Combustible

694.- Sistemas Eólicos pequeños (100 kW)

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¿NEC es obligatorio? , por si solo «NO»...

• NFPA 70 NEC son prácticas recomendadas, no son obligatorias por si solas, se convierten obligatorias cuando se adoptan por autoridades estatales, municipales o nacionales como reglamentos o códigos o normas

• Ha sido adoptado en Costa Rica, Guatemala, Ecuador, Venezuela... En EEUU esta adoptado por 50 estados y muchos municipios, aunque son variadas las fechas y ediciones que son adaptados.

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Misma filosofía en

IEC, NEC, NOM-001-SEDE

Misión fundamental del NEC:

enfocada a prevenir a personas y sus bienes,durante la utilización deenergía eléctrica, daños para:

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Prevenir Daños por Efectos de:

Choque Eléctrico,

• .

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Efectos de: Sobre calentamiento,

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Efectos de: Sobretensiones,

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efectos de: Inducciones

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Se pueden evitar

NEC: esta direccionado a

prevenir incendios

originados por uso de

energía eléctrica

principalmente en :

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en INSTALACIONES RESIDENCIALES .

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en INSTALACIONES COMERCIALES

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en INSTALACIONES INDUSTRIALES

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Campo de Aplicación

NEC APLICA en :Residenciales, comerciales,industriales, instalaciones flotantes, casas móviles, hospitales,centros de reunión, teatros, cines, hotelería, áreas clasificadas como peligrosas e instalaciones especiales como:

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680.- ALBERCAS , FUENTES, ANUNCIOS LUMINOSOS

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690.-SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

.

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694.- TURBINAS EÓLICAS

.

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NEC 2014: TECNOLOGIA INTELIGENTE,

SEGURIDAD ELECTRICA INTELIGENTE

Cambios en NEC estan basados en: nuevas tecnologías,

demandas de consumidores, y

necesidades actuales de profesionales eléctricos

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692.- CELDAS DE COMBUSTIBLE ,

625.- CARGADORES AUTOS ELECTRICOS

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692.- Celda de Combustible H+O en celda de combustible

2H2 O2

H2 O

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692.- Celdas de Combustible en el espacio y transporte……

(Fuel Cell) en naves espaciales desde los ’50

(Canada) puso las celdas en vehículos

…..hoy …en instalaciones residenciales y comerciales

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Art. 692 : Celdas de Combustible

Requerimientos para instalación de sistemasde energía de celdas de combustible, con y sin almacenaje de energía, con salida de CA o CD para su utilización

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393.- SISTEMAS DE DISTRIBUCION B.T. EN C.D.

646.- CENTROS DE DATOS MODULARES

695.5 – PROTECCION POR FALLA DE ARCO

EN SISTEMAS FV.

728.-SISTEMA DE CABLES RESISTENTES A

INCENDIOS

750.- SISTEMAS DE ADMINISTRACION DE ENERGIA

LO MAS NUEVO

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SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE B. T. EN CIELOS SUSPENDIDOS,CADA DIA MAS USUALES.

ENERGIAS RENOVABLES (FV, EOLICA, CELDAS DE COMBUSTIBLE, BATERIAS) ESTAN INCREMENTANDO LAS “CARGAS” EN C.D.

ART. 363 INDICA REQUERIMIENTOS , USOS Y LUGARES PERMIMITIDOS EN INSTALACIONES RESIDENCIALES, COMERCIALES E INDUSTRIALESLIMITA LOS SISTEMAS A 30 V CA Ó 60 V CD

393 .- DISTRIBUCION DE POTENCIA DE B.T. EN CIELOS SUSPENDIDOS

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646.- CENTROS DE DATOS MODULARES

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Define requerimientos para nuevasarquitecturas de centros de datosmodulares (MDC´s), desde los grandes gabinetes hasta los edificios prefabricados

Requerimientos incluyen: Placas de identificacion,Conductores de suministro,Protección por sobrecarga y corto circuito,Compartimentos para alambrado,Iluminación,Espacios de trabajo………..

SISTEMAS FV-FALLA POR ARCO

III.EQUIPOS

DISPONIBLES

I. Reglas de la NOM-001-

SEDE-2012 que regulan la falla

por arco

I. QUE ES

UNA FALLA POR ARCO

IV. CONCLUSION

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220 CA vs 220 CD

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¿QUE ES UNA FALLA POR ARCO?

Una descarga de alta potencia de electricidad entredos conductores (paralelo) o en un solo conductor(serie). La descarga se traduce en calor que puededañar el aislamiento de los conductores y unposible inicio de incendio eléctrico.

(fuente: Wikipedia)

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½ T

FALLAS POR ARCOUna falla por arco ocurre cuando “algo” o “alguien”,interrumpe o disminuye la trayectoria conductora decorriente. Puede ser originado por corrosión, daño enconductores, en terminales flojas, en conexiones, etc.

(fuente: OSHA.gov)

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¿Cómo?En un conductor dañado, la corriente a

través del conductor debilitadopuede originar:

Elevación de temperatura, que puedefundir el aislamiento y al mismo

conductor .

En la trayectoria interrumpida ocurreuna chispa que ioniza el aire yproduce plasma que puedecontinuar la trayectoria porel arco eléctrico visible.

(fuente: SMA)

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Falla por Arco: Serie o Paralelo,

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690-11 - Protección de Circuitos por Falla de Arco en CD

Circuitos de salida de CD encima o penetrando a un edificio, con tensión de 80 V CD o mas, deben protegerse con interruptor de fallapor arco, aprobado, tipo fotovoltaico:

(1) Debe detectar e interrumpir fallas por arco ante una falla en la continuidad de un conductor (EN SERIE), conexión o modulo

(2) El sistema debe desactivar o desconectar a:a.- inversores o controladores conectados al circuitob.- componentes del sistema dentro del circuito

(3) El equipo desactivado o desconectado debe restablecerse manualmente

(4) Debe tener indicador de interrupción con señal visual y no debe restablecerse automáticamente

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INVERSORES CON AFCI

• FRONIUS

• PowerOne/ABB

• SMA

• SolarEdge

Existen en el mercado varios productos disponibles.

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AFCI EXTERNOS AFCI externos, regularmente van en una caja combinadora:

RESYS AFD / SOCOMEC

DC Sunvolt ADU

SolarBOS Combiner

SHOALS SNAPshot

wireless AFI

RESYS AFD / SOCOMEC

SHOALS wireless NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

NEC 2014 : TODOS

NEC 2014 los requerimientos del NECcambiaron para incluir TODOS los sistemas FV,no únicamente aquellos en edificaciones.

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210.12 (A) Interruptor de circuito por

falla de arco (AFCI)Unidades de vivienda.

Circuitos derivados 120 V, 15 y 20 A

salidas 1Ø, :

comedores, salas, de estar, salones,

bibliotecas, cuartos de estudio,

alcobas, solarios, salones para

recreación, armarios, pasillos o

cuartos Y COCINAS (nuevo)

protegidos con (AFCI), aprobado,

tipo “combinación”.

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.

728.- Sistemas de cables resistentes al fuego

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Lista los requerimientos de instalación comomontaje, soportes, empalmes, canalizaciones y lubricantes para jalado….. Para conductores y cables resistentes al fuego

.

750.- SISTEMAS DE ADMINISTRACION DE LA ENERGIA

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Cubre la administrción e interconeción de energía.

Requerimientos paraimplementation de infraestructuraque permita a Red Inteligentemanejar sistemas de administración de energía comomedio para reducir costos de energía, soportar necesidades de picos de potencia, …. sin comprometer la seguridad de usuarios o equipo.

.

250.94 (1) – UNION INTERSISTEMAS

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MAS NOVEDADES

Cobertura a “nuevos” métodos de distribución en baja tension (CD), evitando pérdidas de conversión a CA

Incremento del umbral de 600 V a 1000 V, en consistencia con las nuevas tecnologías de energías alternas.

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694.10(A) CIRCUITOS DE SALIDA DE LA TURBINA EOLICA. CONECTADOS A UNIDADES HABITACIONALES DE UNA O DOS FAMILIAS, SE PERMITEN CIRCUITOSCON MAXIMO 600 V,OTRAS INSTALACIONES UN MAXIMO DE 1000 VOLTS .

1000 V C.D.

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1000 V DC, Común en Sistemas FV Comerciales

• Three-phase string inverters ranging from 8 kW to 30 kW with a maximum input voltage of 1,000 VDC are becoming common in commercial applications

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CONTINUAN de 2011

10 NUEVOS

ARTÍCULOS

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210.8(A) (2) y (5) GFCI-Protección por Falla a Tierra: VIGENTE

210.8 (A)(1)Cuartos de baño210.8 (A)(2) Cocheras y

edificios auxiliares210.8 (A)(3) En exteriores210.8 (A)(4) Espacios poca

altura (entrar agachado)210.8 (A)(5) Sótanos sin

acabados (zonas de almacén o trabajo)210.8 (A)(6) Cocinas, en cubiertas de muebles210.8 (A)(7) Fregaderos a menos de 1.80 m210.8 (A)(8) Cobertizos para botes.

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T. 310-15 (B)(3)(c ) Ajuste temperatura ambiente para canalizaciones circulares en azoteas.

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Distancia por encima del techo

hasta la base del tubo conduit mm

(pulg

Sumador de

temperatura

(°C)

De 0 a hasta 13 (0 - ½”) 33

Mas 13 hasta 90 (>1/2” – 3-1/2”) 22

Mas de 90 hasta 300 (>3-1/2” - 12”) 17

Mas de 300 hasta 900 (>12” - 36”) 14

Adicionar temperatura en

Tablas

310-15(B)(2)(a)

310-15(B)(2)(b) y

finalmente a

310-15(B)(16) antes 310-16

Art. 310, Ajuste con Tabla 310.15(B)(3)( c )

Nuevo - Los conductores en “canalizaciones circulares” !tremendo¡ #6 #4

en techos deben ajustar ampacidad.

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Temperatura ambientees 32°C

Canalización esta 19mm (3/4”) sobre techo, se debe adicionar 22°C a temperatura ambiente

Tabla 310.15 (B)(16) ampacidad, #6 THWN-2 = 75 ATemperatura ajustada: 32°C+22°C Tabla 310.15(B)(3)( c) = 54°CFactor Correc. Temperatura = 0.76 [Tabla 310.15 (B)(2)(a)]Nueva ampacidad = 75 A X 0.76 = 57 A ó !! (#4 THWN-2, 95 A x 0.76 = 72 A) !!

#6 THWN-2¿Ampacidad?

310.15(B)(3)(C) EXCEPCIONCONDUCTORES EN CANALIZACIONESEXPUESTA A LUZ SOLARNO DEGRADACIÓN SI SE UTILIZA XHHW-2 TERMOFIJO

PERO NEC 2014

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(1) CONDUCTORES CON LONGITUD DE MAS DE 1.60 M DENTRO DEL EDIFICIO O MAS DE 3.0 M DESDE EL ARREGLO

(2) LIMITAR LOS CONDUCTORES A NO MAS DE 30 V Y 240 VA EN 10 SEGUNDOS

(3) TENSION Y POTENCIA DEBEN SER MEDIDAS ENTRE CUALQUIERA DE DOS CONDUCTORES Y ENTRE CUALQUIER CONDUCTOR Y TIERRA

(4) LOS METODOS DE INICIACION DEBEN ESTAR SER ETIQUETADOS(5) EL EQUIPO DEBE ESTAR LISTADO E IDENTIFICADO

690.12.- DESCONEXIÓN RÁPIDA EN SISTEMAS FV EN EDIFICIOS

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ETIQUETAS DE ADVERTENCIA

ANTES:

690-5( C),-7( E)(3), -10( C), -17, 31(E)(3),-33(E )(2),

¿PROBLEMA?: (NO tamaño, NO color, NO tipo,

NO características físicas)

NEC 2014:

…....deben cumplir con 110.21(B)(1)(2)(3)

ref. ANSI NEMA Z535-4-2011

Product Safety Signs and Labels

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Leyendas y marcado:690-53.- Se debe instalar en el medio de

desconexion FV una etiqueta para lafuente de c.d.:

690-53 Sistemas solares fotovoltaicos“FUENTE DE POTENCIA FV”

(1) Corriente nominal máx. en punto de alimentación (Imp)(2) Tension nominal máx. en el punto de alimentación (Vmp)(3) Tensión max. del sistema (Voc)(4) Corriente de corto circuito (Isc)

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DEBEN ESTAR MARCADAS CADA TRES METROS CON:

(1) Canalizaciones visibles, charolas para cables y otros métodos de alambrado

(2) Cubiertas o envolventes de cajas de jalado y cajas de conexiones(3) Condulet cuando cualquier abertura disponible no está utilizada(4) Espaciado entre etiquetas,

no mayor de 3.00 metros.

690-31, E) 3): (1), (2), (3), e), 4)

FUENTE DE ENERGIA FOTOVOLTAICA

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Art. 409.- PANEL DE CONTROL INDUSTRIAL.- (nuevo)

409-2. Definiciones.

Panel de control industrial.

Conjunto de componentes:

(1) Componentes circuito de fuerza

(2) Componentes circuito de control.

(3) Combinación de componentes de

control y de fuerza.

Componentes + cableado + terminales, se

montan en envolvente o se montan sobre un

sub-panel. No incluye el equipo controlado.

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409-110. Marcado.-Paneles de Control Industrial

xMarcar información, visible después de la instalación:

(1) Fabricante, marca comercial , responsable del producto .

(2) Tensión alimentación, fases, frecuencia y corriente plena carga en cada circuito

(4) Valor nominal corriente de cortocircuito de panel por uno siguientes métodos:

a. Valor nominal de corriente de cortocircuito del ensamble aprobado y etiquetado.

b. Valor nominal de corriente de cortocircuito establecida utilizando método aprobado.

(6) Diagrama de cableado eléctrico o el número de identificación de un diagrama del alambrado.

(7) El número del tipo de envolvente .

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Art. 626.- Espacios electrificados para camiones ¡CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE!

Estacionamiento para camiones, con sistema eléctrico que permite a operadores de camión conectarlo al vehículo mientras está estacionado y usar fuentes de energía fuera de borda para aire acondicionado, calefacción y aparatos, sin el motor del camión en marcha lenta.

11 kilovoltampere ≠ 600 HP

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ART. 625.- Carga de Vehículos eléctricos: Actualizada !!

Ya estamos viendo:

NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

Tipo de Cargado

NIVEL

1NIVEL

2NIVEL

3TENSION 120 V

CA, 1 F220 V CA, 1F

HASTA

600 V CD

CARGA ELECTRICA

2kW

8kW

150kW

TIEMPO DE CARGA

8-16 horas

4-8 horas

10-50 min

Contactos resistentes a manipulación en unidades de

vivienda. En áreas especificadas en 210-52, los contactos de

120 volts, 15 y 20 amperes sin bloqueo deben sercontactos resistentes a la manipulación.

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406.12 “Resistentes a la manipulacion” (TR)

NFPA 70E

NFPA 70ENORMA PARA SEGURIDAD ELECTRICA EN

LUGARES DE TRABAJOMuchas muertes y miles de personas quemadas ocurren cada añodebido a choque eléctrico, electrocución, falla de arco, destello de arco……..

-- Se pudieron evitar, aplicandorecomendaciones de NFPA 70E --

NFPA 70E.- Ayuda a evaluar los riesgos en el trabajo, motiva a los usuarios a estar mas alertas de perdidas potenciales y desvastadoras.

La edición 2015 actualizan Tablas y adiciona claridad a los requerimientos. Como la seccion 320.3 (A)(1) : cubre los riesgosasociados para los trabajos en baterias

HOY CORTO CIRCUITO, ¿ORIGEN DEL PROBLEMA?

MERCADO LA MERCED, D.F. 2 INCENDIOS EN 2014

INCENDIO EN SISTEMA FOTOVOLTAICO

NFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

CORTO CIRCUITO CENTRAL ABASTOS D.F. 100 LOCALES AFECTADOS

CORTO CIRCUITO PLANTA ELECTRODOMESTICOS EEUU ABRIL 2015

APAGON EN EU DEJA SIN LUZ LA CASA BLANCA Y EL CONGRESO ART. 708 CONFIABILIDAD PARA SISTEMAS DE POTENCIA DE OPERACIONES CRITICAS

EL CICLO TIENE QUE SEGUIR

EN 2017

SE VOLVERÁ

A REVISAR

Y ACTUALIZARNFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ

GRACIAS POR SU ATENCIÓN.Ing. L. Angel Estevez

Estevezbooks

aestevez@prodigy.net.mxNFPA CAP OCC SEPT 15 A ESTEVEZ