seguridad en equipos e instalaciones eléctricas€¦ · Requisitos para Instalaciones De Uso Final...

seguridad en equipos e instalaciones eléctricas

g u í a

Introducción

Principales actualizaciones que experimentará el RETIE en en 2019

1

Los parámetros de seguridad que deben cumplir tanto los productos como el diseño y la construcción de instalaciones eléctricas, en Colombia, están fijados en dos normativas muy claras: el RETIE y la NTC 2050.

En esta guía le explicamos cuáles son las principales actualizaciones que experimentará el RETIE en en 2019, así como las disposiciones establecidas para garantizar la seguridad en las instalaciones eléctricas domiciliarias.

Además, le enseñamos a diferenciar entre un conductor bimetálico y uno dual para que pueda elegir adecuadamente el que mejor se adapte a sus necesidades.

Finalmente, abordamos cómo utilizar correctamente los distintos tipos de conectores bimetálicos que existen en el mercado, al operar con una red de aluminio, con el fin de que se eviten situaciones de riesgo.

Indice


2

Indice

Los cambios más importantes del retie 2019

Condiciones de seguridad en instalaciones eléctricas domiciliarias

Cuáles son las condiciones mínimas para diseñar una instalación eléctrica domiciliaria

Características clave de los conectores bimetálicos para garantizar la seguridad en las instalaciones eléctricas

Aspectos a considerar para garantizar la seguridad al trabajar con conductores de aluminio

La diferencia entre conectores duales y bimetálicos que debes saber para tener contactos seguros

Cómo usar adecuadamente los distintos tipos de conectores bimetálicos

Cómo garantizar puntos de conexión seguros usando conectores bimetálicos

3

7

10

14

17

19

20

23

Indice ------------

------------

------------

------------

------------

------------

------------

------------

------------

2


3

Los cambios más importantes del RETIE 2019

Estas son las actualizaciones más importantes del RETIE 2019

La seguridad es uno de los factores más importante en el diseño y la construcción de cualquier tipo de red eléctrica. Por este motivo, es indispensable que, antes de comenzar la planificación de tu proyecto, conozcas las variaciones en el RETIE que el Ministerio de Minas y Energía de Colombia está llevando a cabo.

El Ministerio de Minas y Energía de Colombia ha anunciado que entre las modificaciones que tendrá el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE) está la separación del reglamento en dos documentos: uno relativo a las instalaciones eléctricas y el otro a los productos usados en estos sistemas.

A continuación, te presentamos algunos de los cambios más llamativos en el borrador del proyecto:


4

Requisitos Técnicos Esenciales de las Instalaciones Eléctricas

Capítulo 2

Se incluyó como condición de alto riesgo a las instalaciones eléctricas con “campos electromagnéticos que excedan los límites permitidos o induzcan tensiones o corrientes peligrosas”.

Los límites de exposición a campos electromagnéticos oscilan entre 8.3 (kV/m) y 4.16 (kV/m), el criterio depende de si la persona expuesta es un trabajador con protecciones adecuadas o una persona que no está consciente de esta exposición, de acuerdo con el sitio especializado Portal Eléctricos.

Requisitos para el Proceso de Generación

Capítulo 3

Art. 9.2: Evaluación del nivel de riesgo

Quienes se establezcan como generadores de energía, por ejemplo a través de paneles solares, deben garantizar un sistema de telecomunicaciones confiable, tanto para cuestiones operativas como para casos de emergencia.

Art. 21.1: Requisitos generales para la instalación de plantas de generación con fuentes no convencionales de energía

Se especificó que los operarios deben contar con el conocimiento técnico para realizar su trabajo. Anteriormente, sólo se pedía que tuvieran las “condiciones técnicas” para efectuarlo.

Existen instituciones como la Universidad Autónoma de Occidente que ofrecen formación continua para los operarios de sistemas eléctricos.

Art. 18.3: Verificación en el lugar de trabajo


5

Requisitos para el Proceso de Transmisión

Capítulo 4

Se contempla el aumento o la disminución de potencia de líneas de transmisión ya existentes, ya sea cambiando el calibre o el tipo de conductor.

Requisitos para el Proceso de Distribución

Capítulo 5

Art.22.11: Repotenciación de líneas de transmisión

Los requisitos relacionados con las estructuras para distribución aérea se han establecido con mayor detalle. Se prescriben medidas estándar para la distancia entre un poste y otro, así como los materiales permitidos en caso de implementar postes o estructuras de metal, y la altura que pueden tener los postes en zonas aisladas.

Art. 25.4: Estructuras de soporte

Se contemplan medidas de seguridad específicas para los conductores situados a 30 metros o menos de escuelas y lugares con presencia de menores.

Art. 25.8.3: Conductores subterráneos


6

Requisitos para Instalaciones De Uso Final

Capítulo 6

Este capítulo contiene el mayor número de actualizaciones referentes a las instalaciones de uso final, es decir, las que están en mayor relación con las personas, tanto en las viviendas como en edificios públicos.

Entre las mayores especificaciones están las que se refieren a las características que las instalaciones deben tener para garantizar la protección de las personas.

Prohibiciones Capítulo 7

Se dispone de un plazo de no más de 36 meses (a partir de que la actualización entre en vigor) para corregir aquellos sistemas monofilares (de retorno de corriente por tierra, de acuerdo con la definición del sitio Sector Electricidad) que presenten deficiencias.

Art. 32.4: Uso de la tierra como único conductor de retorno

Demostración de la Conformidad

Capítulo 8

Se detallan los requisitos que deben cumplir los encargados de establecer la conformidad de las instalaciones eléctricas.

Los inspectores y los directores técnicos de organismos de inspección deben contar con una certificación del Organismo Nacional de Acreditación, ONAC.

En este capítulo se especifican los requisitos para obtener la certificación con vigencia de 3 años.


7


Descarga eléctrica

El RETIE define a la instalación eléctrica domiciliaria como:

Instalación eléctrica de uso final en unidades de vivienda, pequeños comercios, pequeñas industrias o pequeños talleres, así como en oficinas donde la persona pernocte o permanezca en una jornada de trabajo o más tiempo.

En este documento se exponen consideraciones que tienen el objetivo de evitar los peligros que conlleva el contacto con energía eléctrica en recintos domiciliarios y que, de acuerdo con el sitio Foro de Seguridad, son:

Sucede cuando una persona entra en contacto con uno de los polos de tensión del conductor o con ambos.

Dependiendo de factores como la humedad en la piel, la descarga puede ser de mayor riesgo y llega a ser mortal si el flujo eléctrico pasa por zonas vitales como el corazón, los pulmones o el sistema nervioso.


8

Incendio o explosión


Donde fluye la energía eléctrica hay una elevación de temperatura como consecuencia. El sistema eléctrico se vuelve peligroso cuando se genera exceso de calor cerca de materiales inflamables o por la aparición de chispas entre conductores.

Todas las personas involucradas en el trabajo con sistemas eléctricos deben contar con el conocimiento técnico y ser avalados por un profesional certificado por el Organismo Nacional de Acreditaciones.

Al momento de utilizar cualquier producto en la instalación, es necesario contar con la garantía de que está certificado.

Las protecciones eléctricas utilizadas en la instalación deben asegurar sensibilidad a los fallos, activación en la zona más cercana al problema, velocidad de reacción y confiabili-dad.

El punto neutro del transformador debe ser puesto en tierra sólidamente.

Las canalizaciones que estén expuestas deben ser visibles y de materiales no inflamables.

En el uso de tuberías, éstas deben estar protegidas contra corrosión.

El Reglamento establece que el propietario de estas instalaciones debe mantenerlas en buen estado para que no representen un peligro.

Éste es un resumen general de los requisitos que establece el RETIE para las instalaciones de este tipo:

Le sugerimos consultar todos los detalles en el propio documento del RETIE antes de comenzar a trabajar.


9

A nivel internacional se han avalado 5 reglas que garantizan la seguridad en el trabajo con instalaciones eléctricas. La revista digital del Instituto Europeo de Estudios Empresariales las explica así:

Para más información relacionada con la seguridad en el trabajo con instalaciones eléctricas, le recomendamos consultar nuestra guía 2018 de instalaciones eléctricas.

Las Reglas de Oro

01 Desconectar cualquier fuente de energía de la parte de la instalación en la que se va a trabajar.

Bloquear todos los aparatos que estén cortando la alimentación de energía hasta que se termine el trabajo, y señalar debidamente la prohibición de maniobra de los mismos.

Verificar que no existe flujo de energía en ninguna de las partes separadas de la instalación en que se trabaja.

Poner a tierra y en cortocircuito cada elemento del sistema en que se trabaja.

Señalar visiblemente la zona de trabajo.

02

03

04

05


10

Cuáles son las condiciones mínimas para diseñar una instalación eléctrica domiciliaria

Como dicta el actual RETIE, los productos utilizados en las instalaciones eléctricas de las viviendas, así como cualquier procedimiento propio del diseño, construcción, operación y manutención de las mismas, deben cumplir con los requisitos técnicos que garantizan la vida de las personas que habitan nuestro país.

Particularmente, si de diseño se trata, éste sólo puede ser realizado por un técnico electricis-ta, o el tecnólogo e incluso el ingeniero responsable de la ejecución de una instalación, quienes deben ser capaces de entregar un esquema o plano al propietario del inmueble donde se llevará a cabo el trabajo eléctrico.

Esto, porque a diferencia de una obra eléctrica de gran carga o envergadura, una instalación eléctrica domiciliaria es una construcción básica, que generalmente no supera los 7 KVA (siendo el mínimo 1 KVA, según este material sobre cómo calcular el consumo de una vivien-da), ni es parte de una edificación con más de cuatro cuentas o medidores.


11

Según los mismos encargados de inspeccionar que se cumpla el Retie, la maqueta o plano del diseño de una instalación eléctrica domiciliaria debe incluir los siguientes aspectos o requisitos:

Tipo y ubicación del Sistema de Puesta a Tierra (SPT), determinando electrodos, dimensiones, calibre y conductores utilizados.

Capacidad y tipo de las protecciones de sobrecorriente, especificando carga y calibre de los conductores de cada circuito.

Representación gráfica de la instalación con su respectivo cuadro de carga de los circuitos. En esta guía aparecen ideas de cómo hacerlo.

Ubicación de los distintos medidores, así como el tipo y diámetro de la tubería, número y calibre de los conductores, interruptores y tomacorrientes eléctricos.

Con todo esto integrado, se debe demostrar por escrito que se está dando debido cumplimiento a la normativa a través de un certificado que demuestra que la construcción, remodelación o ampliación de la instalación eléctrica, se encuentra en perfecto estado.

¿Qué debe considerar el diseño de una instalación eléctrica de una vivienda?

01 Distancias mínimas de las instalaciones a partes expuestas a electricidad y que no se están invadiendo redes de transmisión ajenas.

02

03

04

05


12

Según los mismos encargados de inspeccionar que se cumpla el Retie, la maqueta o plano del diseño de una instalación eléctrica domiciliaria debe incluir los siguientes aspectos o requisitos:

No causar daño en otros materiales, en el medio ambiente ni instalaciones eléctricas adyacentes.

Soportar corrientes de cortocircuito como las previstas durante el tiempo de disparo de las protecciones.

Asegurar que tanto la corriente como la tensión de la operación no excedan la corriente y tensión nominales del equipo.

Contar con espacios suficientes para la operación y manutención de la instalación y equipos.

¿Qué productos se deben usar en este tipo de instalaciones eléctricas?

01Contar con un Certificado de Conformidad de Producto o el documento que certifica que se puede confiar razonablemente en un producto, proceso o servicio eléctrico.

02

03

04

05

Considerar la frecuencia de servicio por si ésta influye en las características de los materiales.

Contemplar influencias externas como las condiciones climáticas, corrosión y altitud, entre otras, que puedan influir en el comportamiento del producto.

06

07


13

No superar la potencia del servicio.

No exceder las temperaturas de la operación.

Trabajar en base a la tensión asignada mayor o igual a las sobretensiones previstas.

08 Incluir posibilidades de sujeción mecánica y refrigeración de los equipos.

09

1 0

1 1


14

Características clave de los conectores bimetálicos para garantizar la seguridad en las instalaciones eléctricasAunque tradicionalmente se han utilizado conductores de cobre en la construcción de redes eléctricas, actualmente el aluminio comienza a ser más demandado, debido a su menor densidad y costo.

Por otro lado, se debe tomar en cuenta que el cobre, al ser un material reciclable de alta demanda, muchas veces es robado en las obras, lo que repercute en un sobrecosto en la construcción, algo que no sucede con el aluminio.

Sin embargo, se requieren dispositivos nuevos para poder trabajar con redes de aluminio o de cobre indistintamente. Estamos hablando de conectores bimetálicos.

Los conectores bimetálicos son aquellos que están formados, como su nombre lo indica, por la unión de dos metales. En el caso de las redes eléctricas, los dos metales que se usan son cobre y aluminio.

Características básicas de los conectores bimetálicos


15

Punto caliente en una red eléctrica: situación de alto riesgo

Importancia de la certificación de los conectores bimetálicos en redes eléctricas

Desde los puntos de vista físico y químico, estos materiales se repelen, es por eso que para que se permita el flujo eléctrico, la unión debe ser por fusión molecular.

Para cuestiones de energía, la aleación de aluminio tiene que ser la número 6101, ya que esta es la que posee grado eléctrico (hay aleaciones diferentes para fabricar otro tipo de produc-tos de aluminio, como la que se utiliza en la elaboración de productos de cocina, por ejemp-lo), de acuerdo con las características detalladas en el sitio web de la fábrica SIGNI.

El grado eléctrico es la capacidad de conducir la energía que se requiera, dependiendo del uso que se le vaya a dar. Cuando el conductor corresponde a un nivel de energía elevado, es de muy alto riesgo si el dispositivo de conexión no está debidamente certificado, pues se corre el peligro de que se generen puntos calientes en la red eléctrica.

Los puntos calientes se generan cuando no se ejerce la fuerza suficiente de sujeción en una conexión eléctrica.

Esto puede suceder porque el cable de aluminio que va a entrar en el barril del mismo materi-al, no tiene la longitud suficiente para garantizar un buen contacto, y la deformación por compresión del barril no sujeta debidamente al conductor.

Al emplear productos certificados, usted tendrá certeza de que, con una buena instalación, los puntos calientes pueden ser evitados.

Estos productos deben ceñirse a una norma técnica internacional que los certifique, de acuerdo a los parámetros que establece el RETIE. De esta forma, se garantiza la seguridad en la instalación de la red eléctrica.


16

La certificación debe ser expedida por un organismo competente y acreditado que, en el caso de Colombia, es la Organización Nacional de Acreditación en Colombia (ONAC).

Además, independientemente de que cuenten con certificación por parte de alguna de las instituciones de certificación de producto que sea miembro del International Acreditation Forum, deben validarse en laboratorios colombianos, tales como SGS -que también otorga certificaciones para contextos internacionales- o Intertek, empresa evaluadora con alcance global.


17

Aspectos a considerar para garantizar la seguridad al trabajar con conductores de aluminioLas conexiones eléctricas que trabajan con conductores de aluminio requieren la intervención de conductores bimetálicos para poder fijar correctamente los puntos de contacto en la red, debido a que este tipo de material puede presentar consecuencias físicas y químicas que ponen en crisis al sistema de energía.

Para evitar situaciones de peligro, el RETIE y la Norma Técnica Colombiana (NTC) 2050 definen cuáles son los requisitos que deben tener las instalaciones de este tipo.

Ambos documentos se refieren a los aspectos clave que hay que evitar en las redes que trabajan con conductores de aluminio.

Aspectos físicos y químicos que deben tenerse en cuenta en una instalación con conductores de aluminio


18

Par galvánico

Es un chispa que se produce en una superficie de contacto entre dos materiales por los que fluye energía, si no son compatibles, o debido a que no tienen un punto de contacto firme. Esto puede suceder porque no hay suficiente fuerza que fije el sitio de conexión.

Una manera de distinguirlo es al escuchar un sonido parecido al que se oye cuando hay una abeja volando en un punto de contacto. Esto quiere decir que en ese punto, hay micro arcos de elevación de temperatura que ponen en crisis la conexión eléctrica.

Efecto Creep

Es el resultado de la elevación o la disminución de temperatura en un punto de contacto por la existencia o la ausencia de flujo eléctrico.

Cada conductor tiene un coeficiente de dilatación. El cobre se dilata más que el aluminio, pero también se contrae más. En este sentido, el efecto Creep se genera por la alternación excesiva de ambos procesos en el conductor, lo que lo termina deformando, según lo informa Wikipedia.

Proceso de oxidación galvánica

Todos los materiales son susceptibles de oxidarse. Incluso las personas nos oxidamos.Cuando el cobre (pero también el oro y la plata) se oxida, el proceso llega a un punto límite y la oxidación se detiene. En cambio, el hierro, el acero y el aluminio se oxidan hasta el punto en que se produce la corrosión del metal.

Por otro lado, cuando las partículas de oxígeno se integran a las del aluminio, éste deja de tener grado eléctrico, pues se vuelve dióxido de aluminio.

En estos casos, se requiere la aplicación de un gel antioxidante. Su objetivo es eliminar las burbujas de aire en las que se encuentra el oxígeno que puede existir en el interior de un conector si éste no cuenta con la sujeción debida. Los conectores deben garantizar que no generan corrosión en el conductor o conductores que conectan. Estos 3 aspectos son los requisitos más importantes según el Reglamento Técnico de Insta-laciones Eléctricas y los que determinan la necesidad de instalar conectores bimetálicos, para garantizar la seguridad de los puntos de contacto.

De igual forma, te recomendamos consultar la NTC 2050 para conocer mayores detalles sobre los requisitos de seguridad en el sistema eléctrico.


19

La diferencia entre conectores duales y bimetálicos que debes saber para tener contactos segurosLos tipos de conectores que pueden intervenir en una red de aluminio son:

Conectores bimetálicos

Estos aparatos -como decíamos anteriormente- están conformados por dos metales medi-ante fusión molecular entre cobre y aluminio por inducción de energía. Al no presentar efec-tos físicos de resistencia, estos dispositivos aseguran mayor fijación en el punto de contacto.

Actualmente existe una amplia gama de este tipo de conectores, y su uso depende del con-texto en el que se implementen.

Conectores duales

Pueden ser de aluminio o de cobre, y tienen que contar con un recubrimiento elaborado normalmente de estaño, aunque también podría ser de plata. Este recubrimiento es esencial debido a que el aluminio y el cobre se repelen, y por eso la función del estaño (o de la plata, según sea el caso) es fungir como un agente conductor para evitar los efectos físicos y químicos que se pueden producir en los conductores de aluminio, es decir: par galvánico, efecto creep y oxidación galvánica.


20

Cómo usar adecuadamente los distintos tipos de conectores bimetálicosComo decíamos anteriormente, el par galvánico, el efecto creep y la oxidación son los tres grandes enemigos de una instalación eléctrica con acometida de aluminio, pues son responsables de que se generen elevaciones de temperatura en los puntos de unión de la red eléctrica.

Por eso es importante que utilice conductores adecuados que aseguren que el sistema de electricidad no corre ningún riesgo.

A continuación, le explicamos cuáles son los conectores bimetálicos que existen actualmente y cómo debe emplearlos.

Estos son los conectores bimetálicos que cumplen las especificaciones técnicas dispuestas en el RETIE y en la Norma Técnica Colombiana 2050:

Tipos de conectores bimetálicos


21

Conector bimetálico de pala

En este dispositivo, la fusión de cobre y aluminio está en la misma superficie.Se recomienda su uso para equipos en los que la unión sea mediante borne con tornillo, y la fijación sea a través de tuerca. De esta forma, será la parte de cobre la que contacte con la bornera de conexión.

Los equipos que pueden conectarse con este tipo de uniones son los de potencia, los de medida, los de transformación y los de conducción.

¡Importante! Estos conectores no deben utilizarse en conexiones con barras de aluminio, pues la unión simultánea de estas con los conectores bimetálicos causaría par galvánico, debido a que el cobre y el aluminio se repelen, produciendo resistencia en el flujo eléctrico.

Conector bimetálico de ojo

Se emplea en subestaciones o en tableros con barras de cobre, ya que, debido a su diseño, la superficie de cobre del conector es la que hace contacto con el equipo. Por lo tanto, al tratarse del mismo metal, no se genera rechazo entre materiales.

Las medidas de estas uniones cumplen con las especificaciones del estándar American Wire Gauge (AWG), que es, de acuerdo con la descripción del portal Engineering ToolBox, el calibre del grosor de los alambres.

Conector bimetálico de pala angosta

Es el más adecuado para conectar los totalizadores o los interruptores principales en una red, ya que cuenta con la medida estándar para entrar a los equipos de las marcas más utilizadas en el mercado.

Conector bimetálico de pin

Se utiliza en equipos en los que la conexión es por tornillo prisionero. Eso quiere decir que el pin de cobre entra por un orificio en el que el dispositivo queda fijado por la presión mecánica que ejerce un tornillo en la superficie de cobre.

Este conector se utiliza en los gabinetes donde se instalan los medidores de corriente, y en los tableros de zonas comunes que trabajan con acometidas de aluminio.


22

Por otro lado, existen conectores bimetálicos de pin con dimensiones más pequeñas que funcionan en las redes internas de aluminio, sin embargo, comenta el Ingeniero Suárez, su uso está restringido por el RETIE, mas no por la NTC 2050.


23

Cómo garantizar puntos de conexión seguros usando conectores bimetálicos

Cómo asegurar los puntos de conexión usando conectores bimetálicos

Independientemente de los distintos tipos de conectores bimetálicos que existen en el mer-cado, los procesos para asegurar los puntos de unión al emplear estos dispositivos son esencialmente los mismos.

A continuación, le explicamos cómo asegurar los puntos de contacto en las redes eléctricas que trabajan con acometidas de aluminio.

Par galvánico

A partir de la medida del barril del conector, debe pelar una longitud suficiente del conductor de aluminio, tratando de que este llegue hasta el fondo del cuerpo del dispositivo, pero asegurando que el recubrimiento del cable se mantenga en el cuello de conexión.

Es importante que no quede ninguna parte del metal expuesta al aire, porque de lo contrario se generaría un proceso de oxidación.


24

Aplicación de compuesto antioxidante

Aplique un compuesto anticorrosivo en el interior del barril del conector. La cantidad que disponga deber ser la suficiente para que, al entrar el conductor, salga todo el oxígeno restante.

Al hacerlo de esa forma, debe brotar una burbuja de aire. Esto significa que se ha eliminado el oxígeno que estaba en el interior del dispositivo.

Procedimiento de deformación del barril del conectorDebido a que el aluminio requiere una deformación mecánica uniforme para que el barril no se fisure durante la fijación, es importante utilizar ponchadoras con dados hexagonales que realicen una compresión homogénea en el alambre.

Como mínimo, debe realizar dos deformaciones en el barril del conector bimetálico, cuidando que el ponchado se realice en direcciones opuestas, alternadamente. De esta forma, usted se asegura de que la fijación mecánica esté garantizada.

¿Cómo transitar de un conductor de aluminio a uno de cobre?Cuando deba introducir un conductor de alambre de cobre en un conector de aluminio, aplique un recubrimiento de estaño, ya que este funcionará como agente mediador entre los dos metales, que normalmente se repelen, para evitar que se produzcan las chispas carac-terísticas de un par galvánico.

De igual forma, debe utilizar un compuesto antioxidante para evitar la oxidación galvánica.Además, tome en cuenta que solo es posible introducir alambre de cobre en un conector de aluminio, debido a que la dilatación producida en este conductor ayudará con la fijación del punto de contacto.

Si usted intenta introducir un conductor de aluminio en un conector de cobre, el efecto será perjudicial, ya que entonces será el conector el que se dilatará, ocasionando que se pierda la fuerza de la fijación.

Conclusión


Conclusión

Hoy en día son cada vez más las instalaciones eléctricas que trabajan con acometidas de aluminio. Por eso, para garantizar la seguridad de los sistemas y de las personas, es importante utilizar los productos adecuados que cuenten con las certificaciones adecuadas, según los establecido en el RETIE y en la NTC 2050. En términos de seguridad de los puntos de contacto en las redes eléctricas que trabajan con conductores de aluminio, recomendamos el uso de los conectores bimetálicos, así como respetar sus condiciones de uso, de acuerdo con el tipo de conexión que faciliten, para evitar factores de riesgo en la instalación.

25

seguridad en equipos e instalaciones eléctricas€¦ · Requisitos para Instalaciones De Uso Final...

Documents

Transcript of seguridad en equipos e instalaciones eléctricas€¦ · Requisitos para Instalaciones De Uso Final...