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Especificaciones para Canalizaciones Electricas II
Especificaciones para Canalizaciones Electricas II
Especificaciones para Canalizaciones Electricas II
TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO ________________________________________________________________ 1
Objetivo _____________________________________________________________________________ 2
Alcance ______________________________________________________________________________ 2
Normativas ___________________________________________________________________________ 2
Características ________________________________________________________________________ 2
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Objetivo
Alcance
Este documento contiene las pautas a seguir para el diseño y montaje de las
canalizaciones eléctricas, en instalaciones de Fuerza, de Control y de
Comunicaciones, así como sus parámetros a seguir, para las diferentes Plantas de
Alimentos (APC), de Refrescos (PCV) y de Cerveza (CM&V), pertenecientes a
Empresas Polar.
Normativas
Covenin - Código Eléctrico Nacional- Fondo Norma
IEEE STD 141 (Red Book)
IEEE STD 242 (Buff Book)
IEC
NEC
NEMA
Otros códigos y normas reconocidos, de otros países, serán
aceptables si la instalación eléctrica y los equipos basados en
dichas normas son al menos iguales a los que se rigen por las
normas COVENIN.
Características
GENERALIDADES
El propósito de este documento es servir de guía para los iniciados en este campo,
y como manual de consulta obligatoria para los que ya se encuentran trabajando en
esta actividad. Sin embargo, debe mencionarse que este manual, está lejos de
constituir un documento final, por lo que, debe ser enriquecido y actualizado con
base a la experiencia que los usuarios puedan aportar.
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Así mismo, este documento, hace referencia del como deberán ser la instalación
eléctrica (En cuanto a la utilización de Tuberías, Cajeras, Canales porta Cables,
Accesorios, entre otros), en:
Áreas Industriales en General
Zonas clasificadas como: Clase I, II, III, con sus respectivas División I, II
Áreas o Ambientes Húmedos y Corrosivos.
Canalizaciones para señales de comunicación e instrumentación.
En plantas de alimento, cuando está de por medio la Calidad y la inocuidad
del producto.
DEFINICIONES
Canalización eléctrica:
Conjunto constituido por uno o más elementos que aseguran la instalación e
integridad de los conductores eléctricos, su fijación y su protección mecánica,
incluye los accesorios.
Conductores
Son los encargados de transportar la energía desde la fuente de potencia al
consumo.
Los metales utilizados son el cobre y el aluminio de uso eléctrico, debido a su alta
conductividad eléctrica.
Aislamiento:
Tiene por finalidad, eliminar o disminuir llevando a valores seguros la diferencia
de potencial de los conductores con respecto al valor de referencia, normalmente
tierra. Los aislamientos normalmente utilizados son:
TF: Thermoplastic Fixture: alambre o cable de 7 hilos para alambrado
de aparatos eléctricos, aislamiento de PVC, 60 °C, 600 volts.
TFE: Cable para alta temperatura aislado con Teflón*, 250 °C.
TFF TF Flexible: TF pero con conductor flexible.
TFFN: Thermoplastic Fixture Flexible Nylon: TFN con conductor
flexible.
TFNTF Nylon: TF con aislamiento de PVC y cubierta de nylon, 90 °C, 600
volts.
THHN: Thermoplastic High Heat Nylon: alambre o cable con
aislamiento de PVC y cubierta de nylon, 90 °C en ambiente seco, 600
volts.
THHW: Thermoplastic High Heat Moisture (Water) Resistant: cable
aislado con PVC para 90 °C en ambientes secos y 75 °C en húmedos, 600
volts.
THW1: Thermoplastic Heat and Moisture (Water) Resistant: alambre o
cable con aislamiento de PVC par a75 °C en ambientes secos o húmedos,
600 volts.
THW-21: THW para 90 °C en ambientes secos y húmedos
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Entre las fusiones más importantes que ofrecen las canalizaciones eléctricas
podemos enumerar:
Confinar los conductores eléctricos para:
a) Proteger Cables contra daños mecánicos y condiciones climáticas
severas
b) Proteger Instalaciones contra incendio y explosiones.
Servir de medio de soporte de los cables, para:
a) Distribuir ordenadamente el cableado en la instalación.
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1.2.1.- REQUERIMIENTOS.
TUBOS CONDUIT. Los tubos Conduit, deben ser herméticos al agua, y de requerirse
pueden pedirse con recubrimientos de PVC ó materiales similares para uso en
ambientes corrosivos.
Si se requieren para ser usados en áreas definidas como clasificadas o peligrosas,
deben ser “a prueba de explosión”, por lo que generalmente está recubiertos de una
“malla” o tejido de acero, y en sus extremos, vienen con conectores especificados
para esta clasificación. También se denominan uniones flexibles.
El conduit flexible, generalmente se usa en las canalizaciones eléctricas para:
facilitar la conexión entre los instrumentos y el conduit rígido, evitando curvaturas
especiales en conduits rígidos donde la falta de espacio dificulte el arreglo, o cuando
se requiera conectar conduit rígido a equipos y dispositivos con vibraciones.
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Figura 3: Instrumentos provistos con cajeras para conexión, con rosca NPT para
tuberías.
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300.1 Alcance.
(A) Instalaciones de Cableado.
Esta Sección establece los métodos de cableado para todas las
instalaciones de cableado, salvo aquellas modificadas por otras
secciones.
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1.3.1.- REQUERIMIENTOS.
Existe una gran variedad de canales y bandejas portacables disponibles para
montajes horizontales o verticales, con acabados y recubrimientos para canales y
bandejas portacables metálicas según el ambiente a instalar:
Acabados con recubrimientos de Zinc Electrogalvanizada, Pregalvanizada y
Galvanizada en caliente después del ensamblaje, asi como también bandejas con
recubrimiento epóxico.
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CURVAS: Las curvas cumplen el mismo cometido que los accesorios “condulets” en
las canalizaciones por conduits; se deben utilizar cuando se requiere un cambio de
dirección ó de nivel en las canalizaciones por sistemas portacables. Se clasifican en
dos categorías: curvas verticales (para cambios de nivel, los cuales pueden ser
internos o externos), y curvas horizontales (para cambios de dirección a un mismo
nivel).
TAPAS PARA BANDEJAS PORTA CABLES: Estas tapas, deberán tener pestañas
laterales que se superpongan a los perfiles laterales de las bandejas y su diseño
deberá impedir la acumulación de líquidos sobre ella.
Se tiene dos tipos de tapas:
Herméticas, sin agujeros de ningún tipo. Su uso es recomendable para
bandejas horizontales y en general donde se requiera hermetismo al polvo,
impurezas ó al acceso de roedores.
Ventiladas, las hay: con huecos planos, con huecos con pestañas y malladas
1.3.2.1.- Ensamblaje
Hay una gran cantidad de configuraciones posibles en una instalación, pero dos de
ellas principalmente, son las más comunes.
1.3.2.1.1.- Viga simplemente apoyada: Un ejemplo de una viga simplemente
apoyada, es una bandeja portacable sobre dos apoyos cilíndricos colocados
transversalmente. Cuando una carga es aplicada sobre la bandeja, dicha carga es
soportada gracias a la resistencia de la viga en sí. Los cilindros sirven de soporte
pero no interfieren con la tendencia de flexión de la viga.
1.3.2.1.2.- Viga continua: Esta es la configuración más común encontrada en la
instalación de bandejas portacables. Cuando cargas iguales son aplicadas en todos
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1.3.2.2.- Soportes
Para tramos rectos, Los soportes deberán ser ubicados de tal manera que los
conectores de tramos horizontales rectos, caigan entre el soporte y una distancia
igual a la cuarta parte de la luz entre soportes. Para una luz de 2.40 m, esto
equivaldría a 60 cm.
Si por algún motivo la unión ocurre a la mitad de la luz se debe reducir la capacidad
de carga de la bandeja, multiplicando dicha capacidad por el factor de reducción
correspondiente.
En el caso de conectores del tipo de expansión, deberá colocarse un soporte a
menos de 60 cm del conector, en cada lado.
Para Curvas horizontales: Los soportes para curvas horizontales deben colocarse
a menos de 60 cm en cada extremo, exterior a la curva y adicionalmente un soporte
en el punto medio del arco, (con excepción de curvas de 45° y 30° con radio de 30
cm).
Para Tees horizontales: Los soportes deben colocarse a menos de 60 cm
exteriormente, en cada extremo de la Tee, para radios de 30 cm. Para otros radios,
se colocarán soportes adicionales.
Para Cruz horizontal: Igual que para las Tees horizontales.
Para Reducciones: A menos de 60 cm de cada extremo.
Para Curvas verticales: Las curvas verticales en la parte superior de la ruta (curvas
exteriores) deben ser soportadas en cada extremo.
En la parte inferior de la ruta (curvas interiores) deben ser soportadas en el tope
superior de la curva y a menos de 60 cm del extremo inferior de la curva.
Para Tees verticales: A menos de 60 cm de los extremos, exteriormente.
Para Tramos rectos verticales: Deberán ser soportados en intervalos
dictaminados por la estructura, no excediendo los 5 metros.
Para Bandejas en pendiente: Igual que bandejas horizontales (ver punto “a”)
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Adicionalmente para todos los radios se debe colocar soportes en cada uno
de los dos extremos finales de la curva que reciben a la bandeja portacables
que se une a la canalización en el plano horizontal, los cuales deben estar
ubicados dentro del intervalo que existe a partir de su extremo y los 60 cm
siguientes de sección recta, fijándola también a los soportes. Tal como se
puede ver en la figura.
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que se trata de una curva muy pequeña y el apoyo es dado por los soportes
de sus extremos. Adicionalmente para todos los radios se debe colocar
soportes en cada uno de los dos extremos finales de la curva que reciben a
la bandeja portacables que se une a la canalización en el plano horizontal,
los cuales deben estar ubicados dentro del intervalo que existe a partir de su
extremo y los 60 cm siguientes de sección recta, fijándola también a los
soportes. Tal como se puede ver en la figura
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Adicionalmente para todos los radios se debe colocar soportes en cada uno
de los dos extremos finales de la curva que reciben a la bandeja portacables
que se une a la canalización en el plano horizontal, los cuales deben estar
ubicados dentro del intervalo que existe a partir de su extremo y los 60 cm
siguientes de sección recta, fijándola también a los soportes. Tal como se
puede ver en la figura
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Figura 5: Configuración de Bandejas Porta cables, para tipos de cables con diferentes niveles
de energía.
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General.
Todos los tipos de bandejas portacables frente a la CEM tienen un comportamiento
pasivo, es decir no reciben perturbación ni perturban los sistemas cercanos o los que
porta, no obstante, debido a su configuración pueden presentar características que
contrarresten los efectos electromagnéticos sobre los conductores que porta. La
primera bandeja portacables para proteger contra los efectos de los campos EMI se
diseñó y desarrolló para la NASA en 1960, cuando se hizo imprescindible proteger el
cableado de instrumentos y control de los campos EMI durante el lanzamiento de
misiles. En los últimos 40 años, se han desarrollado Bandejas portacables para
desempeñarse en ambientes con presencia de EMI.
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de ondas planas entre 100 MHz a 1GHz. Las tapas deben ser cubiertas en sus
uniones intertapas mediante cubretapas
especiales que compriman las juntas de las tapas para un óptimo blindaje.
Las bandejas portacables serán de una sola pieza sin costuras ni aberturas, salvo
las de las uniones.
Las tapas estarán diseñadas para superponerse en ángulos de 90 grados sobre
la bandeja portacables
Las secciones curvas tendrán extremos con extensiones lineales de largos 70
mm como mínimo para un ajuste con las uniones de empalme superpuestas
cuando se unen con secciones rectas u otras curvas.
Los sitios de empalme entre bandejas estarán envueltos con uniones que
cubrirán la junta por el lado inferior externo, junto con una construcción atornillada
y superposición de 35 mm como mínimo sobre cada extremo de la bandeja.
Las sujetas tapas de la tapa son de tipo envolvente, de cierre ajustable mediante
tornillería con tensión graduable a unas 200 libras. Para asegurar una presión
positiva cuando se comprima las juntas de la tapa.
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1. Campos electrostáticos
2. Campos electromagnéticos
3. Radiación de la onda plana
4. Conversación cruzada (CrossTalk o diafonía)
5. Modo Común
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S = e1/e
A = 20 Log10S
o
A = 20 Log10 (e1/e)
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Instrucciones de instalación
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Diseño básico
Para cumplir con los requisitos de esta especificación, la bandeja portacables debe ser de
fondo sólido con la tapa sin ninguna ventilación y deben ser metálicas. Los materiales no
metálicos no son aceptables para este propósito.
Requerimientos adicionales
Además de los requisitos de atenuación anteriores, se pretende que la conformación
de la bandeja portacables para propósitos contra la EMI sea fácilmente accesible
para la instalación, el reordenamiento y la inspección de los cables soportados.
Además, deberá cumplir con los siguientes requisitos eléctricos y mecánicos.
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b. Especificaciones de materiales
Todos los elementos que conforman el sistema de canalización, a menos que se
indique específicamente en este documento, deberán fabricarse con láminas de
aluminio o pre galvanizada bajo la normativa ASTM A653-G90, y todos los accesorios
cuando aplique deben ser galvanizados por inmersión en caliente. Las tapas también
deberán fabricarse con
láminas pre galvanizadas bajo la normativa ASTM A653-G90.
Para canalizaciones metálicas de cables bien sea por bandejas portacables fondo
sólido, perfiles en forma de U, tubos, etc., su forma determinará la impedancia
característica del sistema o canalización, más que la sección transversal en mm de
la bandeja o soporte. Las formas cerradas son mejores que las formas abiertas o con
perforaciones desde el punto de
vista de la reducción del acoplamiento con relación a tierra, llamado acoplamiento en
modo común.
Las bandejas portacables a menudo tienen ranuras para amarre de cables, cuanto
más pequeña es la ranura mejor será el desempeño de la bandeja. Las ranuras que
causan los menores problemas son las troqueladas en paralelo a los rieles laterales
y a cierta distancia de los cables. No se recomiendan las ranuras perpendiculares a
los cables o a los rieles laterales, en la figura 16.8 se observan bandejas portacables
que por su conformación presentan mejor desenvolvimiento frente a perturbaciones
electromagnéticas. También, desde el punto de vista de la CEM, son recomendables
las bandejas portacables de fondo sólido, frente a las bandejas portacables de tipo:
escalera, de fondo ranurado, perforado o de fondo maya, en todos los casos deberán
ir con tapas.
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Bandeja portacables con conductor de puesta a tierra de equipos (ECG) instalado por
separado.
Cuando un cable conductor para puesta a tierra está instalado en el interior o en el exterior
de la bandeja portacables, este conductor deberá ser conectado a la bandeja mediante
grapas o cualquier medio aprobado para tal fin.
Algunos modelos de grapas de puesta a tierra incluyen distintas formas de fijación, algunas
pueden requerir perforaciones en el riel lateral de la bandeja portacables para su fijación,
mientras que otras operan como un gancho apernado a vigas. Las grapas deben ser
instaladas de forma de no afectar al cableado interno en la bandeja portacables, en caso de
fijación al riel lateral el tornillo que las une debe ser instalado con la cabeza desde el lado
interno de la bandeja y el mismo no debe ser de cabeza plana para no ofrecer aristas que
puedan dañar al cable. En la figura 10.2a se observa algunas grapas típicas y su aplicación.
Soldadura exotérmica
cable pasante y derivador a bandeja
Bandeja
portacables
Soldadura exotérmica
cable pasante a bandeja
Soldadura exotérmica
cable pasante a bandeja
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Bandeja portacables con conductor de puesta a tierra de equipos (ECG) instalado por
separado.
Cuando un cable conductor para puesta a tierra está instalado en el interior o en el exterior
de la bandeja portacables, este conductor deberá ser conectado a la bandeja mediante
grapas o cualquier medio aprobado para tal fin.
Algunos modelos de grapas de puesta a tierra incluyen distintas formas de fijación, algunas
pueden requerir perforaciones en el riel lateral de la bandeja portacables para su fijación,
mientras que otras operan como un gancho apernado a vigas. Las grapas deben ser
instaladas de forma de no afectar al cableado interno en la bandeja portacables, en caso de
fijación al riel lateral el tornillo que las une debe ser instalado con la cabeza desde el lado
interno de la bandeja y el mismo no debe ser de cabeza plana para no ofrecer aristas que
puedan dañar al cable. En la figura 10.2a se observa algunas grapas típicas y su aplicación.
Separación de cables según su nivel de voltaje en bandejas porta cables Para tratar
el tema de separación de cables en función del nivel de voltaje que manejan o de su
sensibilidad a las interferencias electromagnéticas que estén presentes en su
entorno, lo primero que se debe definir es la aplicación que tienen estos cables que
estarán dispuestos en el interior de la canalización, para ello nos apoyaremos en la
norma IEC 61000-5-2 en la cual basándonos en la figura 24 que corresponde a esta
norma, ver figura 17.1, nos plantearemos una clasificación no normada que
aplicaremos específicamente en esta sección.
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La separación de cables según el nivel de voltaje o de la señal que manejan, nos obliga
a no solo a evaluar el distanciamiento en el plano horizontal sino también en el vertical.
Las canalizaciones que estarán sometidas a esta sección deberán cumplir con la
separación mínima recomendada en el plano horizontal, así como en el vertical teniendo
en cuenta las separaciones de origen mecánico para permitir la instalación.
Clase 1.
Cables que transportan señales muy sensibles. Estas señales analógicas de bajo
nivel, como la de los transductores de salida en milivoltios y las antenas de los
receptores de radio, pertenecen a la clase 1A. Las comunicaciones digitales de alta
velocidad, como Ethernet, están en Clase 1B. Las clases 1A y 1B no deben ser
agrupadas juntas, aunque sus arreglos pueden estar contiguos.
Todos los cables de la clase 1 deben utilizar cables y conectores completamente
blindados (ser apantallados) en todo su recorrido, con un blindaje de 360° mantenido
en todas partes, de extremo a extremo. Los pares trenzados no blindados se usan
comúnmente para Ethernets y cables de datos similares, pero generalmente no son
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tan buenos para alcanzar la velocidad de datos completa o EMC como pares
trenzados blindados de especificación por lo demás idéntica.
Un circuito de instrumentación está constituido básicamente por los siguientes
bloques:
Sensores que convierten una magnitud física en una señal de bajo nivel.
Instrumentos de alta impedancia de entrada que reciben la señal generada.
Cables de enlace entre sensores e instrumento, en ocasiones de longitudes
considerables, que transportan la señal.
Clase 2
Cables que transportan señales ligeramente sensibles, entre las que se cuentan:
señales analógicas ordinarias tales como de 4-20 mA, 0-10 V y señales inferiores a
1 MHz. Comunicaciones digitales de baja velocidad como los RS422 y RS485.
Para entradas y salidas como los finales de carrera, encoders, señales de control,
etc.
Clase 3
Cables que transportan señales ligeramente interferentes, tales como distribución de
CA de baja tensión (<1kV) o corriente continua (por ejemplo, potencia de 48V), donde
tampoco alimentan aparatos "ruidosos". La distribución de energía que también
alimenta equipos ruidosos puede ser convertida de clase 4 a clase 3 por la aplicación
correcta de filtros.
La clase 3 abarca también circuitos de control con cargas resistivas e inductivas,
donde las cargas inductivas son suprimidas a la carga tales como: las bobinas
eléctricas de relés, de contactores, solenoides, actuadores, electroválvulas, etc.,
motores de corriente continua, alimentadores conectados a equipos de potencia.
Clase 4.
Cables que transportan señales que interfieren fuertemente. Esto incluye todas las
entradas o salidas de potencia hacia o desde las unidades de motores de velocidad
ajustable, convertidores de potencia y sus enlaces DC. La Clase 4 también se aplica
a los cables asociados con los soldadores eléctricos, equipos de RF tales como:
soldadores de plástico, aparatos diatérmicos, secadores de microondas y hornos. De
igual forma, a motores de corriente continua y a los aparatos ruidosos.
También se contemplan dentro de esta clase a los cables para antenas transmisoras
de RF y cargas inductivas no suprimidas. Todos los cables de clase 4 deben usar
cables y conectores blindados cuando sea posible.
Clases 5
Cables de distribución de alimentación de media tensión (MV). De acuerdo a la norma
COVENIN 159-2005 la media tensión comprende desde más de 1 KV hasta los 69
KV.
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Es importante señalar que el CEN solo contempla en el artículo 392.12 que las
bandejas portacables pueden contener cables clase 5, es decir, conductores de
media tensión (MV), no establece dentro de sus regulaciones el uso de cables de alta
tensión (HV) por lo que nos permite inferir su no aplicación.
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Cabe señalar que hay muy poca información de los espaciamientos de cables
recomendados aquí. Sin embargo, podemos decir con confianza que los
espaciamientos más grandes generalmente dan un acoplamiento más bajo entre los
cables, pero las cantidades aceptables de acoplamiento dependerán siempre de los
tipos de cables, de las técnicas de instalación utilizadas, de la electrónica conectada
a cada extremo de los cables.
Los sitios ubicados hacia las esquinas internos en una bandeja portacables de fondo
solido tienen una inductancia más baja y también son mejores en el control de EMC
de mayor frecuencia, por lo que deben reservarse para cables especialmente
sensibles o ruidosos. Las separaciones de cables pueden reducirse si se utilizan
divisores metálicos entre las clases de
cables instalados o cuando se utilizan cables apantallados adicionales en toda la
superficie y se unen a tierra en ambos extremos.
La Figura 17.2 muestra cómo las distintas clases de cables pueden dividirse entre
dos (o más) bandejas apiladas verticalmente. La separación vertical entre clases de
cables en tales bandejas portacables abiertas debe ser la misma que la separación
horizontal propuesta anteriormente.
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En la tabla 17.3 se muestra la distancia mínima que debe existir entre cables
eléctricos con los cables de voz y data, distribuidos por la misma bandeja
portacables contemplando una separación intermedia o entre canalizaciones
paralelas.
Para cables con blindaje o apantallado, si el tendido del cableado horizontal
es menor a 35 metros no se requiere separación o barreras.
No es necesario la separación de cables en los últimos 15 metros que se
encuentran próximos al equipo donde serán conectados o terminan.
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General.
La importancia de un etiquetado correcto en las instalaciones de cableado estructurado.
En las instalaciones de cableado estructurado es absolutamente necesario contar con
una buena documentación de todos los componentes instalados. Esta documentación
para ser efectiva debe de ir acompañada de un correcto etiquetado de dichos
componentes, de tal manera que su localización sea rápida y precisa, facilitando al mismo
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TIA/EIA 606-A
ISO/IEC 14763-1
EN 50174-1
Las normas ISO/IEC 14763-1 y EN 50174-1 dejan al instalador libertad para las
tareas de identificación y etiquetado. Las normas TIA/EIA 606-A por el contrario fijan
unas precisas reglas para ser cumplidas por el instalador. A modo de ejemplo, a
continuación se muestra lo que dice al respecto una de las empresas líderes de
cableado estructurado en el mundo, la empresa Reichle & De-Massari AG (
http://www.rdm.com/ )
Las bandejas portacables que contengan conductores que manejen voltajes superiores
a los 600 voltios deberán tener una advertencia permanente y legible que contenga por
lo menos el texto "PELIGRO -ALTO VOLTAJE – MANTENERSE ALEJADO" colocado en
una posición fácilmente visible en todas las bandejas portacables que conforman la
canalización con una separación entre avisos que no excedan los 3 metros (10 pies).
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392.6 Instalación
Soportados desde los Sistemas de Bandejas Portacables. En
instalaciones industriales, donde las condiciones de supervisión y
mantenimiento aseguren que el sistema de bandejas es atendido
únicamente por personas calificadas y las bandejas estén
diseñadas de modo que puedan soportar la carga, se permitirá
apoyar en las bandejas canalizaciones, cables, cajas y conduletas,
cubiertos en 314.1. Para las canalizaciones que terminen en la
bandeja se utilizarán abrazaderas o adaptadores para sujetar
firmemente la canalización a la bandeja. Los soportes adicionales
y la fijación de la canalización estarán de acuerdo con los requisitos
de las Secciones particulares de cada canalización.
Para áreas clasificadas como Clase I, los accesorios a utilizar son del tipo roscado,
Juntas roscadas y esto se debe a que los gases calientes pasan a través de la
trayectoria helicoidal entre la tapa y el cuerpo y los gases se enfrían a temperaturas
inferiores a la de ignición de los gases en la atmósfera, antes de escapar hacia ésta.
(Ver figura 6)
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Para áreas clasificadas como Clase II, los accesorios a utilizar son del tipo Junta
Plana, en las Juntas planas las dos superficies se mantienen estrechamente unidas
mediante pernos, este claro impide que los gases calientes se escapen al exterior.
(Ver figura 7)
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Existen sellos para todo tipo de ubicación y con diversas características, como los
siguientes:
a.- Sellos de colocación vertical con drenaje
b.- Sellos verticales con cubierta de inspección
c.- Sellos verticales con cubierta y drenaje
d.- Sellos de colocación vertical u horizontal
e.- Sellos de colocación en cualquier ángulo
Figura 8: Sellos y drenajes, para cajas y tableros de cajas herméticas, usadas en ambientes de
clase I.
Ningún sistema por conduit es hermético a la penetración de aire por lo que éste
“respira” debido a la variación alternativa (incremento y disminución de la
temperatura y/o la variación de la presión barométrica producida por cambios
climáticos), o también debido a la naturaleza misma del proceso involucrado, en
donde el sistema conduit está instalado, más aún si se considera que la mayor parte
de las plantas de proceso son ubicadas cerca de las costas donde la condensación
y humedad del ambiente alcanza altos porcentajes.
Para áreas clasificadas como Clase III, los accesorios a utilizar son del tipo Junta
Plana, al igual que las instalaciones de Clase II, en las Juntas planas las dos
superficies se mantienen estrechamente unidas mediante pernos, este claro impide
que los gases calientes se escapen al exterior, a diferencia de las instalaciones en
áreas clasificadas II, en esta área, se podrán utilizar tubos rígidos no metálicos.
1 General.
Las canalizaciones mediante bandejas portacables pueden ser realizadas en lugares
Peligrosos (Clasificados) tal como lo establece el CEN, en este sentido, los cables
que soportan deben ser adecuados para la instalación en esas áreas peligrosas
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A.
En áreas Clase I, División 1, (Gases o Vapores). El tipo de cable MI ya comentado
en (1) Cables con aislamiento mineral y cubierta metálica tipo MI puede instalarse en
bandejas portacables en áreas (clasificadas) peligrosas.
En establecimientos industriales con acceso restringido al público, cuando se
asegure que sólo personal calificado efectúa el mantenimiento a la instalación, podrá
emplearse cables de tipo MC para su uso en lugares Clase I, División 1, con cubierta
de aluminio corrugada continua hermética a los vapores de gases y un forro externo
de un material polimérico adecuado, con conductores independientes de puesta a
tierra que cumplan lo establecido en el Artículo 250122 del CEN. De igual forma, se
permite utilizar cables de tipo ITC para su uso en lugares Clase I, División 1, con
cubierta de aluminio corrugada continua hermética a los vapores de gases y un forro
externo de un material polimérico adecuado.
B.
En áreas Clase I, División 2, (Gases o Vapores). En los lugares Clase I, División 2,
se permite emplear los siguientes métodos de cableado: cables tipo PLTC de acuerdo
con lo indicado en la Sección 725, cables tipo ITC en bandejas portacables, cables
tipo MI, MC, MV o TC con accesorios terminales aprobados. Se permitirá instalar
cables tipo ITC, PLTC, MI, MC, MV o TC en sistemas de bandejas portacables de
modo que se eviten los esfuerzos de tensión en los terminales. Los cables ITC,
PLTC, MI, MC, MV, o TC pueden ser instalados en bandejas portacables en áreas
clasificadas, bajo las condiciones especificadas en la sección 501-5(e).
La migración de cualquier volumen significativo de gas o vapor a través del núcleo
de un cable multiconductor es muy remota. Esta es una de las ventajas de seguridad
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que los sistemas de cableado de la bandeja portacables tienen sobre los sistemas de
cableado de tuberías. Hay casos documentados de explosiones industriales
causadas por la migración de gases y vapores a través de tuberías cuando entraron
en contacto con una fuente de ignición. No hay casos conocidos de cables en los
sistemas de cableado de la bandeja portacables que proporcionan una vía para los
gases o vapores a una fuente de ignición que produjo una explosión industrial.
Es muy importante indicar que al utilizar canalizaciones por bandejas portacables el
CEN exceptúa el uso de sellos cuando los cables con una chaqueta continua
hermética a los gases o vapores pasen por un área Clase 1, División 2 sin juntas.
Esta es una excepción extremadamente importante que indica que los sellos de
cables no son necesarios cuando un cable va de un área no clasificada a través de
un área clasificada luego de vuelta a un área no clasificada.
C.
En áreas Clase II, División 1, (Polvo combustible). El tipo de cable MI con aislamiento
mineral se puede instalarse en bandejas portacables en este tipo de áreas peligrosas
(clasificadas). También podrá emplearse cables de tipo MC para su uso en lugares
Clase II, División 1, si poseen cubierta de aluminio corrugada continua hermética a
los vapores de gases y un forro externo de un material polimérico adecuado, con
conductores independientes de puesta a tierra que cumplan lo establecido en el
Artículo 250-122 del CEN.
D.
En áreas Clase II, División 2, (Polvo combustible). El cable tipo ITC y PLTC pueden
instalarse en bandejas portacables de fondo escalera o ventilado siguiendo las
mismas prácticas que se usan en áreas no peligrosas (no clasificadas). El empleo de
este tipo de cables no se requiere separación entre los cables ITC o PLTC. Esto es
lógico debido a que los circuitos de los cables ITC y PLTC son de baja energía que
no producen ningún problema significativo de disipación de calor. No obstante, No
obstante, los cables de tipo MC, MI y TC a pesar de que pueden ser instalados en
bandejas portacables de fondo escalera o ventilados, no se les permite ser instalarlos
en bandejas portacables de fondo sólido.
E.
Los cables están limitados a una sola capa con separación entre cables igual al
diámetro del cable adyacente más grande. Esto significa que los cables deben atarse
a intervalos frecuentes tanto en los tendidos de bandejas portacables horizontales
como en los verticales para mantener la separación de los cables. Una distancia
razonable entre los lazos en la bandeja portacables colocada horizontalmente sería
de aproximadamente entre 600 mm y 1.200 mm
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F.
Se debe separar los cables de los rieles laterales en por lo menos 25 mm para evitar
la acumulación de polvo y suciedad. Esto no es un requisito establecido por el CEN
sino una buena práctica recomendada.
G.
Cuando los sistemas de cableado por bandejas portacables con conductores de corriente
están instalados en un ambiente mucho polvo, deberán utilizarse bandejas portacables
de tipo fondo escalera, debido a que la superficie para la acumulación de polvo es menor.
H.
La separación de los cables en los sitios de mucho polvo evitará que los cables estén
totalmente cubiertos con una capa de polvo sólido.
I.
En sitios polvorientos, las superficies superiores de todo tendido de canalizaciones,
soportes, o superficies de las chaquetas de los cables donde las capas del polvo
puedan acumularse requerirán de limpieza periódica. Esto con la finalidad de evitar
que las cantidades excesivas de polvo en los cables actúen como una barrera térmica
que no permita que los conductores aislados de alimentación e iluminación en un
tendido de cables disipen con seguridad el calor
interno.
J.
El cable tipo MC que se indica para su uso en las áreas peligrosas de Clase II,
División I, podrá ser instalado sin las limitaciones de espaciamiento anteriores. Para
este tipo de cableado no hay peligro de sobrecalentamiento de los cables cuando
están cubiertos de polvo. El flujo de corriente en estos circuitos es tan bajo que el
calor generado internamente es insuficiente para calentar los cables y la separación
de cables no es una necesidad.
K.
En áreas Clase III, División I (Fibras inflamables o volátiles). El tipo de cable MI y MC
pueden ser instalados en bandejas portacables en áreas peligrosas (clasificadas)
Clase III división 1, estas instalaciones deben ser realizadas utilizando prácticas que
minimicen el aumento de materiales en las bandejas. Esto puede ser hecho usando
bandeja portacables de tipo escalera con un espacio mínimo entre los cables
equivalente al diámetro del cable adyacente más grande. En algunos casos, un
espacio mayor entre los cables basado en los diámetros de los cables deseado
podría ser dependiendo de las características del material que exige el área
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L.
Clase III, División 2 (Fibras inflamables o volátiles). El tipo de cable MI y MC pueden
ser instalados en bandejas portacables en áreas peligrosas (clasificadas) Clase III
división 2, realizando la instalación como en la división 1.
M.
Cableado intrínsecamente seguro. Podrán instalarse sistemas de cableado
intrínsecamente seguros en bandejas portacables en áreas peligrosas (clasificadas).
La Sección 504.30 del CEN especifica los requisitos de instalación para sistemas de
cableado intrínsecamente seguros instalados en bandejas portacables, de igual
forma la sección 504.70 especifica los requisitos de hermeticidad para los cables que
pueden formar parte de un sistema de cableado de la bandeja portacables. Toda
bandeja portacables que contengan cableado intrínsecamente seguro deberá
identificarse con etiquetas fijadas de manera permanente.
En la figura siguiente se observa un ejemplo de cómo sería una de estas etiquetas.
Es importante resaltar que el C.E.N no se regula el tipo de material de la señalización
ni las características.
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El mortero o mezcla para sello cortafuego una vez seco es ligero y esta formulado a
base de cementos especiales que no contienen amianto ni produce silicosis. Entre
las propiedades de este sistema se encuentra el ensayo hasta 180 minutos, de
resistencia al fuego. Es un sistema mecánicamente resistente, de fácil aplicación con
la utilización de las herramientas convencionales, adecuado para recintos estancos
al fuego que tengan riesgos de inundaciones. Hermético al agua.
Adecuado para sellados que requieran el tránsito de personal de mantenimiento. El
mortero o mezcla puede ser alisado y acepta una gran variedad de acabados.
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Esta lana de roca se obtiene de las rocas de origen volcánico (basalto) fundidas a
altas temperaturas. Una vez que la roca es fundida en el homo es librada y encimada
de inmediato con resinas fenólicas; el colchón así obtenido es comprimido y
dimensionado de acuerdo con los estándares establecidos. La lana de roca funde a
temperaturas superiores a los 1.200 °C.
La resina fenólica que contiene se evapora por encima de los 250 °C sin embargo el
panel queda intacto manteniendo sus características térmicas y mecánicas. Su
resistencia al fuego probada dura hasta 120 minutos. Las ventajas del sistema
estriban fundamentalmente en su poco peso, facilidad de aplicación, limpieza, rigidez
y bajo costo. El panel de lana de roca no absorbe humedad, no es tóxico, y no
produce la aparición o el desarrollo de bacterias o moho. Los productos
intumescentes aplicados en superficie del panel son resinas filmógenas, retardatorios
de llama a base de polifosfato amónico en base acuosa y de color blanco.
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d.
Recubrimiento cortafuegos. El recubrimiento elástico cortafuegos para bandejas de
cables está hecho a base de resinas filmógenas y retardatorios de llama a base de
polifosfato amónico con aditivos flexibilizantes. El recubrimiento elástico cortafuegos
es utilizado para la protección de cables y bandejas portacables, eliminando
cortocircuitos y los gases de CIH provinentes de los cables en caso de incendio.
Ensayado hasta 180 minutos de resistencia al fuego.
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Es importante destacar que en los sitios en donde se requieren estos escudos son
áreas peligrosas (clasificadas) en las cuales la probabilidad de una explosión o
incendio son factibles y por lo tanto se deben contar con los elementos que extingan
el fuego en un breve lapso por actuación de las protecciones y equipos destinados
para tal fin.
Se debe aclarar que la función de estos escudos contra fuego, es la de evitar que la
llama incida directamente sobre los cables. Este sistema no tiene las mismas
características de una barrera contra fuego entre áreas como las comentadas
anteriormente, su principal aplicación está en trayectos de canalización al aire libre
en zonas clasificadas peligrosas donde se pueda generar llama que incida
directamente sobre el cableado.
Estos escudos permiten al diseñador emplear un tipo de cable que no sea clasificado
para resistir a la llama y atravesar zonas con posibilidad de incendio, recuerde que
los cables van de un sitio a otro pasando de una zona no peligrosa a otra peligrosa,
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pero estas secciones de cables que atraviesan zonas peligrosas generalmente son
muy pequeñas comparadas con la longitud de las zonas no peligrosas, esto haría
muy costoso la utilización de cables si son clasificados contra fuego para toda la
instalación.
Es recomendable emplear el recubrimiento elástico cortafuegos descritos en
materiales para bandejas portacables los cuales están hechos a base de resinas
filmógenas y retardatorios de llama a base de polifosfato amónico con aditivos
flexibilizantes adicionalmente sobre los cables que van en el trayecto protegido por
los escudos contra fuego.
500.1 Alcance.
Secciones 500 a 504. Las Secciones 500 a 504 cubren los requisitos para
los equipos eléctricos, electrónicos y el cableado para todas las tensiones
en lugares Clase I, División 1 y 2; Clase II, División 1 y 2 y Clase III,
División 1 y 2 en donde pueda existir riesgo de incendio o explosión
debido a la presencia de gases o vapores inflamables, líquidos
inflamables, polvos combustibles, fibras o partículas inflamables en
suspensión.
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505.9 Equipo.
(1) Equipo Provisto con Entradas Roscadas para Tubos o Accesorios
Roscados tipo NPT. Para equipo provisto de entradas roscadas para
tubos o accesorios roscados tipo NPT, se usarán accesorios de tubos
listados, o accesorios de cabes.
(E) Roscado. Todos los tubos roscados referidos, serán roscados con un
terraje de corte normalizado (NPT) con un dado que proporcione una
rosca de 1 en 16 (¾ de pulgada de rosca por cada pie). Dicho tubo se
apretará con llave de tubo para evitar la producción de chispas en caso
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Como norma general todas las señales en un cable ó conduit deben ser de la misma
magnitud. En teoría, se pudieran colocar en un mismo conduit señales de diferentes
magnitudes, si los pares individuales estuvieran tensados y apantallados, ya que la
interferencia es mínima (0.1% de error).
En cuanto a los requerimientos, métodos de instalación, soportes y capacidad de
llenado, se realizará de la forma ya descrita en la sección 1.2.- Instalaciones de
canalizaciones eléctricas en áreas industriales con tuberías conduit.
Pero en la práctica se recomienda utilizar conduits o multicables diferentes para
señales con magnitudes diversas o de diferentes tipos También deben ser
separados los conductores con señales AC de los que transmiten señales DC aun
cuando las magnitudes de ambas sean comparables, utilizando para ello, cables y
conduits diferentes.
Como una guía para agrupar conductores con señales eléctricas de la misma
magnitud, las normas API (American Petroleum Institute) recomiendan usar la
siguiente segregación:
Señales con Voltajes DC
Señales < 100 mV
100 mV < Señales < 5 voltios
5 voltios < Señales < 75 voltios
Señales con Voltajes AC
Señales < 100 mV
100 mV < Señales < 5 voltios
5 voltios < Señales < 75 voltios
Señales con Corriente DC
Señales < 50 mA
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830.57 Curvas.
Las curvas en los cables de ancha banda de una red se harán sin causar
daño al cable.
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PUENTE DE TUBERÍAS
La disposición general de la piperack se finaliza durante el desarrollo del plan
general de trazado. El piperack puede ser una parte integral de una unidad de
proceso situada en el centro de la unidad o puede ser una parte arterial que conecta
varios servicios de otras unidades de proceso.
Los siguientes datos y dibujos deben ser estudiados antes de comenzar el diseño
detallado del estudio de la tubería del estante de tubería:
Diagramas de tuberías e instrumentación
Especificación del diseño de la planta
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Requisitos de configuración
Normalmente, el estudio de tuberías de piperack, con sus requisitos estructurales y
de plataforma es el primer elemento de prioridad para la ingeniería de detalle de una
unidad de proceso.
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