sistemas electricos nfpa 20

Diseño Eléctrico de Sistemas Contraincendio & NFPA 2 0

El diseño de los sistemas eléctricos para sistemas contrain cendios, estaasociado a la norma NFPA 20, para la mayoría de nuestra carter a deproyectos.

Esta norma está coordinada a su vez con el art. 695 de la norma N FPA 70(NEC).

Bajo estos conceptos, la utilización de los sistemas y el mant enimiento dela condición de servicio prevalece sobre los conceptos norm ales deprotección de los conductores y de los equipos eléctricos as ociados.


El suministro eléctrico a un sistema contraincendio debe pr evalecer ya que siel motor eléctrico asociado a la bomba no funciona, todo a la f inal terminaráincendiado, incluyendo los cables de suministro y sus motor es asociados.

Luego el propósito del diseño es mantener a toda costa el serv icio eléctrico.

Hay otros factores a considerar, mas bien de proyecto mismo, como lo es lalocalización del skid de bombas y controladores asociados.El art. 695 cubre lo asociado a los sistemas principales y por ejemplo lossistemas de apoyo no los cubre (“jockey pump” y otros).


Tipos de Acometidas:

a) Doble fuentes de Potencia.

NFPA 20, 9.2 Se utiliza en el casode tener disponibles dos fuentesindependientes de potencia

Acometida 1 Acometida 2

M

Controlador

Motor BombaContraincendio



b) Soporte de GDE.

NFPA 20, 9.2 Se utiliza en el casode tener disponibles dos fuentesindependientes de potencia, unade ellas con respaldo de EDG.


Acometida 1 GDE

M

Controlador

G


SubestacionesPrincipales

Acometidas


c) Dos Sistemas Independientes de Potencias.

NFPA 20, 9.2 Se utiliza en el casode tener disponibles dos fuentesindependientes de potencia, desde dos diferentes centros de potencias (“switchgears”) o subestaciones.


Acometida 1

M

Controlador

Acometida 2



d) Sistema Independiente de Potencia y Respaldo de GDE.

NFPA 20, 9.2 Se utiliza en el casode tener disponibles una fuenteindependientes de potencia, desde un centro de potencia (“switchgear”) o subestación y el respaldo de unGDE.

SubestaciónPrincipal


Acometida 1

Controlador

M

GDE

G



Sistema Independiente de Potencia.

Es el mas comúnmente usado.Al desconectar otros serviciosel controlador debe permanecerenergizado.

Acometida


Controlador

M

OtrosServicios



En Cualquier Caso se debecumplir con lo siguientes puntos:

1. La fuente debe ser “Confiable”, y esto depende d e la definición de cada cliente, si no esta establecida, es necesario definirla dentrode los parámetros contractuales.

2. La acometida debe ser capaz de suministrar los KVA requeridos paraun arranque directo en linea del motor.

3. Los controladores deben estar “certificados” “or list ed”. Esto limitael origen de los equipos y estos no se pueden cambi ar, ya que invalidaría su certificado y aplicabilidad.


La selección del controlador siempre debe estar por encima de los requerimientos de LRA del motor asociado, en este ejemplola corriente de rotor bloqueado es de 404 A , la selección del tamaño del controlador debe ser el siguiente tamaño disponible esto es 450 A .

Tipos de Acometidas:Dimensionamiento del Controlador:


Sistemas de Desconexión en la fuente:

Art. NEC [695.4(B)(3)]:

•Debe estar adecuadamente identificado para el uso.

•Debe tener métodos de bloqueo en la posición conectada.

•Debe ser fácilmente identificable para el uso y distinta de otras acometidas.

•Debe estar identificada como “Sistema de desconexión de la Bomba Contraincendios.”

•Con letras de 1”[695.4(B)(3)(c)].

Transformers

Si un transformador suministra potencia individual al controlador, este debe estar

dimensionado al menos el 125% de las potencias conectadas incluyendo la bomba Jockey o

sistema de mantenimiento de la presión, art [695.5(A)].

Dado que ya se contempla el 100% de la LRA, no es necesario aplicar otros factores para el

calculo del rating de los cables alimentadores. Tampoco aplica a los cables internos del

motor, que ya el fabricante los debe calcular de acuerdo a los requerimientos específicos,

art. [695.5(B)].



Los conductores de servicio, deben estar adecuadamente protegidos contra el fuego, si

están en una instalación donde las zonas de riesgo de fuego han sido identificadas, lo

mejor es buscar una ruta alternativa, enterrada, o en canalización protegida.

Art. 230 indica que si no se puede evitar la ruta de riesgo es necesario utilizar sistemas

de canalización en tubería “Conduit” y su instalación deben ser bajo una capa de 2” de

hormigón, art. [230.6(1) or (2)].

En el diseño, hay otras “opciones” que incluyen el uso de conductores “fire resistant”

canalizados en bandejas de SS, o protegidas contra fuego “fireproofed”, pero depende

de cada cliente, en cada caso se debe consultar al proyecto. Si se eligen estas opciones

el cable y su canalización deben estar diseñados para 2 horas de fuego, art.

695.6(A)(2)(d).

Cálculo de las Acometidas:


Las derivaciones desde el controlador al motor “Branch circuit conductors to a single fire pump motor” deben estar dimensionados a no menos del 125% de la corriente FLC del motor, ver tablas 430.248 or 430.250.



El cable que va del controlador al motor debe estar instalado únicamente de acuerdo a

Uno de los siguientes métodos art. 695,6 (B):

a) En Conduit metálico rígido.

b) En Conduit del tipo Intermedio.

c) En Conduit del tipo EMT si esta embebido en hormigón.

d) En Conduit tipo Liquid Tight metálico o no metálico (tipo B).

e) En Cable armado del tipo MC, con una chaqueta externa aprobada.

f) En Cable de aislamiento mineral MI.

También aplica a los cables de control, art. 695.6(D) y 695.14(E).

La caída de tensión, en condición de arranque no debe ser mayor al 15%, art. 695.7(A).



Adicionalmente la caída de tensión no debe ser superior al 5% de la tensión de placa

del motor cuando este opera al 115% de su corriente nominal, art. [695.7(B)].

Una vez calculado y dimensionado el alimentador este no debe ser menor a lo

requerido por art. 695.6(B).

GFCI

Esta prohibida la protección contra fallas a tierra en sistema contraincendios, asi como

el uso de las protecciones conocidas como “diferenciales”, art. 695.6(G).

Fuera de los controladores y sus circuitos asociados, si se pueden instalar de acuerdo a

las condiciones contractuales en aquellos sitios donde se requiera.




Utilizando Valores del

NEC

1. Se pueden usar valores IEC dependiendo del cliente.

2. Se pueden utilizar equivalencias al sistema métrico.

3. Se recuerda que la tensión de servicio del motor en el NEC no es la misma que la tensión en barras.


1. El diseño debe estar de acuerdo al NFPA 20 y al NEC art. 695 y de acuerdo a las

condiciones contractuales del cliente.

2. Si el cliente en sus especificaciones no indica ninguna condición particular prevalece el

NEC art. 695.

3. La intención es salvar la instalación y no el equipo, aplicando los conceptos asociados al

NEC art. 695, no importando si el motor se destruye hay que mantener en todo caso el

suministro de electricidad.

Conclusiones:

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