22 septiembre 2009

Normas y regulaciones para equipos eléctricos

Muchas veces el principal problema a la hora del diseño, es encontrar las normas que sustenten nuestros cálculos y consideraciones, sobretodo a los nuevos ingenieros que por la falta de experiencia nos cuesta encontrar las normas apropiadas, pues bien aquí les traigo una pequeña guía que los puede ayudar con este problema.

 

Transformadores Eléctricos

Para trasformadores eléctricos tenemos como referencia la ANSI/IEEE C57, que nos sirve para la parte de distribución, potencia y regulación, Por otro lado la NEC, tiene los requerimientos y recomendaciones para aplicaciones de transformadores.

 

La IEEE 141 (El libro Rojo) tiene una buena sección sobre el tema. Para transformadores inmersos en liquido tenemos la ANSI/IEEE C57.12.00, esta norma se usa junto con la C57.10.12.10, las cuales nos información especifica sobre ajustes, accesorios, pruebas, etc. C57.92 es una guía para la carga, también hay unas 49 normas que se referencian en la C57.12.00.

 

Ducto Barras

La ANSI C37.23 para buses con cubierta metálica para 600V o mas, este estándar habla sobre capacidades, construcción y calculo de perdidas perdidas. Este estándar es aplicable a un bus con cobertura metálica usado con 480V en un Switchgear .

 

Switchgear

Los términos usados cuando hablamos de switchgears están definidos por la ANSI/IEEE C37.100. El termino “Switchgear” es usado para definir un amplio conjunto de equipos que contienen interruptores o interruptores de corriente. La industria petrolera usas principalmente switchgear protegidos con una carcasa metálica. Los requerimientos para dicha carcasa están descritos en la ANSI/IEEE C37.20.1, 2 y 3.

 

Motores

La norma básica para todos los motores y generadores es la NEMA MG-1, la cual se divide en 3 partes, la primera es estándares aplicados a todas las maquinas, la segunda es estándares aplicados a maquinas pequeñas y medianas. La ultima parte habla sobre los estándares aplicados a maquinas grandes.

Los estándares IEEE 112,113 y 115 muestran las pruebas y procedimientos para motores polifásicos de inducción, motores DC y maquinas síncronas, respectivamente. La IEEE 43, 117 y 275 cubren la parte de las pruebas de aislamiento. La IEEE 85 y la NEMA MG3, hablan sobre los niveles de ruido y predicción del nivel de ruido después de la instalación.

 

Cargadores de Baterías

No existe un estándar único que abarque todo lo referente al tema, pero la NEMA IB-4 cubre la parte de los requerimientos desempeño y prueba de capacidad para baterías. También hay 3 estándares publicados por la IEEE, instalaciones para plantas de potencia y subestaciones. IEEE 450 habla sobre el mantenimiento, prueba y reemplazo de las baterías. La IEEE 484 cubre la parte del diseño para la instalación de bancos de baterías. La  IEEE 485 se usa frecuentemente para el dimensionamiento de contenedores de baterías.

El estándar ANSI/NEMA PE-5 cubre los cargadores de baterías utilitarias. El PE-7 habla sobre cargadores de baterías para sistemas de comunicaciones.  

 

Estándares Generales de Diseño

Los libros de colores de la IEEE (color books) probablemente sea el compendio mas completo y extendido sobre sistemas eléctricos industriales y comerciales, entre ellos tenemos:

  • EL libro rojo (red book) “Sistemas de distribución para plantas industriales”
  • El libro verde (green book) “Practicas recomendadas para el aterramiento de sistemas industriales y comerciales de potencia.
  • El libro pardo (o amarillo claro, Buff book) “Practicas recomendadas para la protección y coordinación de sistemas industriales y comerciales de potencia.
  • El libro naranja (orange book) Practicas recomendadas para sistemas de emergencia y respaldo para industrias y comercios.
  • El libro marrón (brown book) Practicas recomendadas para análisis de sistemas de potencia.
  • El libro Dorado (golden book) Practicas recomendadas para el diseño de sistemas de potencia industriales y comerciales confiables.
  • El libro bronce (bronze book) practicas recomendadas para la conservación de energía y efectividad de costos en sistemas de potencia industriales y comerciales.

La American Petroleum Institute (API) tiene especificaciones generales para sistemas eléctricos en refinerías y plataformas marinas, estas son:

  • RP540 “Instalaciones eléctricas en plantas procesadoras de petróleo” 
  • RP14F “ Practicas recomendadas para el diseño e instalación de sistemas eléctricos en plataformas de producción marinas”.

Clasificación de áreas peligrosas

Las fabricas e instalaciones que manejan sustancias inflamables, pueden usar la norma API RP 500 la cual provee una guía para clasificar el área, esta norma tiene las actualizaciones RP 500A, RP 500B y RP 500C.

Las plantas químicas tienen también una guía de practicas recomendadas la NFPA 497A que es similar a la RP500, sin embargo esta toma en cuenta el flujo , presión y tamaño de los quipos para clasificarlos como de bajo, medio y alto peligro.

La NFPA 30 direcciona el almacenamiento de líquidos inflamables, una ves que el material inflamable ha sido identificado, este se clasifica según la NFPA 497M.

La NFPA 50A trata sobre los sistemas de gas hidrogeno.

 

Fuente:

“Codes, Standars, and recommended practices for electrical systems”

Ralph L. Haynes y Fred L. Messec.

IEEE Transactions on industry application VOL 30

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