Como dise√Īar los espacios de las subestaciones y cuartos el√©ctricos. !!! PREMIUM !!!

En el dise√Īo de los espacios de las subestaciones el√©ctricas los ingenieros electricistas deben convivir y coordinarse con muchas otras disciplinas.

Algunas de estas disciplinas son: ingenieros mec√°nicos, arquitectos, ingenieros civiles/estructurales, telecomunicaciones y otros involucrados de alguna forma en el dise√Īo de espacio para las subestaciones.

Los espacios el√©ctricos, los mec√°nicos y de plomer√≠a (MEP, por la definici√≥n: Mechanical, electrical and plumbing) son a menudo dise√Īados y planificados de forma tard√≠a en edificios y en algunos casos son relegados a ubicaciones que quedan o que se consideran indeseables para otros fines de planificaci√≥n.

Esta miopía puede tener consecuencias desafortunadas en el costo, las operaciones y la flexibilidad de los sistemas para el futuro.

El NEC/NFPA 70: C√≥digo El√©ctrico Nacional (NEC) define el espacio m√≠nimo necesario alrededor de lo equipos el√©ctricos para el acceso, operaciones, mantenimiento y seguridad, adem√°s de mostrar que canalizaciones diferentes a las el√©ctricas est√°n permitidas en el interior de una subestacion. Lo anterior en conjunto con los tama√Īos reales de los equipos, definen los requisitos dimensionales m√≠nimos para una subestaci√≥n el√©ctrica.

Hay dos tipos de espacios el√©ctricos interiores en una subestacion que se deben tener en cuenta al realizar el dise√Īo: Espacio enfrente, llamado com√ļnmente espacio de trabajo y espacio arriba, llamado espacio dedicado de los equipos principales.

Se deben satisfacer las necesidades de espacio de trabajo y espacio dedicado requeridos por el c√≥digo NEC/NFPA70/NTC2050. Este art√≠culo describir√° las consideraciones importantes para estos espacios en las primeras etapas del dise√Īo del edificio, la ocupaci√≥n prevista, el tama√Īo y las expectativas futuras de los sistemas el√©ctricos.

Espacio de trabajo vs espacio dedicado

Primero definamos lo que diferencia el espacio de trabajo y el espacio dedicado seg√ļn lo establecido por el NEC/NFPA70/NTC2050. (Ver imagen 1)

Espacio de trabajo

El espacio de trabajo ayuda a mantener una zona de trabajo despejada alrededor de todo el equipo el√©ctrico y garantiza la protecci√≥n de los trabajadores u ocupantes dentro de la subestacion. El NEC incluye los requisitos m√≠nimos de ancho, profundidad y altura para el espacio de trabajo, que var√≠a seg√ļn el voltaje y el equipo espec√≠fico.

Cuanto mayor sea el voltaje del equipo, mayor ser√° la profundidad del espacio de trabajo. El ancho debe ser igual al ancho del equipo y no menos de 30 pulgadas (75cm), permitiendo la apertura de puertas o paneles con bisagras a 90 grados completos. La altura debe ser de 6 pies 6 pulg (1.8m). Desde el piso, o la altura del equipo si es mayor de 6 pies 6 pulg (1.8m).(Ver imagen 1)

Espacio dedicado

El espacio dedicado es una zona por encima del equipo el√©ctrico. Est√° reservado para proporcionar acceso futuro a los equipos el√©ctricos, protecci√≥n del equipo el√©ctrico de sistemas extra√Īos y para instalar bandejas, electrobarras y otras canalizaciones que soporten acometidas o alimentadores entrantes y salientes. El requisito de espacio dedicado se aplica principalmente a Celdas, tableros de distribuci√≥n y centros de control de motores. (Ver Figura 1)

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Sala de equipos principales o subestaciones

La sala eléctrica principal o subestacion es un espacio que tiene las Celdas y tableros que reciben la acometida principal de servicio por parte del operador de red, tanto el espacio, como los equipos y el ingreso del alimentador debe coordinarse con la empresa de servicios eléctricos local (consulte el artículo 230 del NEC, Servicios, para obtener detalles adicionales relacionados con la instalación de conductores y equipos de entrada de servicio).

Subestación principal

Por ejemplo, el ingreso de la acometida a las salas de equipos principales tienen requisitos espec√≠ficos, para asegurar el mantenimiento e instalaci√≥n de la acometida, algunos de estos requisitos se encuentran en la NEC secci√≥n 230, sin embargo la ultima palabra la tendr√° las normas del operador de red local, si hay discrepancia entre lo que informa la NEC y el operador local, este ultimo debe primar sobre lo informado por la norma, siempre y cuando lo definido por el Operador sean exigencias superiores a la Norma. El tipo de equipo instalado tambi√©n determinar√° a√ļn m√°s los requisitos de esta sala.

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Plantas eléctricas o grupos electrógenos

Las instalaciones de generadores ofrecen desafíos adicionales cuando se trata de definir las necesidades de espacio.

El factor de ruido, olor y vibración en la ubicación de este equipo dentro de un edificio es muy importante. El equipo debe ubicarse de manera que se minimicen las molestias a los ocupantes del edificio y las propiedades adyacentes.

Muchas jurisdicciones y ciudades tienen requisitos específicos sobre emisiones de ruido, que afectarán la ubicación del equipo y otros componentes necesarios para cumplir con los requisitos. Aumentar la distancia de este equipo a áreas sensibles es una forma de lidiar con las preocupaciones, pero esto conlleva a costos adicionales de alimentadores y puede resultar más costoso que otras opciones.

La atenuaci√≥n del sonido y los equipos necesarios para cumplir con los requisitos de emisiones espec√≠ficos, como el catalizador de oxidaci√≥n di√©sel, los filtros de part√≠culas, los tanques de polietileno-urea y las unidades de reducci√≥n catal√≠tica selectiva, tienen implicaciones importantes en los costos y requieren una gran cantidad de espacio para su instalaci√≥n. La Agencia de Protecci√≥n Ambiental de EE. UU. Define los est√°ndares de desempe√Īo para motores de combusti√≥n estacionarios en el 40 CFR Parte 60, Subparte III .

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Si bien NFPA 110 permite que el equipo del sistema de suministro de energía de emergencia EPSS se instale en la misma habitación que el EPS (Ver figura EPSS vs EPS), es una buena práctica mantenerlos separados para ayudar a mejorar la confiabilidad del sistema. Las salas de EPS (Generador) también son propensas a polvo adicional, humedad, fluctuaciones de temperatura y ruido excesivo durante el funcionamiento que limita la capacidad de tener una conversación y puede tener un impacto negativo en otros equipos si se ubican juntos.

EPSS(emergency power supply system): El sistema de suministro de energía de emergencia (EPSS) se refiere a un sistema de energía de respaldo en funcionamiento en su totalidad. Incluye el EPS, los interruptores de transferencia, los terminales de carga y todo el equipo necesario para proporcionar una fuente de energía alternativa segura y confiable para su instalación

EPS (Emergency power supply): Básicamente, el suministro de energía de emergencia (EPS) es la fuente de energía eléctrica (es decir, generador) que se utiliza en su sistema de energía de respaldo. Es independiente de su fuente de energía principal y está listo para activarse en caso de falla de energía.

EPSS vs EPS
Figura EPSS vs EPS

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Interconexiones, alimentadores, electrobarras, cableado, bandejas

Se necesitan vías de distribución para interconectar todo los equipos eléctricos a los tableros del usuario final. Los conductos se pueden enrutar por encima del equipo, debajo del suelo o en el espacio del techo falso, por ello es importante dejar un espacio suficiente para los conductos y electrobarras aéreas dentro de las subestaciones y a través del edificio.

Tuberia en subestaciones

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Cuartos para tableros de distribución

Los tableros de distribuci√≥n y los transformadores de bajo voltaje suelen estar ubicados en estos espacios y sirven directamente a las cargas del usuario final: iluminaci√≥n, recept√°culos y equipos peque√Īos.

Cuarto tableros de distribucion

Los tableros y dispositivos del sistema de control de iluminaci√≥n (y otros dispositivos del sistema el√©ctrico) a veces tambi√©n se encuentran en estas salas. Dada la cantidad de cambios que se producen en los edificios a lo largo de su vida √ļtil, siempre se debe proporcionar espacio adicional en las paredes para equipos futuros.

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Necesidades de espacio adicional

Fuera de las necesidades de espacio de trabajo y dedicado, existen muchas consideraciones especiales para las subestaciones y los cuartos el√©ctricos que dependen de los programas de construcci√≥n, as√≠ como de los espacios exteriores que afectar√°n directamente c√≥mo se dise√Īan los sistemas el√©ctricos.

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Las necesidades y expectativas asociadas con un edificio de oficinas son muy diferentes a las de un centro de datos u hospital en lo que respecta a los sistemas de distribución eléctrica. La redundancia y la resiliencia son esenciales para las instalaciones de tipo misión crítica.

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Sistemas de apoyo en las subestaciones y cuartos eléctricos

Los niveles adecuados de iluminación son importantes para la seguridad de los ocupantes. Las necesidades de ventilación y refrigeración deben estar definidas y soportar la carga de calor generada por cada equipo.

Es importante recordar la protecci√≥n f√≠sica de los equipos ubicados en exteriores y al aire libre. Esto puede implicar la instalaci√≥n de bolardos o barreras a prueba de choques para proteger el equipo de da√Īos accidentales por un veh√≠culo, por ejemplo.

El NEC también requiere que el acceso a algunos equipos se limite a personas calificadas solo en algunos casos.

Seg√ļn el NEC, esto incluye solo a aquellos que tienen las habilidades y el conocimiento relacionados con la construcci√≥n y operaci√≥n del equipo el√©ctrico, la instalaci√≥n y han recibido capacitaci√≥n en seguridad para reconocer y evitar los peligros involucrados.

No existe un m√©todo √ļnico para dise√Īar sistemas el√©ctricos, ni dos edificios son iguales as√≠ sean del mismo tipo. Las necesidades de espacio el√©ctrico var√≠an seg√ļn el proyecto y el edificio.

Los ingenieros y dise√Īadores el√©ctricos deben considerar muchos factores al tomar las decisiones que conducen al dise√Īo final. M√°s importante a√ļn, esto incluye la comunicaci√≥n y el trabajo de la mano con ingenieros mec√°nicos, arquitectos, ingenieros estructurales y otros que tienen que ver en el dise√Īo de edificios y la coordinaci√≥n de la instalaci√≥n el√©ctrica con estas otras disciplinas.

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2 comentarios en ¬ęComo dise√Īar los espacios de las subestaciones y cuartos el√©ctricos. <strong><font color="E87D23">!!! PREMIUM !!!</font></strong>¬Ľ

  1. Buenos días.

    Los espacios de trabajo pueden superponerse para otros equipos?, es decir, los espacios de trabajo se pueden compartir entre tableros teniendo en cuenta que los espacios de trabajo son de 75 cm para tableros de que tengan un ancho de menos de 75 cm

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