5 partes de las instalaciones eléctricas temporales que deben respetar las normas de seguridad

Aunque no se trate de instalaciones eléctricas fijas, para proveer energía eléctrica de forma eficiente y segura debes seguir las normas establecidas.

Cuando estamos desarrollando nuestra actividad como electricistas, generalmente tenemos la necesidad de operar herramientas y equipo eléctrico en áreas de construcción nuevas. Por ejemplo, cuando estamos en una obra o simplemente cuando hacemos una instalación donde no hay salidas de contactos eléctricos, por la naturaleza del lugar, requerimos un suministro de energía eléctrica de manera temporal que nos brinde como principal objetivo seguridad para el usuario.

La NOM-001-SEDE-2012 indica los requisitos que deben ser aplicados en todos los sistemas de cableado, ya sea para salidas de contactos eléctricos o los destinados a iluminación.

Definamos primero qué es una instalación temporal: aquella que únicamente debe existir durante los periodos de construcción, remodelación, mantenimiento, reparación o demolición en inmuebles, estructuras, equipo o actividades similares.

Entonces, ¿qué pasa con las instalaciones de temporada que tenemos en casa? En este caso, el artículo 590 de la NOM-001-SEDE-2012 nos indica que se pueden utilizar las instalaciones temporales de fuerza o contactos y alumbrado durante un tiempo no mayor a 90 días. Esto se aplica, por ejemplo, en el alumbrado decorativo de navidad, carnavales, fiestas y propósitos similares.

Hasta aquí queda claro qué es una instalación temporal y cuánto tiempo debe permanecer; sin embargo, una instalación se conforma de varias partes, es decir: acometida, alimentadores, circuitos derivados, receptáculos, protecciones, canalizaciones, etcétera. De acuerdo a esto, cada parte de una instalación temporal debe cumplir con características de construcción e instalación, como se menciona a continuación:

1. Acometidas
   
   Las acometidas no pueden ser instalaciones temporales, bajo ninguna circunstancia ni excepción.
   
   
2. Alimentadores y circuitos derivados
   
   Los alimentadores y los circuitos derivados pueden ser de cable multi-conductor o bien un grupo de conductores de uso rudo indicado en la norma. Asimismo, deben estar conectados de un tablero de distribución adecuado al lugar y ambiente, así como protecciones contra sobrecorriente, a menos que proyecten para usarse durante emergencias y para pruebas, experimentos y trabajos en desarrollo.
   
   En obra, es decir, en lugares de construcción, no se requiere instalar cajas de empalme o conexiones para los circuitos derivados. Sin embargo, cuando se realice una derivación con cambio de dirección, se tiene que usar un registro o caja que permita separar los circuitos.
   
   
3. Contactos
   
   Los contactos que se disponen para suministrar energía eléctrica deben contar con la terminal de puesta a tierra si sus conductores están instalados dentro de una canalización diferente a la metálica. En el caso de estar alojados en canalización metálica y presente continuidad en toda la trayectoria, o bien sean conductores con cubierta metálica, la terminal de tierra en el contacto no es necesaria. Sin embargo, los circuitos derivados deben contar con un conductor de puesta a tierra para equipo.
   
   
   Ver también: Cómo realizar Instalaciones eléctricas provisionales eficientes y seguras
   
   Generalmente en las instalaciones temporales tenemos contactos de 15 o 20 A, para alimentar herramientas eléctricas tales como: taladros, rotomartillos, cortadoras de loseta, sierras circulares para madera y metal, cargadores de baterías para herramienta portátil, entre otras que ocupan tensiones de 120 a 127 V. Estos contactos deben contar con un interruptor de falla a tierra (se le conoce como GFCI). Si queremos conectar una extensión para alimentar una herramienta o equipo en un contacto de una instalación fija, este contacto debe ser del tipo GFCI.
   
   
4. Canalizaciones
   
   Los conductores tanto de alimentadores como de circuitos derivados o cordones flexibles, deben estar protegidos contra daños accidentales, esta protección debe brindarla una canalización ya sea tubería, ducto o escalerilla si pasan a través de puertas u otros puntos críticos. Si los conductores alimentaran directamente a un equipo que cuenta con terminales de conexión, por ejemplo un motor, el conductor debe fijarse a la caja.
   
   
5. Puesta a tierra
   
   Finalmente, se recomienda un programa de verificación que garantice la correcta conexión de los conductores de puesta a tierra. Este programa debe realizarse en todos los grupos de cordones, receptáculos que no son parte del alambrado permanente de la edificación o estructura así como en el equipo conectado de cordón con clavija que deben ser puestos a tierra. El programa de verificación se realiza con las siguientes pruebas:


1. Probar continuidad en todos los conductores de puesta a tierra (que sean eléctricamente continuos).
   
   
2. Comprobar que el conductor de puesta a tierra, en cada receptáculo y clavija correspondiente, esté bien conectado al conductor de puesta a tierra de los equipos. Este conductor de puesta a tierra debe estar conectado a su terminal apropiada.
   
   
3. Las pruebas deben llevarse a cabo en las siguientes condiciones:
   
   
   • Antes de usarse por primera vez en el sitio de la construcción.
     
   • Cuando haya evidencia de daño.
     
   • Antes de que el equipo vuelva a ser puesto en servicio, después de cualquier reparación.
     
     
4. En intervalos de tiempo que no excedan tres meses.
   
   

El siguiente vídeo nos habla sobre los riesgos eléctricos que debemos prevenir al realizar instalaciones eléctricas temporales en obras de construcción:

Cabe mencionar que para todos los circuitos, a excepción de los que se conectan directamente en cajas de conexión del equipo, deben estar provistas instalaciones temporales por medios de desconexión tipo contacto y conector.

La siguiente imagen corresponde a una instalación temporal para los juegos mecánicos de una feria ¿Qué errores encuentras en la instalación?

Las instalaciones eléctricas temporales que no respetan lo indicado en el artículo 590 de la NOM-001-SEDE vigente, son instalaciones deficiente e inseguras.

Sentido de giro de los motores trifásicos

Si necesitamos invertir el sentido de giro de un motor que arranca en estrella-delta, es aconsejable invertir dos fases en la alimentación, ya que hacerlo en la placa de conexiones del motor resulta más difícil.

Para comprobar el campo magnético giratorio, se tiene en cuenta el sentido de circulación de la corriente por las tres fases del bobinado. En él se ve que la resultante del flujo tiene el sentido de giro de las agujas del reloj (sentido horario), por lo que el rotor es arrastrado en el mismo sentido de giro.

Cuando necesitamos que el giro sea al contrario (sentido anti-horario), basta con cambiar dos fases de alimentación del motor, como se puede observar en la siguiente figura. Con esta conexión hacemos que el motor gire en sentido opuesto.

Al invertir el giro del sentido del motor, este debe pasar primero por un paro, es decir desconectando las fases y no invertirlo cuando el motor está en movimiento.

Hay que tener cuidado de no cambiar las tres fases pues el motor sigue girando en el mismo sentido.

Ver también: 2 formas de arranque de motores trifásicos

Cuando una máquina deba de girar en ambos sentidos, necesitamos un conmutador o inversor que realice el cambio de fases sin tener que realizar el cambio de las conexiones de forma manual.

Estos inversores se deben seleccionar tomando en cuenta la intensidad del motor y poseen tres posiciones, en cero como punto intermedio para que el cambio de giro no se realice a contramarcha. Observa la siguiente figura:

Conexiones para la inversión de giro de un motor trifásico de corriente alterna mediante conmutador manual

En el siguiente vídeo se muestra la realización del cableado de un circuito de inversión del giro de un motor trifásico de inducción, explicando paso a paso de lo que se ha de hacer y porque se hace:

2 formas de arranque de motores trifásicos

Los motores eléctricos tienen una diversidad de aplicaciones. Su amplia flexibilidad para integrarse a los procesos de producción u operación, se debe en gran medida a los controles que se desarrollan para su puesta en marcha, variación de velocidad y cambio del sentido de giro.

En una entrada anterior expusimos diferentes formas de la puesta en marcha de los motores eléctricos. Continuaremos con este tema describiendo dos formas de arranque que pueden utilizarse para el arranque de un motor trifásico:

Arranque mediante autotransformador


Es un procedimiento que se utiliza para motores de gran potencia y consiste en intercalar entre la red de alimentación y el motor un autotransformador, como se ve en el siguiente esquema:





Arranque de motor trifásico mediante autotransformador


Tiene distintas tomas de tensión reducida, por lo que, en el momento del arranque, al motor se le aplica la tensión menor disminuyendo la intensidad y se va elevando de forma progresiva hasta dejarlo conectado a la tensión de la red.


Ver también: Arranque de motores asíncronos trifásicos



Arranque con resistencias en serie con el bobinado del estator


Es un procedimiento poco empleado que consiste en disponer un reóstato variable en serie con el bobinado del estator. La puesta en marcha se hace con el reóstato al máximo de resistencia y se va disminuyendo hasta que el motor queda conectado a la tensión de red, como lo podemos apreciar en la siguiente figura:





Arranque de motor trifásico mediante resistencias en serie con el estator

En el siguiente video se explica la forma de realizar las conexiones eléctricas de los diferentes tipos de motores trifásicos de accionamiento del compresor, para conseguir diferentes formas de arranque:

3 aspectos a considerar sobre el acondicionamiento de energía geotérmica

La geotermia es una energía renovable extendida en numerosos países europeos. El uso más común en el mundo corresponde a bombas de calor, con un 35% frente a la potencia total instalada, seguido de balnearios, sistemas de calefacción, invernaderos, acuicultura y procesos industriales.

Y es que la tierra es una gran recolectora de energía, la cual se transfiere de y hacia la superficie por la radiación solar, el viento y la lluvia.

Los sistemas geotérmicos (o GSHPs por las siglas en inglés para Bombas de Calor de Fuente Subterránea) sacan provecho de este proveedor energético para proporcionar calefacción, aire acondicionado y agua caliente a edificios comerciales y casas-habitación.

Pese a los cambios de temperatura ambiente que podemos registrar en México (frío en invierno y calor en verano), el uso de estas bombas es viable, pues durante el verano es posible acondicionar la temperatura ambiente, trasladando la carga térmica del aire al subsuelo; mientras que en el invierno puede lograrse el efecto inverso, llevando el calor del subsuelo a los espacios a acondicionar.

Cabe mencionar que a causa de su propio aislamiento natural, la fluctuación de la temperatura del suelo terrestre es más moderada que la del aire, llegando a tener variaciones sólo de algunos grados a lo largo del año.

1. ¿Cómo funciona una central geotérmica?

Los sistemas geotérmicos o bombas de calor simplemente mueven energía de un lugar a otro. Este proceso se explica en la imagen inferior:

1. Un evaporador (intercambiador de calor en el circuito subterráneo) transfiere el calor del suelo hacia el fluido que circula en el circuito.
   
   
2. En este punto la energía en el circuito subterráneo se transfiere a través del evaporador que forma parte de la bomba de calor y hacia un refrigerante libre de clorofluorocarbono (CFC).
   
   
3. Un compresor incrementa la presión del fluido de trabajo, lo que hace que su temperatura aumente.
   
   
4. Esta energía se transfiere en el condensador y pasa a los circuitos de distribución, en los que se hace circular agua caliente en tuberías colocadas bajo el piso que calientan el espacio interior del edificio.
   
   
5. El refrigerante ahora pasa a través de una válvula de expansión, y el proceso se reinicia.
   
   

En el siguiente vídeo podemos ver funcionamiento de una central geotérmica:

Ver también: 7 empresas que impulsan los parques eólicos en México

¿Cuáles son las ventajas que ofrece una central geotérmica?

1. Suministro garantizado. No es necesario adquirir combustible, ya que la geotermia emplea la energía de la tierra.
   
   
2. Seguridad. Un sistema geotérmico no tiene riesgo de explosión o incendio, puesto que no hay combustión.
   
   
3. Fiabilidad. El sistema no requiere mantenimiento, limpieza o comprobaciones de seguridad.
   
   
4. Silencioso y sin olores. Los sistemas geotérmicos no causan olores desagradables ni ruidos molestos.
   
   
5. Larga vida útil. Las bombas de calor geotérmicas en condiciones normales están operativas por encima de los 50 años.
   
   
6. Un sistema simple y polivalente. Una única instalación para calefactor y refrescar la vivienda.
   
   
7. Inteligente. Mediante una sonda de temperatura exterior, los equipos adaptan la climatización del hogar a las condiciones atmosféricas cambiantes.
   
   
8. Variedad de emisores de calefacción. Puede emplearse suelo radiante, pared radiante, emisores de zócalo, fan-coils y radiadores de baja temperatura.
   
   
9. Libertad de uso de espacios exteriores. La captación geotérmica elimina las chimeneas y aparatos exteriores de aire acondicionado.
   
   
10. Manejo sencillo. La temperatura interior se regula mediante termostatos de zona y el régimen del sistema puede establecerse según programas preestablecidos.
    
    

¿Conviene o no conviene invertir en una central geotérmica?

Para terminar la entrada, hablaremos del costo que representa la instalación de una bomba de calor, el cual comparado con un sistema convencional de aire acondicionado es prácticamente el doble.

Sin embargo, el ahorro de energía eléctrica frente al aire acondicionado convencional es de un 40%, e incluso hasta de 50%, cuando se comparan con equipos de baja eficiencia.

La inversión que se realiza al implementar un sistema con bomba de calor se paga en 7 años aproximadamente y su vida útil es de 50 años o más; por si fuera poco, el mantenimiento que requieren es prácticamente nulo.

Central geotérmica Cerro Prieto en Mexicali, Baja California, México

3 categorías para la protección de equipos contra transitorios

Muchos de los problemas en las instalaciones eléctricas residenciales no son visibles y nos percatamos de ellos cuando tenemos un cortocircuito o nos quedamos sin energía eléctrica, claro ejemplo de esto son los transitorios o picos de voltaje.

¿Cuántas veces nos ha ocurrido que la imagen en nuestra pantalla se ve borrosa o con interferencia; que al encender la lavadora, las luces bajan de intensidad; o bien, cuando estamos hablando por teléfono se escucha con ruido si está en operación algún electrodoméstico?

Pues bien, todos estos problemas se deben a una mala calidad de la energía debido al inapropiado manejo de ésta en nuestro hogar. Por ejemplo, al tener un interruptor para una lámpara que está haciendo un falso contacto, cuando en ampliaciones se tienen polarizaciones invertidas debido al uso de conductores del mismo color para fase y neutro. La suma de todos estos fenómenos afecta en gran medida a nuestras propias instalaciones así como a los equipos y aparatos electrónicos que estén conectados a la red.

La deformación de la onda de tensión, como lo vemos en la figura anterior, muestra transitorios (elevaciones de energía que están por arriba del nivel de tensión de suministro que para uso doméstico es de aproximadamente de 120 a 127V). Este fenómeno acelera la degradación de los equipos eléctricos, electrónicos y conductores, aumentando en este último caso los problemas por fugas de corriente y la probabilidad de cortocircuito al dañarse los aislamientos.

Al estar expuestas las instalaciones eléctricas residenciales a uno o varios transitorios de tensión o picos de voltaje como también se le conocen, por causas de rayos o descargas eléctricas, los problemas son más visibles y generalmente se presentan de forma inmediata, dando como resultado el daño en los equipos más sensibles.

Dado lo anterior, es necesario proteger los equipos de estos fenómenos como lo señala la NOM-001-SEDE-2012, en el artículo 285, que indica el uso de supresores de tensiones transitorias, que la NOM los define como dispositivos de protección para limitar las tensiones transitorias mediante la desviación o limitación de sobrecorrientes; su función también es la de evitar el flujo continuo de la corriente resultante; después de cada operación el dispositivo mantiene la capacidad de repetir sus funciones.

En el mercado actual

En México existen una gran variedad de supresores de transitorios que se pueden identificar como Surge Protection. Hay líneas muy completas que cuentan con equipos para protección que van desde los industriales hasta los domésticos. Generalmente se recomienda tener de 2 a 3 líneas de protección para una instalación eléctrica residencial, lo cual puede verse de forma simple en la siguiente imagen.

Ver también: 8 pasos para la instalación de un supresor STT tipo panel

A continuación se describen los tipos de supresores dependiendo de la categoría a la que corresponden:

1. Categoría C
   Se proyectan para instalarse entre el devanada secundario del transformador de servicio y el lado de la línea del tablero de protección, es decir en la acometida.
   
   
   
   
   
2. Categoría B
   Son de conexión permanente y se instalan en el lado de la carga del tablero de distribución o centro de carga.
   
   
   
   
   
3. Categoría A
   Se pueden instalar de forma fija o bien como barra de multicontactos para la protección de equipos electrónicos costosos, como pueden ser pantallas de plasma, reproductores de video, equipos de cómputo, entre otros.
   
   
   
   
   

El siguiente vídeo nos muestra la forma de distribuir los tres tipos de supresores de sobre voltajes transitorios ene una vivienda, de pendiendo de la categoría a la que pertenezcan:

Recomendación importante

Antes, o al mismo tiempo de hacer una revisión, debes asegurarte que la instalación eléctrica cuenta con el conductor de puesta a tierra, ya que los supresores de transitorios toman las distorsiones de la señal de voltaje y los conducen a tierra.