Esta estructura de la red de alimentación es en la actualidad muy desconocida en Europa. Se crea con una derivación central del circuito secundario de un transformador monofásico. La derivación central se pone a tierra, de manera que la tensión entre esta y una fase es justo la mitad de la tensión entre las fases. La tensión empleada es de 120/240 V.
Esta estructura de la red de alimentación se emplea en América del Norte en casi todos los hogares y en pequeños edificios de oficinas. Se conectan a 120 V equipos pequeños y de poca potencia, p. ej. ordenadores, televisores o luces. Se conectan a 240 V equipos de mayor potencia, p. ej. climatizadores.
Preparado para NFPA 79
Los fabricantes de máquinas e instalaciones que importen sus productos al mercado norteamericano o que deseen comercializarlos en dicho ámbito deberán cumplir las leyes y normativas aplicables. Una de las normas especializadas importantes, además de la NEC, es la NFPA 79. La NFPA 79 se revisa cada tres años, a continuación de la NEC, y adopta sus novedades.
Descubra aquí los requisitos obligatorios para máquinas eléctricas derivados de la NFPA 79 que se aplican al uso de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD). Con nosotros estará siempre en el lado seguro.
La decisión de qué edición es la válida la toma el Estado federado en el que se opera la máquina. Con ello, en toda América del Norte hay varias versiones válidas. Por este motivo, se solicita considerar siempre la última edición.
NFPA 79 – Edition 2021
- La protección contra sobretensiones es obligatoria para máquinas industriales con circuitos orientados a la seguridad (Safety), que todavía no están protegidas suficientemente contra sobretensiones.
- Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) deben estar incluidos en la lista UL.
- Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 4 en el armario de control debe coincidir con la ubicación de tipo de la máquina y estar identificado de forma correspondiente.
- Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 4 solo debe instalarlo el fabricante del armario de control.
NFPA 79 – Edition 2018
- La protección contra sobretensiones es obligatoria para máquinas industriales con circuitos orientados a la seguridad (Safety).
- Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) deben estar incluidos en la lista UL.
- Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 4 en el armario de control debe coincidir con la ubicación de tipo de la máquina y estar identificado.
Nuestra solución – Sus ventajas
- Los productos VAL-US están incluidos en la lista UL y pueden utilizarse de forma universal en todas las ubicaciones de tipo
- No se supera la corriente de cortocircuito gracias a una alta resistencia a cortocircuitos de 200 kA
- Aprobación simplificada de la instalación por parte de los inspectores, ya que cumple las disposiciones de la NFPA 79
- Productos disponibles en toda Europa, con posibilidad de uso y montaje mediante el marcado CE
¿Qué se regula en la NFPA 79?
La NFPA 79 (Electrical Standard for Industrial Machinery o Estándar eléctrico para maquinaria industrial) es una norma americana para normalizar la seguridad de las máquinas industriales en EE. UU. Regula los asuntos eléctricos y electrónicos que, si se abordan de forma incorrecta, pueden provocar situaciones peligrosas en la máquina. Estos incluyen, entre otros, la protección contra sobrecorriente, el cableado y los circuitos de seguridad y, como novedad, el empleo de la protección contra sobretensiones.
La NFPA 79 se revisa cada tres años. La versión actual es de 2018.
¿Por qué debe cumplir mi máquina lo dispuesto en la NFPA 79?
El inspector debe comprobar y aprobar (approved) previamente cada una de las máquinas que se deban poner en funcionamiento. Para esta comprobación se aplican, además del National Electrical Code (Código eléctrico nacional) (NEC-NFPA 70), la NFPA 79. Si el inspector considera que la máquina no cumple completamente la norma, puede denegar la aprobación y la certificación conforme a NFPA 79. En este caso, la máquina no podrá ponerse en funcionamiento.
¿Dónde se aplica la directiva y qué ámbito de aplicación tiene?
La directiva abarca todas las máquinas industriales de EE. UU. La versión de la NFPA 79 que se aplica en cada estado/región dependerá de la versión válida del National Electrical Code (Código eléctrico nacional) en el estado/región. En el caso de máquinas que se emplean en "Hazardous Locations" (emplazamientos peligrosos) se aplica además el artículo 500 y siguientes de la NEC.
¿Cómo se abordan las diferencias en el contenido de las diferentes normativas?
En el caso de los armarios de control empleados en máquinas industriales debe cumplirse la norma UL 508A, además de la NEC y la NFPA 79. En el caso de que en estas tres normativas haya requisitos diferentes, se aplicará el más restrictivo. En los dispositivos de protección contra sobrecorriente, por ejemplo, se deberá emplear el valor más bajo.
¿Por qué se ha hecho obligatoria la protección contra sobretensiones en la nueva versión de la NFPA 79?
La protección personal juega un papel muy importante. Para evitar situaciones peligrosas para las personas en la máquina, una sobretensión no debe dañar los circuitos de seguridad de una máquina. Aquí no se consideran relevantes los aspectos sobre la continuación de la disponibilidad de la máquina tras una sobretensión.
¿Cómo puedo cumplir los requisitos de la NFPA 79 en relación con la protección contra sobretensiones?
En la NEC (2017) y en la NFPA 79 (2018) las máquinas industriales equipadas con circuitos de seguridad deben equiparse además con una protección contra sobretensiones (Surge Protective Device, SPD) para la fuente de alimentación. Esta debe contar con la aprobación "UL Listed" según la norma UL 1449. Además, debe contar con una resistencia a cortocircuitos (Short Circuit Current Rating – SCCR) superior a la corriente de cortocircuito en el emplazamiento.
¿Cómo se deben emplear los dispositivos de protección contra sobretensiones para cumplir la NFPA 79?
Los dispositivos de protección contra sobretensiones para la fuente de alimentación deben instalarse lo más cerca posible de la alimentación. Se deben seleccionar los tipos de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) adecuados para la posición de la máquina en la instalación (véase NFPA 79 (2018), artículo 7.8). La serie VAL-US lo pone muy fácil: como equipos con certificación UL Listed de tipo 1, se pueden emplear en cualquier lugar de la instalación. Puede que sea necesario tener en cuenta la protección de los cables frente a posibles sobrecorrientes.
En la NFPA 79 no se exigen dispositivos de protección contra sobretensiones para la tecnología de señales y datos. No obstante, se pueden incorporar a las máquinas. Se recomienda en este caso un dispositivo de protección contra sobretensiones para la interfaz de comunicación de la máquina, por ejemplo para la tecnología de control.
¿Cómo puedo acceder a la información completa de la NFPA 79?
Tanto el NEC como la NFPA 79 están disponibles bien para su compra o de forma gratuita en la National Fire Protection Association. Se pueden adquirir tanto en formato electrónico como en formatos vinculados.
Estructuras de la red de alimentación americanas
Las estructuras de la red de alimentación, tensiones y frecuencias en América del Norte se diferencian notablemente de las conocidas en Europa por motivos históricos. Las máquinas industriales se emplean principalmente en estructuras de la red de alimentación "Trifásica en estrella" y "Delta". No obstante, hay más estructuras de la red de alimentación que las habituales que se presentan a continuación.
Esta estructura de la red de alimentación es muy similar a los sistemas TN empleados en Europa. Los conductores de fase con tensión se alimentan desde un transformador con conexión en estrella y tienen un cambio de fase de 120°. El punto en estrella se conecta a tierra. Si es necesario se añade un conductor neutro. Las tensiones empleadas son de 277/480 V en EE. UU. y México y de 347/600 V en Canadá. Esta estructura de la red de alimentación se emplea principalmente en entornos industriales.
Esta estructura de la red de alimentación no se conoce en las redes de distribución en Europa. El transformador alimentado se conmuta con circuito secundario en triángulo y el cambio de fase entre las fases es de 120°. No dispone de un conductor neutro para la conmutación. Las tensiones empleadas son de 480 V en EE. UU. y México y de 600 V en Canadá. En función de la toma de tierra, existen dos variantes diferentes:
Delta sin conexión a tierra
El transformador no se pone a tierra con circuito secundario. El sistema se comporta de forma similar al sistema IT conocido en Europa.
Corner-Grounded Delta
Un conductor de fase está directamente conectado a tierra. Esta estructura de la red de alimentación se emplea con frecuencia si se necesitan potencias elevadas, p. ej. para motores de gran tamaño.
Esta estructura de la red de alimentación no se emplea en Europa. Se trata de una mezcla de delta y fase partida. El sistema delta tiene una tensión de 240 V entre fases. Uno de los tres ramales incluye además una derivación central que se pone a tierra. Esto crea tres tensiones:
fase A – N = fase C – N = 120 V
fase B - N = 120 V * √3 = 208 V
entre todas las fases = 240 V
Esta estructura de la red de alimentación se emplea para edificios de oficinas grandes y edificios industriales pequeños. Como en el sistema de fase partida, se conectan a 120 V equipos de poca potencia (ordenador, tostadora, etc.) y a 240 V equipos de más potencia (climatizador, etc.). Los 208 V se emplean normalmente para la iluminación.
Tipos de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) según UL 1449
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) se clasifican en distintos tipos según la resistencia a cortocircuitos alcanzada. Además, la instalación también se clasifica en ubicaciones de tipo según las corrientes de cortocircuito que se generan.
La ubicación de tipo del lugar de conexión de la máquina especifica qué tipo de dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) debe utilizarse como mínimo. Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 pueden utilizarse de este modo en todas las ubicaciones de tipo. Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 2 pueden utilizarse en la ubicación de tipo 2 y la ubicación de tipo 3.
Esta clasificación de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) no ofrece información sobre la capacidad de derivación de los equipos ni sobre su ámbito de aplicación en un concepto de protección contra rayos, como se conoce de la normativa IEC. Los tipos según UL dependen exclusivamente de la comprobación de la resistencia a cortocircuitos prescrita por la norma UL 1449.
Clasificación
Descripción | |
---|---|
Clasificación | |
Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 | Instalación detrás del transformador, delante del fusible principal/disyuntor |
Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 2 | Instalación detrás del fusible principal/disyuntor principal |
Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 3 | Longitud de cable mín. 10 m a la protección contra sobrecorriente/disyuntor ya existente |
Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 4* | Parte de una instalación/armario de control, toda la instalación requiere una prueba de cortocircuito según UL |
*En el dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 4, el tipo de la instalación depende del resultado de la prueba del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 4 con referencia a la resistencia a cortocircuitos. |
Requisitos de los productos
En la serie VAL-US están disponibles productos para las diferentes estructuras de la red de alimentación y tensiones. Cumplen los requisitos de la NFPA 79, ya que disponen de una aprobación "UL Listed". Por otro lado, se pueden emplear de manera universal con una resistencia a cortocircuitos (SCCR) de 200 kA (según UL 1449 ed 4) sin necesidad de más cálculos.
Trifásica en estrella
|
|
---|---|
Nombre (código de artículo) | |
Tensión del sistema (fases) | |
277/480 V (A, B, C, N, G) | VAL-US-277/40/3+1-FM (2910374) |
277/480 V (A, B, C, G) | VAL-US-277/40/3+0-FM (1199369) |
347/600 V (A, B, C, N, G) | VAL-US-347/30/3+1V-FM (1079099) |
347/600 V (A, B, C, G) | VAL-US-347/30/3+0-FM (2910383) |
Delta a tierra en vértice/delta sin conexión a tierra
|
|
---|---|
Nombre (código de artículo) | |
Tensión del sistema | |
480 V | VAL-US-480D/30/3+0-FM (2910386) |
600 V | VAL-US-600D/30/3+0-FM (2910391) |
Fusibles
La protección contra sobretensiones aprobada según UL 1449 como Listed tipo 1 no necesita protección contra sobrecorriente (1). No obstante, en la NEC se prescribe la protección de los cables contra sobrecorriente. Por ello, puede que sea necesario instalar dispositivos de protección contra sobrecorriente (Overcurrent Protection Device, OCPD) en los cables conectados al dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) (2).
La NFPA 79 establece que la disposición o definición de los OCPD no la ha de realizar el fabricante del equipo, sino el planificador de la instalación, en este caso el fabricante de la máquina. Esto se aplica también a los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD). El procedimiento de disposición de los OCPD para dispositivos de protección contra sobretensiones es igual al de todos los demás equipos. Como el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) no presenta corriente de carga, se pueden consultar los datos indicados por el fabricante del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) sobre el cable de conexión. Incluyen las secciones mínimas y máximas y el material admitido para el cable. Tomando estos datos como base, se puede disponer el dispositivo de protección contra sobrecorriente con ayuda de las tablas correspondientes de la NEC.