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¿Cómo prevenir descargas eléctricas e incendios en instalaciones eléctricas?

Thu, 08 Jan 2026 19:22:55 -0600

Podemos entender una descarga eléctrica como una corriente eléctrica que pasa por un cuerpo o algún material externo. En este contexto, en México, la electricidad sigue siendo una de las causas más subestimadas de accidentes graves dentro del hogar. No porque falten normas, sino porque existe una brecha profunda entre lo que la regulación contempla, lo que el mercado ejecuta y lo que realmente ocurre dentro de las instalaciones eléctricas una vez que se habitan. Esta misma brecha ha sido analizada previamente desde una perspectiva más amplia en nuestro artículo “Principios de seguridad eléctrica para una operación confiable”, donde abordamos la seguridad eléctrica no solo como cumplimiento normativo, sino como un elemento esencial para proteger a las personas, los activos y la continuidad operativa. En este nuevo análisis, profundizamos específicamente en cómo esa brecha se manifiesta dentro de las viviendas y qué soluciones técnicas existen hoy para cerrarla.

De acuerdo con datos del Programa Casa Segura®, cada año alrededor de 11,000 personas sufren quemaduras en el país. Más de la mitad -52.7 %, cerca de 8,960 casos - ocurren en casa habitación, y del total de estos eventos, el 41 % tiene origen eléctrico. A esto se suman aproximadamente 560 decesos anuales por electrocución, de las cuales el 31.4 % sucede dentro del hogar. En términos prácticos, una persona perece cada 48 horas por un accidente eléctrico en su propia casa.

Estas cifras no responden a escenarios extremos ni a instalaciones improvisadas. La mayoría de estos eventos ocurren en viviendas que, al menos desde el punto de vista normativo, están “correctamente” instaladas. Y es ahí donde surge la verdadera pregunta: ¿por qué, aun cumpliendo la norma, el riesgo persiste? La respuesta está en el alcance real de las protecciones tradicionales…Los datos son, sin duda, fríos. Pero el objetivo de exponerlos no es alarmar, sino generar conciencia y, sobre todo, abrir la conversación sobre las soluciones que hoy existen.

Funcionamiento de un dispositivo GFCI

El GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter), también conocido como “IFCT”, es un dispositivo diseñado específicamente para proteger a las personas contra descargas eléctricas. Su principio de funcionamiento es simple, pero extremadamente efectivo.

El GFCI monitorea constantemente la corriente que fluye por el conductor de fase y la compara con la que regresa por el neutro. Si detecta una diferencia de apenas 4 a 6 miliamperes, interpreta que existe una fuga de corriente hacia tierra, posiblemente a través del cuerpo de una persona, y desconecta el suministro eléctrico en milisegundos. Este umbral no es arbitrario. Está directamente relacionado con la respuesta fisiológica del cuerpo humano ante el paso de corriente eléctrica. A niveles cercanos a 6 mA, la corriente suele percibirse únicamente como un cosquilleo. Sin embargo, cuando la corriente aumenta a partir de 20 mA, los músculos comienzan a contraerse involuntariamente, lo que puede impedir que la persona se libere del punto de contacto. Entre 30 y 80 mA, el riesgo para la salud se incrementa de forma significativa, ya que la corriente puede afectar el sistema respiratorio y, si atraviesa el pecho, comprometer el funcionamiento del corazón.

Por encima de estos valores, el riesgo deja de ser teórico y se convierte en una amenaza directa de lesiones graves, quemaduras y daño permanente. El GFCI actúa precisamente en el rango más bajo de ese espectro, cuando la corriente aún es lo suficientemente pequeña para no causar daños severos, pero lo suficientemente anormal para indicar una condición peligrosa.

¿Cómo funciona un dispositivo AFCI?

El AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) no está diseñado para proteger directamente a las personas, sino para prevenir incendios originados por arcos eléctricos, uno de los riesgos más comunes y menos visibles dentro de una instalación eléctrica habitada.

Un arco eléctrico es una descarga sostenida que genera altas temperaturas, incluso cuando la corriente total del circuito es relativamente baja. A diferencia de un cortocircuito clásico, el arco puede mantenerse durante largos periodos sin provocar el disparo de un interruptor convencional. Este fenómeno suele originarse por:

Conexiones flojas en contactos o interruptores.
Conductores dañados parcialmente (por ejemplo, atravesados por tornillos).
Aislamiento degradado por envejecimiento o calor.
Falso contacto continuo en bornes o terminales.
Fallas humanas en la operación.
Polvo y suciedad.

Desde el punto de vista eléctrico, estas fallas pueden presentarse de dos formas principales:

Arco en serie, donde la corriente es baja debido a la alta impedancia del arco.
Arco en paralelo, entre línea y neutro o tierra, donde la corriente aumenta, pero no siempre lo suficiente para disparar un interruptor convencional.

El dispositivo AFCI está diseñado precisamente para identificar este tipo de fallas. A diferencia de los dispositivos de protección convencionales, no se limita a medir corriente y voltaje, sino que analiza la calidad de la onda eléctrica que circula por el circuito. Cuando aparece un arco, la forma de la onda se distorsiona: se generan picos, caídas abruptas y ruido eléctrico característico. Al reconocer estos patrones anómalos, el AFCI interrumpe el circuito antes de que el calor acumulado derive en ignición de materiales cercanos.

En términos prácticos, el interruptor AFCI detecta condiciones que pueden iniciar un incendio mucho antes de que existan llamas visibles, actuando en una etapa donde el daño aún es prevenible.

Curva de disparo de un interruptor termomagnético convencional

Las funciones de protección de un interruptor termomagnético (ITM) son dos:

Sobrecarga. En un ITM de 20 A, la operación puede mantenerse alrededor de 16 A durante largos periodos, incluso hasta 20 horas continuas, y disparar a corrientes cercanas a 140 A en aproximadamente 1 segundo. Esta característica permite que los equipos funcionen sin interrupciones durante condiciones normales de uso, pero también implica que corrientes anómalas moderadas puedan mantenerse durante lapsos prolongados.
Cortocircuito. El disparo inicia a partir de 160 A, con tiempos extremadamente cortos (hasta 0.002 segundos, dependiendo de la curva). Esta protección es altamente efectiva frente a fallas severas y abruptas, como un cortocircuito franco entre conductores.

El problema, sin embargo, no es la ausencia de protección, sino el alcance limitado de estas funciones frente a otros tipos de fallas. Las descargas eléctricas hacia las personas ocurren en el orden de miliamperes, un rango completamente fuera de la sensibilidad de un ITM. De forma similar, las fallas por falso contacto o arco eléctrico pueden mantenerse por debajo de la corriente nominal del interruptor durante largos periodos, generando calor progresivo sin provocar su disparo.

Desde la perspectiva del ITM, todas estas condiciones permanecen dentro de su zona de operación segura. Sin embargo, el riesgo es real y acumulativo: el calor aumenta, los materiales se degradan y la probabilidad de una descarga o un incendio crece con el tiempo, sin que el dispositivo convencional lo perciba.

Limitaciones de los interruptores termomagnéticos convencionales en la prevención de descargas eléctricas e incendios

Las funciones de protección de un interruptor termomagnético (ITM) convencional cubren los problemas principales de una instalación eléctrica; sin embargo, no abarcan la totalidad de los escenarios de riesgo que pueden presentarse durante su operación normal, entre ellos:

Descargas eléctricas hacia personas. Las fallas por contacto a tierra que involucran a las personas ocurren en el orden de miliamperes (mA), un nivel de corriente muy inferior al rango de operación de un ITM, por lo que no son detectadas por la protección convencional.
Fallas por falso contacto. Este tipo de fallas se presenta generalmente con corrientes menores a la corriente nominal del circuito. Aunque la corriente total sea baja, el falso contacto genera calentamiento localizado en conexiones y bornes, sin provocar el disparo del interruptor.
Exceso de carga cercano a la corriente nominal. Las corrientes iguales o muy cercanas a la corriente nominal, mantenidas durante periodos prolongados, provocan el desgaste progresivo del aislamiento y de las conexiones eléctricas, aun cuando el interruptor continúe operando normalmente.
Falta de mantenimiento en la instalación. La ausencia de mantenimiento incrementa la probabilidad de que se presenten los escenarios anteriores. Conexiones flojas, aislamiento envejecido y componentes deteriorados aumentan el riesgo de descargas eléctricas, sobrecalentamientos y fallas por arco eléctrico, sin que el ITM tenga la capacidad de detectarlos.

Todos estos problemas, no solo son provocados por una mala instalación o mal uso. También son parte del ciclo de una instalación eléctrica y es inevitable.

Soluciones disponibles en el mercado

Actualmente, los fabricantes de equipos eléctricos ofrecen soluciones específicas para atender los riesgos que no cubren las protecciones convencionales. Estas soluciones se han desarrollado y normalizado a ritmos distintos:

Protección GFCI (falla a tierra).

La tecnología GFCI se encuentra ampliamente permeada en el mercado. Actualmente está disponible tanto en contactos como en interruptores, con configuraciones que permiten:

Proteger circuitos completos y todo el cableado aguas abajo desde el tablero.
Proteger únicamente las tomas de corriente aguas abajo del dispositivo.

Esta solución es altamente comercial, de fácil acceso y disponible de forma generalizada.

Protección AFCI (falla de arco).

A diferencia del GFCI, la protección AFCI no es una solución nueva. El NEC la incorporó desde 2007, cuando aparecieron los primeros interruptores de falla de arco. Sin embargo, a pesar de llevar más de 20 años incluida en la normativa, su adopción en el mercado ha sido considerablemente menor.
Aunque el AFCI protege directamente contra incendios y quemaduras provocadas por fallas en la instalación, su implementación no ha alcanzado el mismo nivel de penetración que el GFCI.

Interruptores con funciones duales (AFCI + GFCI).

Derivado de un endurecimiento progresivo de las exigencias normativas, la solución más eficiente desde el punto de vista técnico es el uso de dispositivos duales, que integran:

Protección contra descargas eléctricas (GFCI).
Protección contra fallas de arco eléctrico (AFCI).
Estos dispositivos pueden implementarse tanto en contactos como en interruptores, ofreciendo una cobertura integral frente a los principales riesgos eléctricos.

La selección depende deltipo de instalación, uso del espacio y normativas aplicables, tanto para instalaciones residenciales como no residenciales. No existe una solución universal ya que se requiere un análisis por área.

Criterio de diseño y referencia normativa

Desde el punto de vista del diseño eléctrico, es indispensable trabajar con criterios alineados a la tendencia normativa más actual. En México, la referencia obligatoria es la NOM-001-SEDE-2012; sin embargo, esta norma deriva de versiones anteriores del NEC (National Electrical Code) y no siempre incorpora los criterios más recientes ni los aterriza de forma precisa.

Por esta razón, cuando la normativa nacional no establece con claridad un criterio técnico, es una práctica común y válida referirse directamente al NEC como marco de referencia. En la práctica profesional, el NEC 70-2023 marca la dirección hacia la cual se están moviendo las futuras actualizaciones normativas y permite anticipar requisitos que eventualmente serán obligatorios.

Comparativa básica de GFCI: NOM-001-SEDE-2012 vs NEC 70-2023

En el caso de la protección GFCI, la comparación entre la norma mexicana vigente y el NEC 2023 muestra un endurecimiento progresivo de los criterios de aplicación.

Desde 2012, la NOM ya establece como obligatorio el uso de GFCI en áreas como:

Baños.
Garajes.
Exteriores.
Sótanos.

Sin embargo, el NEC 2023 amplía y precisa estos criterios, incorporando escenarios que anteriormente no estaban claramente definidos o no eran obligatorios. Este endurecimiento normativo no responde a una sobrerregulación, sino a la necesidad de reducir el riesgo real de descargas eléctricas en condiciones de uso cotidiano, incluso en equipos que históricamente no se consideraban críticos.

Comparativa básica de AFCI entre NOM-SEDE-001-2012 vs NEC 70 2023

La comparación más relevante se presenta en el caso de la protección AFCI (falla de arco). En artículos específicos se establece su aplicación en áreas como:

Recámaras.
Salas de estar.
Cocinas.
Cuartos familiares.
Bibliotecas.
Closets.

No obstante, en la práctica, las Unidades de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE) no suelen exigir el cumplimiento estricto de estos artículos. Debido a que para la mayoría de las viviendas en México solo se requiere cumplir con la especificación de CFE para acometidas residenciales; misma que solamente abarca hasta el interruptor principal dejando a criterio del constructor todo el diseño eléctrico. La razón principal de la falta de aplicación de esta norma es que implicaría instalaciones más costosas, complejas y técnicamente exigentes, especialmente en el sector residencial.

En contraste, el NEC exige desde hace varios ciclos normativos la protección AFCI de forma rigurosa, principalmente debido a los métodos constructivos en Estados Unidos, donde las instalaciones eléctricas se alojan en estructuras de madera. En ese contexto, un arco eléctrico representa un riesgo inmediato de incendio estructural.

En México, al adaptar la norma, se trasladó el texto, pero no se redefinieron claramente las áreas ni los criterios de aplicación, lo que generó:

Ambigüedad sobre dónde aplicar AFCI.
Vacíos normativos interpretables.
Baja adopción en el mercado.

Como consecuencia, cuando el cliente puede omitir la protección para reducir costos, la seguridad suele quedar en segundo plano.

¿Dónde usar cada protección?

Más allá de lo que establece la norma, la correcta aplicación de GFCI y AFCI requiere análisis por área y por uso, considerando el riesgo real asociado al entorno.

La protección GFCI debe emplearse en áreas donde exista contacto directo con las personas y un riesgo elevado de descarga eléctrica, particularmente en presencia de agua o humedad. Esto incluye espacios exteriores, baños, áreas de lavado y zonas susceptibles de inundación. En estos entornos, la combinación de electricidad y humedad incrementa de forma significativa la probabilidad de una falla a tierra que pueda involucrar al cuerpo humano, por lo que la protección GFCI resulta indispensable.

Por su parte, la protección AFCI debe utilizarse en áreas donde un arco eléctrico, incluso de baja energía, pueda iniciar un incendio debido a la presencia de materiales combustibles. Este escenario es común en recámaras (donde existen textiles como sábanas y cortinas), en bibliotecas, en cocinas (donde hay grasas y líquidos inflamables), así como en comedores y áreas sociales. En estos espacios, un calentamiento localizado o una chispa mínima puede evolucionar rápidamente hacia un evento de mayor gravedad.

Si bien las normas tienden a listar un amplio número de áreas donde se recomienda o exige el uso de estas protecciones, el criterio técnico adecuado consiste en evaluar qué materiales rodean cada punto eléctrico y qué consecuencias tendría un arco eléctrico o un sobrecalentamiento localizado. Este análisis permite definir de manera precisa qué tipo de protección es necesaria en cada caso, más allá de una aplicación genérica de la normativa.

En KINENERGY acompañamos a desarrolladores, arquitectos, constructores y propietarios en el análisis, diseño y evaluación de instalaciones eléctricas, integrando criterios técnicos actualizados, referencias normativas internacionales y soluciones orientadas a la prevención real de riesgos eléctricos.

Si estás diseñando un proyecto, evaluando una instalación existente o buscando optimizar la seguridad eléctrica de un inmueble, una revisión técnica a tiempo puede marcar la diferenciaentre una instalación que solo cumple y una que verdaderamente protege.

Contáctanos aquípara una evaluación técnica especializada o asesoría en diseño eléctrico. Nuestro equipo puede ayudarte a tomar decisiones informadas, alineadas con la normativa actual y las mejores prácticas del sector: hola@kin.energy

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Ángel Rabadán

Ingeniero Eléctrico

Ángel cuenta con más de 2 años de experiencia en diseño eléctrico y 10 proyectos de ingeniería en México; destaca su participación en el proyecto Towers at the Park en Monterrey. Ángel cuenta con Licenciatura en Ingeniería Eléctrica - Electrónica por parte de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, actualmente cursa una especialidad en Instalaciones Eléctricas Industriales por el posgrado de ingeniería UNAM.

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¿Qué es un sistema de pararrayos?

Thu, 15 May 2025 14:15:41 -0600

Un sistema de pararrayos previene daños causados por descargas atmosféricas en estructuras, equipos y personas. Este sistema capta la energía del rayo y la dirige de manera segura hacia la tierra, evitando incendios, daños materiales y riesgos para la vida.

De acuerdo con el Servicio Meteorológico Nacional (SMN), en México se presentan alrededor de 12 millones de rayos que impactan tierra cada año, siendo los estados de Tabasco, Veracruz, Tamaulipas y la Península de Yucatán las zonas con mayor incidencia. Estas descargas eléctricas pueden liberar hasta mil millones de volts en una fracción de segundo, provocando:

Daños estructurales severos en edificaciones.

Incendios por ignición de materiales combustibles.

Fallas en sistemas eléctricos y electrónicos.

Riesgos directos para la vida humana y animal.

Interrupciones en operaciones industriales y servicios esenciales.

La Comisión Nacional de Mejora Regulatoria (CONAMER),indica quelas pérdidas materiales causadas por siniestros asociados a rayos en viviendas mexicanas ascienden a $1,141,885 millones de pesos. Estas cifras incluyen daños estructurales por incendios, destrucción de electrodomésticos, afectaciones a sistemas eléctricos y la necesidad de llevar a cabo reparaciones mayores.

En el sector comercial, las pérdidas reportadas son de $731,560 millones de pesos, donde destacan daños a equipos electrónicos, sistemas eléctricos y reparaciones importantes.

Las instalaciones industriales son, sin duda, las más expuestas y afectadas, donde una sola descarga atmosférica puede provocar pérdidas económicas superiores a $100 millones de pesos, considerando daños a equipos críticos, interrupciones de producción, incendios, fallas en maquinaria esencial y costos derivados de la reparación o el reemplazo de equipos.

¿Cuál es la función de un sistema de pararrayos?

La función de un sistema de pararrayos es interceptar el rayo y conducir de manera segura su energía hacia un sistema de puesta a tierra, evitando daños estructurales, incendios, pérdidas humanas y afectaciones operativas.

Los componentes de un sistema de pararrayos son:

Captadores o terminales aéreos: dispositivos encargados de interceptar la descarga (el pararrayos).
Conductores de bajada: cables que conducen la corriente del rayo hacia el sistema de puesta a tierra.
Sistema de puesta a tierra: elemento que permite la disipación segura de la corriente hacia la tierra.

Tipos de sistemas de pararrayos

1. Pararrayos de Punta Simple o Convencional. También conocidos como puntas Franklin, consisten en una varilla cónica conectada a dos conductores de bajada independientes. Su radio de protección es limitado (aproximadamente 30 metros) por lo que se utilizan principalmente en zonas pequeñas como chimeneas, depósitos de agua, torres de vigilancia o jardines.

2. Pararrayos de Tipo Malla. Utilizan conductores de malla instalados en los techos de las estructuras, cubriendo el perímetro y puntos altos con bajadas conectadas a sistemas de puesta a tierra. Se recomienda un tamaño de malla de entre 4 y 16 metros, dependiendo del nivel de protección requerido.

3. Pararrayos de Jaula de Faraday. Protegen el volumen completo de la estructura utilizando una red de conductores no solo en techos, sino también en paredes, creando un escudo electromagnético continuo desde las partes más altas hasta el sistema de tierra.

4. Pararrayos con Dispositivo de Cebado. Este sistema genera ondas iónicas artificiales que incrementan la posibilidad de atracción del rayo en un área específica, con radios de protección que van de 10 a 107 metros, aumentando significativamente el alcance frente a los sistemas convencionales.

¿Cuándo es necesario instalar un pararrayos?

La NOM-022-STPS vigente establece la obligación de instalar sistemas de protección contra descargas eléctricas atmosféricas en centros de trabajo clasificados como de riesgo de incendio alto, y que además debe ser evaluado y diseñado por personal especializado.

Para el diseño y la instalación del sistema se debe cumplir con:

NOM-001-SEDE vigente.

NMX-J-549-ANCE vigente

Un impacto de rayo en una estructura sin protección puede causar incendios, destruir instalaciones eléctricas, dañar sistemas de comunicación y equipos electrónicos, así como generar riesgos graves a la vida humana. Además, puede provocar la interrupción de operaciones por días o semanas, afectando la continuidad del negocio y generando pérdidas económicas importantes.

Proceso de selección de un pararrayo

Una vez que se ha llevado a cabo la valoración del riesgo, se procede a seleccionar el nivel de protección a utilizarse conforme a las necesidades detectadas y las características de la instalación.

El número y la ubicación de las terminales aéreas dependerán directamente del nivel de protección seleccionado, así como de la aplicación de métodos de diseño específicos establecidos en la normativa vigente.

Los principales métodos utilizados para determinar la correcta ubicación y cantidad de captadores son:

1. Esfera rodante: este método consiste en imaginar una esfera de radio específico que rueda alrededor de la estructura a proteger, identificando puntos críticos de intercepción de la descarga.

El proceso es el siguiente:

La esfera imaginaria debe rodarse desde el nivel del suelo hacia la estructura, detectando el primer punto de contacto, en el cual se instalará una terminal aérea pivote.
La altura de esta terminal debe ser suficiente para que la esfera, al apoyarse sobre ella y sobre el nivel de tierra, no toque la estructura.
Posteriormente, se continúa rodando la esfera por encima de la terminal aérea pivote y hacia el techo, instalando terminales aéreas de intercepción en todos los puntos donde la esfera toque la estructura.

Este procedimiento debe repetirse hasta cubrir la totalidad del volumen de la estructura y es ideal para instalaciones de gran altura, superficies irregulares o complejas, donde la esfera rodante asegura una cobertura tridimensional adecuada.

2. Ángulo de protección: en este método se traza una línea recta con un ángulo constante respecto al eje vertical de la terminal aérea. Las terminales deben ubicarse de manera que todas las partes de la estructura queden dentro de la zona de protección generada por esta proyección angular.

Este método es más utilizado en estructuras de geometría simple, donde es posible asegurar cobertura mediante el ángulo de protección calculado de acuerdo con el nivel de riesgo determinado en la valoración previa.

Relación costo-beneficio

Aunque el costo inicial de un sistema de pararrayos puede variar según el nivel de protección y la tecnología seleccionada, los beneficios superan ampliamente la inversión realizada. Evitar pérdidas humanas, daños estructurales, interrupciones operativas y altos gastos de reparación representa una ventaja estratégica que protege el presente y el futuro de cualquier proyecto.

Conclusión

La protección contra descargas atmosféricas debe considerarse como una medida estratégica y no como un lujo. Instalar un sistema de pararrayos adecuado garantiza la seguridad de las personas, la continuidad de las operaciones y la protección de los activos, minimizando riesgos y pérdidas.

En KINENERGY ayudamos a evaluar, diseñar sistemas de pararrayos a la medida de tus necesidades, conforme a las normativas vigentes y con la más alta tecnología. ¿Tienes algún proyecto? Déjanos tus datos.

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Horacio Martínez

Coordinador MEP

Ingeniero eléctrico, especialista en calidad de la energía. Experiencia profesional en diseño, planeación, supervisión y consultoría de instalaciones eléctricas en media y baja tensión para el sector residencial, comercial, industrial y hospitalario.

Ha ejecutado exitosamente proyectos complejos y establecido operaciones en la República Mexicana y América Latina, cumpliendo con normas locales e internacionales.

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La importancia de la NOM-001-SEDE-2012 en la seguridad de instalaciones eléctricas en México (parte 2)

Tue, 08 Apr 2025 18:32:12 -0600

En la primera parte de este artículo, abordamos los principios fundamentales de la NOM-001-SEDE-2012, su estructura y los aspectos técnicos esenciales que deben considerarse al diseñar, construir y operar instalaciones eléctricas seguras y eficientes.

Si aún no la has leído,te invitamos a revisarla para tener una visión completa del marco que rige el diseño y la ejecución de sistemas eléctricos en México.

En KINENERG Y estamos convencidos de que la mejora continua del sector solo es posible a través de una visión integral que articule el conocimiento profundo de la normativa vigente, una aplicación técnica rigurosa en cada fase del proyecto y un alto compromiso con la responsabilidad operativa. Esta combinación permite no solo garantizar la seguridad y eficiencia de las instalaciones, sino también promover una cultura de cumplimiento y excelencia técnica en toda la industria.

Legislación y regulación relacionada

Diversas leyes y reglamentos complementan la aplicación de la NOM-001-SEDE, asegurando que las instalaciones eléctricas cumplan con criterios de seguridad y eficiencia:

Ley de la Industria Eléctrica (LIE): Regula la generación, distribución y uso de la electricidad en México, exigiendo el cumplimiento de la NOM.
Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (LSPEE): Complementa la LIE, garantizando instalaciones seguras y confiables.
Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN): Define el marco legal para la creación, aplicación y evaluación de normas oficiales.
Ley General de Cambio Climático: Fomenta la eficiencia energética en las instalaciones eléctricas.

Además, los reglamentos detallan las responsabilidades de cumplimiento normativo en proyectos eléctricos.

Organismos y asociaciones clave

UVIE (Unidades de Verificación de Instalaciones Eléctricas): inspeccionan y certifican el cumplimiento de la NOM.
CFE (Comisión Federal de Electricidad): exige instalaciones verificadas y certificadas para la conexión a la red eléctrica.
ANCE (Asociación de Normalización y Certificación): certifica productos eléctricos para garantizar su seguridad.
SENER (Secretaría de Energía): supervisa y regula la aplicación de la NOM.
EMA (Entidad Mexicana de Acreditación): acredita a las UVIE y garantiza verificaciones imparciales.
CRE (Comisión Reguladora de Energía): regula aspectos técnicos, operativos y de calidad en el suministro eléctrico.
ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación): certifica componentes constructivos eléctricos usados en edificios.

La interacción entre las UVIE, SENER y EMA es crucial para la implementación de la NOM-001-SEDE-2012. Estas entidades trabajan en conjunto para asegurar que las instalaciones eléctricas cumplan con las normativas, proporcionando un marco de verificación y certificación que es esencial para la seguridad y eficiencia del sistema eléctrico en México.

De igual manera, se complementa con otras normativas nacionales e internacionales que fortalecen la seguridad de las instalaciones como:

NMX: especificaciones sobre materiales y procedimientos técnicos.
IEEE: criterios técnicos en sistemas de puesta a tierra, protecciones y diseño eléctrico.
IEC: estándares internacionales para productos y equipos eléctricos.
NFPA (NEC): base técnica de la NOM, adaptada al marco normativo de México.
ISO: normas sobre calidad (ISO 9001) y seguridad ocupacional (ISO 45001).
ANSI: estándares de diseño y fabricación de equipos eléctricos.
ASHRAE: normas relacionadas con sistemas eléctricos para edificios sostenibles.

NOM vs NMX

Las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) son regulaciones técnicas de carácter obligatorio, emitidas por dependencias gubernamentales en México y están diseñadas para garantizar que productos, servicios, procesos e instalaciones cumplan con los requisitos mínimos en seguridad, salud, medio ambiente y calidad, protegiendo tanto a los usuarios como al entorno.

Por otro lado, existen las Normas Mexicanas (NMX), que son estándares técnicos de carácter voluntario orientados a promover la calidad en productos, servicios o procesos. Estas son elaboradas por organismos de normalización o la Secretaría de Economía y se adoptan generalmente como un compromiso con las mejores prácticas.

Cabe destacar que algunas NMX pueden convertirse en obligatorias cuando son referenciadas dentro de una NOM, integrándose así al marco regulatorio nacional.

Procedimiento para la evaluación de la conformidad (PEC)

El Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad (PEC) es un conjunto de lineamentos que nos ayudan a verificar que una instalación eléctrica cumpla la seguridad, calidad y funcionalidad según la NOM-001-SEDE y este proceso aplica tanto a nuevas instalaciones como a modificaciones.

¿Cuál es el rol de las Unidades de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE)?

Las Unidades de Verificación de Instalaciones Eléctricas (UVIE) son organismos acreditados encargados de inspeccionar y evaluar el cumplimiento de las normas en instalaciones eléctricas. Sus fases son:

Solicitud y planeación: El interesado solicita la verificación ante una UVIE, proporcionando documentación técnica preliminar.
Evaluación documental: Se revisan planos, diagramas y memorias de cálculo con referencia en la NOM-001-SEDE.
Inspección en sitio: Se inspecciona la ejecución de la instalación conforme al proyecto, así mismo, se revisan canalizaciones, conductores, tableros, protecciones contra sobretensiones y cortocircuitos, sistemas de puesta a tierra, acometidas y sistemas de respaldo.
Elaboración del informe: Se documentan hallazgos, no conformidades y recomendaciones.
Emisión del dictamen: Si la instalación cumple con la NOM, se emite un dictamen de cumplimiento. En caso de deficiencias, se solicita su corrección antes de la certificación.

Las actividades en el proceso de verificación son:

1. Revisión documental:

Verificación de planos eléctricos, memoria de cálculo, lista de materiales y certificados de equipo.
Comprobación de que los diseños cumplen con los requerimientos normativos.

2. Inspección en sitio:

Evaluación física de las instalaciones para asegurar que cumplen con las especificaciones técnicas.
Revisión de canalizaciones, protecciones, tableros y puesta a tierra.

3. Pruebas eléctricas:

Continuidad de conductores: verificar que los conductores estén correctamente conectados.
Resistencia de aislamiento: asegurar que no hay fugas eléctricas entre conductores.
Operación de protecciones: probar interruptores y dispositivos de protección.

4. Emisión del dictamen:

Informe de no conformidades con recomendaciones de corrección.
Certificación de cumplimiento en caso de resultados positivos.

El dictamen de verificación es un documento oficial emitido por la UVIE que certifica que una instalación eléctrica cumple con los requisitos de seguridad de la NOM-001-SEDE. Este dictamen es un requisito indispensable para recibir el suministro de energía eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

¿Cuál es el papel de la CFE en las instalaciones eléctricas?

En México, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) es la entidad responsable del suministro de energía eléctrica. Para garantizar la seguridad y operatividad de las instalaciones, CFE exige el dictamen de verificación para ciertos proyectos, especialmente en concentraciones públicas y edificios mayores a tres niveles. Sin embargo, en instalaciones residenciales particulares, la verificación se limita a las áreas comunes.

El proceso de contratación de energía eléctrica ante CFE implica la construcción de la red de distribución necesaria, asegurando que las instalaciones cumplan con las normativas vigentes.

Y uno de los principales desafíos en la infraestructura eléctrica es la falta de inspección rigurosa y supervisión técnica, pues muchas veces lo que parece estar funcionando correctamente no necesariamente cumple con los estándares de seguridad.

La falta de una correcta ejecución y verificación de instalaciones eléctricas conlleva riesgos significativos. La Ley de Murphy establece que "si algo puede salir mal, saldrá mal", y en la electricidad, esto ocurre en el momento menos oportuno. Para evitar estos problemas, es fundamental la participación de todos los actores involucrados:

Desarrollador: debe considerar la normatividad desde la planeación.

Diseñador: aplica las normas en cálculos y selección de materiales.
Constructor: garantiza la correcta implementación en obra.
Unidad de Verificación (Uvie): evalúa y certifica el cumplimiento normativo.
Especialista en Commissioning: verifica la correcta operación de los sistemas.
Suministrador de Energía: exige el dictamen de verificación para la conexión.

La importancia del commissioning en las instalaciones eléctricas

El commissioning es una de las etapas más críticas y complejas en la finalización de un proyecto de infraestructura eléctrica. Se trata de un proceso integral que verifica y documenta que los sistemas cumplen con los requisitos de diseño, construcción y operación, asegurando su conformidad con normativas, estándares y requerimientos específicos.

Este proceso implica una serie de pruebas, verificaciones y puesta en marcha de los equipos y sistemas, documentando cada etapa para asegurar la operación eficiente y segura de la instalación.

La implementación de un proceso de commissioning bien estructurado ofrece múltiples beneficios, entre ellos:

Mayor confiabilidad y seguridad: garantiza que los sistemas funcionen correctamente desde su puesta en marcha.
Cumplimiento normativo: reduce errores y asegura la conformidad con regulaciones y estándares.
Optimización del rendimiento: mejora la eficiencia energética y operativa de los sistemas.
Reducción de fallas y costos: minimiza riesgos y evita retrabajos costosos.

Fases del proceso de commissioning

El proceso de commissioning se divide en varias fases, cada una con objetivos específicos para garantizar el éxito del proyecto:

1. Prediseño

Definición de objetivos y alcance del commissioning.
Elaboración del Project Charter y Requisitos del Propietario (OPR).

2. Diseño

Revisión de planos y especificaciones técnicas.
Evaluación de propuestas y coordinación con el equipo de diseño.

3. Construcción

Inspección y pruebas prefuncionales.
Evaluación de instalaciones y corrección de fallas detectadas.

4. Operación y Entrega

Verificación final y optimización del sistema.
Capacitación del personal de mantenimiento.
Emisión del reporte final de commissioning.

La correcta aplicación del commissioning nos ayuda a minimizar riesgos, optimizar la infraestructura y proteger a las personas y bienes. En KINENERGY, nos especializamos en la implementación de procesos de commissioning para asegurar el cumplimiento de normativas y estándares, optimizando el desempeño de los sistemas eléctricos y asegurando la integridad de las instalaciones.

Si deseas conocer más sobre nuestros servicios y cómo podemos ayudarte en tu proyecto, déjanos tus datos para recibir asesoría personalizada.

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Germán Pozo

Ingeniero Eléctrico Sr.

Germán cuenta con más de 11 años de experiencia en el diseño de proyectos y asesorías de ingeniería eléctrica, implementados en México; destaca su participación en la asesoría sobre el evento ocurrido en las instalaciones eléctricas del Puesto Central de Control 1 (P.C.C.1) del Sistema de Transporte Colectivo (S.T.C.) de la CDMX, sobre su operación previo al siniestro; Además del diseño de instalaciones eléctricas en los sectores Hospitalario (Hospitales General e Infantil Morelia y Hospital GEA Gonzales, Hotelero (Hard Rock, Los Cabos y Rivera Cancún), Tiendas Departamentales para el Palacio de Hierro, Industrial (Nave de producción True Monterrey), Oficinas (proyecto de 3 niveles Corporativo Legaría); Además de vasta experiencia en gestorías ante la Comisión Federal de Electricidad (CFE); cuenta con capacitaciones y certificaciones en software Dialux, ETAP, Revit entre otros.

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La importancia de la NOM-001-SEDE-2012 en la seguridad de instalaciones eléctricas en México (parte 1)

Wed, 02 Apr 2025 16:50:09 -0600

La electricidad es un recurso esencial en la vida moderna, presente en hogares, comercios e industrias. Sin embargo, su uso conlleva riesgos que pueden comprometer la seguridad de las personas y la integridad de los bienes materiales. Para mitigar estos riesgos y garantizar la eficiencia de las instalaciones eléctricas, en México se ha establecido la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012.

En KINENERGY, hemos identificado que, más allá de la documentación, es esencial prestar atención a la calidad y conformidad de las instalaciones eléctricas. A través de nuestro artículo "Malas ejecuciones y no conformidades de la NOM-001-SEDE-2012 en instalaciones eléctricas. Cosas que no debes hacer", compartimos experiencias reales y recomendaciones clave para evitar errores comunes y garantizar la seguridad en cada proyecto eléctrico.

De igual manera te invitamos a ver nuestro video que complementa la información del artículo, proporcionando ejemplos visuales de las no conformidades más frecuentes y cómo evitarlas.

¿Por qué es importante seguirla?

La NOM-001-SEDE- 2012 es la regulación obligatoria en México para el diseño, construcción y operación de instalaciones eléctricas. Emitida por la Secretaría de Economía, en colaboración con la Dirección General de Normas (DGN), su objetivo principal es proteger la vida humana y los bienes materiales, minimizando riesgos como choques eléctricos e incendios.

Esta normativa está basada en el National Electrical Code (NEC) de Estados Unidos, adaptándolo a las condiciones y regulaciones específicas de México.

Marco Legal y Regulación Federal

Las instalaciones eléctricas en México están reguladas por un marco legal que incluye:

Ley de la Industria Eléctrica (LIE) y sus reglamentos.
Ley Federal de Metrología y Normalización.
Normas Oficiales Mexicanas (NOMs), siendo la NOM-001-SEDE-2012 la normativa vigente.

A diferencia de otras especialidades de la construcción que se rigen por normativas municipales o estatales, las instalaciones eléctricas son reguladas a nivel federal, garantizando uniformidad y cumplimiento en todo el país.

Ciclo de vida de una instalación eléctrica

El ciclo de vida de una instalación eléctrica es un proceso integral que abarca desde la concepción inicial hasta las adaptaciones futuras del sistema. Cada fase es esencial para garantizar la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo de la instalación. A continuación, se detallan las etapas clave de este ciclo:

1. Planificación de la instalación eléctrica

Objetivo: evaluar la viabilidad del proyecto eléctrico.

Actividades clave:

Análisis de la carga eléctrica prevista.
Revisión y cumplimiento de las normativas aplicables.
Selección del sistema eléctrico más adecuado.
Coordinación con entidades reguladoras y otros involucrados.

Resultado: definición clara de los requisitos del sistema eléctrico, estableciendo las bases para las siguientes etapas.

2. Diseño de la instalación eléctrica

Objetivo: Elaborar la documentación técnica necesaria para la construcción.

Elementos clave:

Esquemas unifilares y diagramas de distribución detallados.
Cálculos precisos de cargas y análisis de caída de tensión.
Selección adecuada de conductores, dispositivos de protección y tableros.
Realización de estudios de cortocircuito y análisis de arco eléctrico.

Resultado: obtención de planos y memorias técnicas aprobadas, listas para la fase de construcción.

3. Construcción y puesta en marcha

Objetivo: instalar el sistema eléctrico conforme a los planos y normativas vigentes.

Actividades clave:

Colocación de alimentadores y dispositivos de protección.
Montaje de tableros eléctricos y equipos asociados.
Ejecución de pruebas de continuidad, aislamiento y funcionalidad del sistema.
Coordinación efectiva con contratistas y supervisión constante de la obra.

Resultado: una instalación operativa, lista para su certificación y uso seguro.

4. Operación y mantenimiento

Objetivo: Asegurar la seguridad y eficiencia del sistema a largo plazo.

Actividades clave:

Realización de inspecciones y certificaciones finales.
Etiquetado adecuado de equipos y tableros, incluyendo información de Arc Flash.
Implementación de protocolos de mantenimiento preventivo.
Conducción de auditorías eléctricas periódicas para evaluar el estado del sistema.

Resultado: una instalación segura, eficiente y en cumplimiento con las normativas aplicables.

5. Remodelación y ampliación

Objetivo: adaptar o expandir la instalación para satisfacer nuevas necesidades o requerimientos.

Motivos comunes:

Incremento de la carga eléctrica debido a la incorporación de nuevos equipos o áreas.
Actualización para cumplir con normativas recientes o revisadas.
Modernización con el fin de mejorar la eficiencia y seguridad del sistema.

Actividades clave:

Evaluación de la capacidad eléctrica existente y determinación de necesidades adicionales.
Revisión y posible reconfiguración de la red de distribución y tableros.
Realización de estudios de cortocircuito y coordinación de protecciones actualizadas.
Sustitución o actualización de conductores, dispositivos de protección y canalizaciones según sea necesario.
Ejecución de pruebas y certificaciones antes de la reactivación del sistema.

Resultado: una instalación actualizada que garantiza seguridad y cumplimiento con las normativas vigentes.

Es fundamental destacar que, en cada una de estas etapas, el cumplimiento de la NOM-001-SEDE-2012 es esencial. Al comprender y aplicar adecuadamente cada fase del ciclo de vida de una instalación eléctrica, se promueve un entorno más seguro y eficiente, alineado con las mejores prácticas y regulaciones del sector eléctrico en México.

Ciclo de vida de una instalación eléctrica

Partes involucradas en una instalación eléctrica

El desarrollo de una instalación eléctrica involucra múltiples actores, cada uno con un rol clave en la planificación, ejecución y operación del sistema. Desde la concepción hasta el mantenimiento del proyecto, la colaboración entre estos participantes garantiza la seguridad, el cumplimiento normativo y la eficiencia:

Desarrollador: define las metas, presupuesto y reglamentos del proyecto. Es el responsable de establecer los lineamientos generales y garantizar que la instalación cumpla con los objetivos establecidos.

Diseñador: se encarga de la creación del proyecto eléctrico, asegurando que cumpla con todos los requerimientos técnicos y normativos aplicables.

Constructor: ejecuta la instalación conforme a los planos y regulaciones vigentes, garantizando una correcta implementación del sistema eléctrico.

UVIE (Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas): certifica que la instalación cumple con la NOM-001-SEDE-2012, asegurando que todas las conexiones y componentes eléctricos sean seguros y eficientes.

Commissioning (Cx): evalúa y valida que los sistemas y equipos eléctricos operen según lo diseñado, garantizando un desempeño óptimo y un correcto funcionamiento.

Suministrador: proporciona la energía eléctrica y supervisa la correcta conexión de la instalación al sistema eléctrico nacional.

Usuarios: son los responsables de operar y mantener la instalación en el tiempo, asegurando un uso adecuado del sistema eléctrico y llevando a cabo las acciones necesarias para su conservación.

La correcta planificación y ejecución de cada fase del ciclo de vida del sistema, junto con la participación de estos actores, permite alcanzar instalaciones alineadas con los estándares normativos.

Evolución de la NOM-001-SEDE y su relación con el NEC

Cada versión de la NOM-001-SEDE se basa en ediciones específicas del NEC, lo que garantiza que la normativa mexicana se mantenga alineada con los estándares internacionales. A lo largo de los años, ha evolucionado de la siguiente manera:

NOM-001-SEDE-1994 → Basada en el NEC 1993.

NOM-001-SEDE-2005 → Basada en el NEC 2002.

NOM-001-SEDE-2012 → Basada en el NEC 2008 (vigente hasta hoy).

NOM-001-SEDE-2018 → Basada en el NEC 2014 (pendiente de oficialización).

Esta relación con el NEC permite que las instalaciones eléctricas en México cumplan con los más altos estándares de seguridad y eficiencia.

Alcance de la NOM-001-SEDE

La NOM-001-SEDE-2012 aplica a todo tipo de instalaciones eléctricas nuevas, así como a aquellas que se modifiquen, reparen o amplíen en sectores residencial, comercial, industrial y el sector público.

Incluye aspectos clave como:

Sistemas de distribución en baja y media tensión.
Canalizaciones y conductores eléctricos.
Protecciones contra sobrecorrientes y cortocircuitos.
Sistemas de puesta a tierra.
Sistemas de alumbrado, equipos eléctricos y centros de carga.

Sin embargo, la NOM no regula instalaciones en:

Embarcaciones, vehículos automotores y aeronaves.
Sistemas eléctricos de transporte público exclusivos para equipo rodante, señalización o comunicación.
Instalaciones subterráneas de minas y maquinaria móvil para minería.
Equipos de comunicación bajo control de empresas públicas de telecomunicaciones.

Estructura de la NOM-001-SEDE

La norma está organizada en capítulos y artículos, que abordan distintos aspectos técnicos esenciales para el diseño y operación de las instalaciones eléctricas, tales como:

Generalidades y definiciones.

Conductores y canalizaciones.

Protección contra sobrecorriente.

Sistemas de puesta a tierra.

Reglas para lugares peligrosos o especiales (hospitales, áreas clasificadas, etc.).

Normas para equipos eléctricos específicos.

Y dentro de sus especificaciones técnicas, la norma establece:

Conductores eléctricos: calibres, materiales y tipos de aislamiento permitidos.
Canalizaciones: condiciones para tuberías, ductos, charolas y otros medios de conducción.
Protecciones: obligatoriedad de interruptores termomagnéticos, fusibles y protecciones diferenciales.
Sistemas de puesta a tierra: detalles sobre electrodos, conductores de tierra y conexiones.
Instalaciones en lugares especiales: normas específicas para atmósferas explosivas, áreas húmedas y hospitales.

Por ello, un diseño bien estructurado debe considerar la demanda eléctrica actual y futura, la distribución eficiente de cargas, los sistemas de respaldo y redundancia y el uso de tecnologías que optimicen el consumo energético.

A lo largo de esta primera parte, hemos analizado el marco regulatorio de la NOM-001-SEDE-2012, su relación con el NEC y su aplicación en cada fase del ciclo de vida de una instalación eléctrica.

El cumplimiento normativo no solo depende del conocimiento de la regulación, sino también de su correcta aplicación. En la segunda parte de este artículo exploraremos cómo el commissioning se convierte en una estrategia fundamental para optimizar el rendimiento y la seguridad de los sistemas eléctricos. Si necesitas asesoría especializada, nuestro equipo en KINENERGY está listo para apoyarte. Déjanos tus datos aquí.

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Germán Pozo

Ingeniero Eléctrico Sr.

Germán cuenta con más de 11 años de experiencia en el diseño de proyectos y asesorías de ingeniería eléctrica, implementados en México; destaca su participación en la asesoría sobre el evento ocurrido en las instalaciones eléctricas del Puesto Central de Control 1 (P.C.C.1) del Sistema de Transporte Colectivo (S.T.C.) de la CDMX, sobre su operación previo al siniestro; Además del diseño de instalaciones eléctricas en los sectores Hospitalario (Hospitales General e Infantil Morelia y Hospital GEA Gonzales, Hotelero (Hard Rock, Los Cabos y Rivera Cancún), Tiendas Departamentales para el Palacio de Hierro, Industrial (Nave de producción True Monterrey), Oficinas (proyecto de 3 niveles Corporativo Legaría); Además de vasta experiencia en gestorías ante la Comisión Federal de Electricidad (CFE); cuenta con capacitaciones y certificaciones en software Dialux, ETAP, Revit entre otros.

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Secuencia de fases y su importancia en los sistemas eléctricos

Wed, 18 Dec 2024 22:08:53 -0600

La secuencia de fases es un concepto fundamental en los sistemas eléctricos trifásicos, aunque en ocasiones se da por hecho y no se revisa con la debida atención. Sin embargo, su correcta configuración es crucial, ya que un error en la secuencia puede provocar problemas operativos, fallos en equipos críticos e incluso accidentes industriales. Para comprender su relevancia, es importante partir de lo básico: ¿cómo se generan las tensiones trifásicas?

Generación de tensiones trifásicas

En un generador elemental (ver Fig. 1), existen dos componentes principales:

El rotor: la parte central, formada por una bobina.
El estator: compuesto por tres bobinas cuyas terminales están representadas como A-A', B-B' y C-C'.

Cuando el rotor del generador alcanza su velocidad nominal, se alimentan las terminales de las bobinas ubicadas en el rotor, creando un campo inductor. Este campo provoca que el rotor gire, y al moverse sus polos bajo los conductores del estator, el flujo magnético que los corta induce una fuerza electromotriz (f.e.m.) en ellos. La f.e.m. generada, al no contar con un conmutador, es alterna y aparece en las terminales del inducido.

En la Fig. 1, donde se considera que el campo magnético rota en sentido de las manecillas del reloj, la tensión en la bobina B queda retrasada 120° respecto a la bobina A. A su vez, la tensión en la bobina C está retrasada 120° respecto a la bobina B, o 240° respecto a la bobina A. Esta separación angular garantiza que las tensiones trifásicas tengan un desfase de 120° entre sí.

La secuencia de fases es el orden en el que las tensiones de un sistema trifásico alcanzan su valor máximo durante un ciclo y cuando este orden es ABC, se le conoce como secuencia positiva, una configuración normal en sistemas eléctricos. Por el contrario, si la rotación se invierte, la secuencia cambia a ACB, conocida como secuencia negativa.

Tipos de soldadura eléctrica

Impacto de la secuencia de fases en los sistemas eléctricos

La secuencia de fases tiene un efecto directo en el funcionamiento de los equipos eléctricos, especialmente en los motores eléctricos. El cambio de una secuencia positiva a una secuencia negativa provoca un cambio en el sentido de giro de los motores, lo cual puede resultar en:

Accidentes industriales: en procesos donde el giro del motor es crucial, como en sistemas de bombeo o equipos de producción, una inversión de la secuencia podría ocasionar fallas operativas o incluso accidentes.
Mala operación de equipos existentes: los equipos eléctricos diseñados para funcionar con secuencia positiva pueden operar de forma inadecuada o detenerse completamente cuando la secuencia de fases se invierte.
Retrasos en proyectos: la falta de verificación de la secuencia puede derivar en problemas y retrasos significativos.

Caso práctico: secuencia de fases en un tablero eléctrico

Parte del proyecto consistió en la actualización de la infraestructura eléctrica, que incluyó el cambio de un tablero autosoportado; para cumplir con el procedimiento de Cx3 (PCD), se realizaron una serie de pruebas funcionales al tablero identificado como TDE2.

El tablero en cuestión, diseñado para operar con tensiones trifásicas, alimentaba cargas críticas de un edificio y contaba con múltiples conductores de gran calibre. Como parte del procedimiento de pruebas funcionales, se realizaron mediciones de tensión, parámetros de corriente y verificación de la secuencia de fases. Fue en esta última prueba donde se detectó que la secuencia de fases era negativa, lo que generó discusiones entre el personal de mantenimiento y el equipo de obra sobre si el cambio había ocurrido antes o después de las actividades realizadas.

El problema se hizo evidente al intentar energizar los equipos UPS conectados al tablero. Estos equipos no reconocieron la alimentación debido a la secuencia negativa y activaron alarmas al no detectar el nivel de tensión de entrada. Este escenario era crítico, ya que se trataba de sistemas que respaldaban cargas esenciales para el funcionamiento del edificio.

Tablero Eléctrico

Diagnóstico y solución

Debido a la falta de evidencia previa sobre la secuencia de fases antes de la desenergización, se procedió a realizar mediciones en puntos aguas arriba del tablero para identificar en donde se había producido el cambio de fases. Sin embargo, no se logró determinar la causa exacta y como solución se decidió intercambiar las fases A y C en la salida del tablero y en un tablero de transferencia asociado.

Después del ajuste, se verificó nuevamente la secuencia de fases, se energizó el sistema, y los equipos conectados detectaron el nivel de tensión correcto, eliminando las alarmas.

Este caso resalta la importancia de verificar siempre la secuencia de fases antes de cualquier mantenimiento o actualización eléctrica. Es común asumir que la secuencia es positiva y darlo por hecho, pero, como se evidenció aquí, esto puede causar problemas operativos y retrasos significativos.

Por ello, se recomienda:

Documentar el estado inicial de la instalación eléctrica, incluyendo la secuencia de fases, antes de realizar cualquier actividad.
Realizar mediciones y pruebas rigurosas al inicio y al final del proceso de mantenimiento o instalación.
Capacitar al personal para identificar y solucionar problemas de secuencia de fases de manera eficiente.

En KINENERGY contamos con la experiencia y el conocimiento para ayudarte a garantizar la correcta operación de tus sistemas eléctricos. Déjanos tusdatos para ofrecerte la asesoría que necesitas.

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Antonio Andrade

Ingeniero Eléctrico de Diseño Jr.

Antonio cuenta con más de 4 años de experiencia en el desarrollo de proyectos ejecutivos y supervisión de obra en ingeniería eléctrica implementados en México; destaca su participación en el desarrollo del proyecto ejecutivo y supervisión de obra en la remodelación y actualización de la instalación eléctrica del Museo Internacional del Barroco, Puebla, México. Antonio está firmemente convencido de que la preparación y el continuo aprendizaje son herramientas fundamentales para lograr el éxito en cualquier proyecto.

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La importancia de la supervisión y calidad en los proyectos eléctricos

Wed, 29 May 2024 19:12:53 -0600

En el mundo de los proyectos eléctricos, la supervisión y la calidad son fundamentales para garantizar el éxito y la seguridad de cualquier instalación eléctrica. En este artículo, exploraremos porqué estos aspectos son cruciales y cómo afectan tanto a los resultados del proyecto como a la satisfacción del cliente.

Calidad en los proyectos eléctricos

La calidad se refiere a la capacidad de un producto para satisfacer las necesidades y expectativas de los consumidores. Esto implica no solo el material del que está hecho el producto, sino también su adecuación para el uso previsto. Un producto de alta calidad pasa por múltiples procesos de verificación antes de llegar al consumidor final, asegurando así su fiabilidad y durabilidad.

Comparación entre productos de buena y mala calidad

Existen varias certificaciones, como las de FM Global y UL (Underwriters Laboratories) que garantizan que los materiales utilizados cumplen con los estándares necesarios para su buen uso dentro tus instalaciones eléctricas.

FM Global: es una organización internacional que ofrece certificaciones para asegurar que los productos y materiales cumplen con rigurosas normas de seguridad y fiabilidad en ambientes industriales.

UL (Underwriters Laboratories): es una empresa estadounidense que certifica la seguridad de los productos eléctricos y otros equipos, asegurando que cumplen con los estándares de calidad y seguridad.

La importancia de la supervisión

A lo largo de todo el proceso constructivo, la supervisión garantiza el cumplimiento de los procedimientos, optimizando el tiempo y los recursos. Mas que sólo identificar errores del contratista, la supervisión debe ser un componente proactivo que aporte soluciones y actúe como un aliado confiable del cliente.

Algunas de las funciones clave del supervisor:

Fase inicial del proyecto:

Revisión de planos y submittals: asegurarse de que todos los documentos técnicos estén correctos y completos.
Verificación de ingeniería: confirmar que los aspectos técnicos cumplan con los estándares requeridos.
Elaboración de cronogramas: planificar el tiempo de cada etapa del proyecto.
Coordinación de ingenierías: asegurar la integración y coordinación de las distintas disciplinas involucradas.

Fase de construcción:

Revisión de instalaciones: inspeccionar las instalaciones para asegurar que se realicen correctamente.
Recorridos de obra: realizar inspecciones periódicas en el sitio de construcción.
Generación de RFI (Requests for Information) y reportes: documentar y comunicar necesidades de información y progreso del proyecto.
Coordinación de trabajos: asegurar que todas las actividades se realicen de manera sincronizada.
Ofrecimiento de soluciones: proveer alternativas y soluciones al contratista para superar cualquier desafío que surja.

¿Cómo afecta la falta de calidad y supervisión en los proyectos de ingeniería?

La falta de supervisión puede llevar a una mala administración de los recursos y a la elección de opciones más baratas y de menor calidad. Esto puede resultar en trabajos deficientes y en la ejecución de tareas con baja calidad.

Un proyecto construido con materiales de baja calidad y sin adherencia a los estándares técnicos tendrá una vida útil reducida. Esto significa que las instalaciones y equipos requerirán reparaciones y reemplazos más frecuentes, incrementando los costos a largo plazo.

La calidad deficiente y la falta de supervisión pueden erosionar la confianza del cliente, generar mala reputación, pérdida de futuros contratos y daños a las relaciones comerciales.

Por otra parte, una supervisión adecuada garantiza que todos los trabajos se realicen conforme a los estándares de calidad establecidos. Esto incluye la selección y uso de materiales de alta calidad, así como la correcta ejecución de las tareas constructivas, lo cual resulta en un producto final confiable y duradero.

También, se minimizan los errores durante la construcción, lo que reduce significativamente la necesidad de retrabajos, pues los retrabajos no solo son costosos, sino que también consumen tiempo y recursos valiosos.

Además, un proyecto bien hecho tiene una vida útil más larga, lo que representa una inversión más rentable para el cliente.

¿Qué podemos obtener con una buena supervisión de calidad?

Productos y servicios de alta calidad.
Mejora estética y funcionalidad.
Optimización de tiempo y recursos.
Ejecución de actividades dentro de los plazos establecidos.
Reducción de retrabajos.
Control de costos y recursos.
Fortalecimiento de la relación y satisfacción del cliente.
Atracción de nuevos clientes y oportunidades de negocio.
Prevención de accidentes,
Garantía de sistemas confiables.
Maximización de la productividad y minimización de desperdicios.
Cumplimiento de normativas.

Principales errores por falta de supervisión y calidad

Corto circuitos

Causas:

Cables de mala calidad: utilizar cables que no cumplen con los estándares necesarios puede resultar en fallos eléctricos.
Daños durante la manipulación: los cables pueden sufrir daños al ser manipulados incorrectamente durante la instalación.

Consecuencias:

Riesgo de incendio: un cortocircuito puede provocar incendios, poniendo en peligro la vida de las personas y los bienes materiales.
Daño a equipos: los equipos conectados pueden resultar dañados, generando costos adicionales de reparación o reemplazo.

Fraseo incorrecto

Causas:

Instalación incorrecta: los errores en el fraseo, o la secuencia de conexión de cables, pueden ser resultado de una instalación descuidada o mal planificada.

Consecuencias:

Mal funcionamiento del equipo: un fraseo incorrecto puede dañar los equipos eléctricos o causar que no funcionen correctamente.

Riesgo de descarga eléctrica

Causas:

Instalación defectuosa: la falta de supervisión puede llevar a que las instalaciones no cumplan con los estándares de seguridad.

Uso de materiales inadecuados: materiales de baja calidad o incorrectos aumentan el riesgo de accidentes.

Consecuencias:

Lesiones al personal: pueden causar lesiones graves o incluso ser fatales.

Daños a la infraestructura: pueden provocar apagones o fallos en el sistema.

En conclusión, la falta de supervisión y calidad en los proyectos eléctricos puede provocar errores críticos que afectan la seguridad, la eficiencia y la viabilidad económica del proyecto. Implementar una supervisión rigurosa y mantener altos estándares de calidad es esencial para garantizar el éxito y la sostenibilidad de cualquier proyecto de ingeniería eléctrica.

Si necesitas ayuda con el diseño de tus instalaciones eléctricas o estás buscando a un socio de confianza, déjanos tus datos y cuéntanos más acerca de tu proyecto. ¡En KINENERGY, queremos verte triunfar!

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¿Qué es un tablero eléctrico y cuáles son sus componentes?

Tue, 05 Mar 2024 16:43:58 -0600

En el artículo de hoy, exploraremos qué es un tablero eléctrico, sus diferentes tipos, componentes esenciales y consideraciones clave para su selección, destacando su importancia en todo tipo de instalaciones eléctricas.

¿Qué es un tablero eléctrico?

El tablero eléctrico, también conocido como panel de distribución, es un equipo esencial en cualquier sistema eléctrico y su función principal radica en controlar, proteger y distribuir la energía eléctrica de manera segura hacia los dispositivos y circuitosque la requieren en una residencia, comercio o industria.

La Norma Oficial Mexicana NOM-001 SEDE-2012 Instalaciones Eléctricas (Utilización) establece distintos tipos de tableros eléctricos, cada uno diseñado para cumplir funciones específicas en un sistema eléctrico. Aquí presentamos algunos de ellos:

Tablero de Alumbrado y Control (Panelboard): Este tipo de tablero se caracteriza por ser un panel sencillo o un conjunto de paneles unitarios diseñados para ensamblarse en una única estructura, accesible únicamente desde el frente. Es utilizado principalmente para controlar y distribuir la energía eléctrica destinada al alumbrado y otros dispositivos de control en edificaciones comerciales, residenciales o industriales.

Tablero de Distribución (Switchboard): El tablero de distribución, también conocido como Switchboard, es de mayor tamaño en comparación con el panelboard. Se trata de un panel grande o un conjunto de paneles, típicamente accesible por la parte frontal y la posterior. Su función principal es distribuir la energía eléctrica a través de diferentes circuitos hacia los dispositivos y equipos correspondientes.

Tablero de Potencia con Envolvente Metálico (Switchgear): Este tipo de tablero se distingue por estar totalmente cerrado por todos lados y contar con una parte superior cubierta con láminas metálicas. El acceso al interior de la envolvente se realiza a través de puertas, cubiertas removibles o ambas. Su diseño robusto y hermético lo hace ideal para aplicaciones de media tensión, garantizando la seguridad del operador y del sistema eléctrico.

Cada tipo de tablero eléctrico tiene sus propias características y aplicaciones específicas, lo que permite adaptarse a las necesidades particulares de cada instalación eléctrica. Es importante seleccionar el tipo adecuado de tablero según los requerimientos del proyecto y cumplir con las normativas establecidas para garantizar su correcto funcionamiento y seguridad.

¿Cuáles son sus componentes?

Los componentes básicos de un tablero eléctrico incluyen:

Caja o gabinete: proporciona la estructura y protección física para los componentes eléctricos.
Barras colectoras (Busbars): son conductores eléctricos en forma de barras utilizados para conectar y distribuir corrientes eléctricas de un punto a otro (suelen ser de cobre o aluminio debido a sus propiedades conductoras).
Circuitos alimentadores: son cables que transportan la energía eléctrica desde una fuente de alimentación (como un Switchboard) hacia un tablero que podría ser secundario (Panelboard). Cabe destacar que este tipo de circuitos se caracterizan por transportar grandes cantidades de corriente).
Interruptores principales: son dispositivos de protección que permiten la desconexión total o parcial de la energía eléctrica en el tablero. Esto es esencial para realizar los mantenimientos de los equipos.
Circuitos derivados: manejan corrientes menores de energía en comparación con los circuitos de alimentación. Estos son dimensionados según la carga específica que alimentan, por ejemplo, iluminación y contactos.
Interruptores derivados: proporcionan la capacidad de desconectar los circuitos derivados y son elementos clave para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos.
Barras de neutro: suministran puntos de conexión centralizados para los conductores neutros de los diferentes circuitos conectados al tablero. Este punto de conexión es crítico para, garantizar un retorno eficiente de la corriente y la seguridad del sistema.
Barras de tierra física: proporcionan un camino de baja resistencia para disipar corrientes de falla a tierra. En caso de un cortocircuito u otra falla que cause corriente a tierra, la barra de tierra facilita la disipación segura de esta corriente, ayudando a prevenir daños en el equipo y mejorando la seguridad de nuestro sistema.

¿Cuáles son las consideraciones que debo seguir para elegir mi tablero eléctrico?

Considerar cuidadosamente los siguientes factores al elegir un tablero eléctrico garantizará que el sistema eléctrico funcione de manera segura, eficiente y confiable, cumpliendo con los requisitos específicos de la instalación y las regulaciones aplicables:

Capacidad de corriente: evaluar la carga total de corriente que el tablero manejará y asegurarse de que pueda soportarla sin problemas.
Número de circuitos: determinar la cantidad de circuitos que se requieren y seleccionar un tablero con el número adecuado de espacios (o también conocidos como polos) para albergarlos.
Voltaje máximo de operación: elegir un tablero compatible con el voltaje de la fuente de alimentación y los dispositivos conectados.
Configuración de conexión: considerar el número de fases e hilos requeridos para la instalación.
Capacidad de cortocircuito (kA): verificar la capacidad del tablero para manejar y soportar corrientes de cortocircuito sin sufrir daños significativos.
Espacio disponible: evaluar el espacio físico disponible para la instalación y seleccionar un tablero que se ajuste a estas dimensiones.
Protección y seguridad: asegurarse de que el tablero pueda equiparse con los dispositivos de protección necesarios para el sistema eléctrico.
Ambiente y condiciones de operación: considerar el entorno donde se instalará el tablero y seleccionar uno que tenga la clasificación adecuada para resistir condiciones adversas.
Facilidad de mantenimiento: optar por un tablero que permita un acceso fácil a los componentes internos para realizar inspecciones y mantenimiento regular.
Integración de tecnologías: verificar si el tablero requiere monitoreo y asegurarse de que pueda integrarse con las tecnologías necesarias para el control del sistema.
Fabricante y calidad: elegir productos de fabricantes confiables que cumplan con estándares de calidad reconocidos.
Requerimientos específicos de la instalación: considerar cualquier requisito especial de la instalación, como la necesidad de tableros a prueba de explosiones en entornos peligrosos.

Al tener en cuenta todas estas consideraciones, podrás seleccionar el tablero eléctrico adecuado para tus sistemas eléctricos y garantizar así un funcionamiento seguro y eficiente se tus operaciones.

Cumpliendo con las normativas

En México, los tableros eléctricos deben cumplir con diversas normativas y códigos para garantizar su seguridad y eficiencia.

Algunas de las normativas mexicanas relevantes son:

NOM-001-SEDE-2012 que establece las condiciones mínimas de seguridad y eficiencia para la utilización de las instalaciones eléctricas, garantizando la seguridad en el uso de los tableros eléctricos y otros componentes del sistema.
NOM-029-STPS-2011 que se enfoca en el mantenimiento de las instalaciones eléctricas en los centros de trabajo y establece las condiciones de seguridad necesarias para proteger a los trabajadores contra riesgos eléctricos.
NOM-003-SCFI-2014, se refiere a los productos eléctricos y establece las especificaciones de seguridad que deben cumplir para su fabricación, comercialización y uso, asegurando que los tableros eléctricos sean seguros y cumplan con los estándares de calidad requeridos.

Cumplir con estas normativas es fundamental para asegurar que los tableros eléctricos operen de manera segura y eficiente, protegiendo tanto a las personas como a las instalaciones donde se utilizan.

En KINENERGY, estamos comprometidos con la seguridad y la calidad de nuestros servicios. ¡Te ayudamos a cumplir con estas normativas y asegurarnos de que tus proyectos eléctricos sean seguros y eficientes! Compártenos tus datos.

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Horacio Martínez

Coordinador MEP

Ingeniero eléctrico, especialista en calidad de la energía. Experiencia profesional en diseño, planeación, supervisión y consultoría de instalaciones eléctricas en media y baja tensión para el sector residencial, comercial, industrial y hospitalario.
Ha ejecutado exitosamente proyectos complejos y establecido operaciones en la República Mexicana y América Latina, cumpliendo con normas locales e internacionales.

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La importancia del correcto aterrizaje del neutro en transformadores

Thu, 11 Jan 2024 20:26:46 -0600

El correcto aterrizaje del neutro en un transformador es un aspecto crítico para asegurar el equilibrio y la eficiencia en los sistemas eléctricos. Pero, ¿qué significa ser neutro en este contexto? El neutro es un conductor con potencia cero o diferencia de potencial, esencial para crear un desequilibrio que permita la existencia de corriente.

En el ámbito de la corriente alterna, la configuración delta-estrella es frecuente en transformadores. Esta disposición asegura un voltaje más equilibrado, ya que su dependencia es crucial para la creación del neutro y el óptimo funcionamiento del sistema. Es importante recalcar que para el cálculo del calibre del neutro se deben de seguir los parámetros mencionados en la NOM-001-SEDE-2012.

El neutro debe dimensionarse cuidadosamente para transportar la corriente máxima de desbalance en cada fase y cada carga desbalanceada en las fases debe ser soportada por el neutro, y en ciertos casos, se puede aplicar un factor de demanda al neutro según el tipo de carga conectada al sistema.

Aterrizar el neutro como lo menciona la NOM-001-SEDE-2012 es crucial, especialmente en sistemas eléctricos de tres fases y cuatro hilos conectados en delta-estrella. En esta configuración específica, establecida en la sección 250-20 b) (2), el conductor neutro no es simplemente un elemento pasivo, sino que se convierte en un conductor de circuito esencial, sirviendo como punto de conexión crítico que asegura la estabilidad y equilibrio necesario en la distribución de la corriente eléctrica.

La clave del correcto aterrizaje del neutro en transformadores delta-estrella de la mano de nuestros kinners:

Para resolver un caso en donde participaron nuestros expertos eléctricos, surgió un debate en cuanto a la estrategia de aterrizaje del neutro, considerando si debía llevarse a cabo desde la carga o directamente desde la barra del neutro, al final la decisión que se tomó fue unánime eligiendo aterrizar directamente el neutro en el transformador.

Al inspeccionar la base del núcleo de los transformadores, se observó una conexión marcada para el aterrizaje, incluyendo una zapata para conectar a tierra. La discusión se centró en la viabilidad de conectar todas las tierras desde el neutro hasta la tierra física, abarcando todo el sistema, pero esta presentaba un detalle clave: la impedanciano cumplía con los estándares necesarios para una conducción eficiente.

Para abordar este desafío, se implementaron varias soluciones estratégicas. En primer lugar, se ajustaron las conexiones para reducir la impedancia, garantizando así una conducción eléctrica más eficiente y segura.

En relación con la conexión directa al acceso al núcleo, se introdujo una barra externa de cobre de mayor capacidad y eficiencia. Este cambio no solo solucionó el detalle identificado, sino que también contribuyó a reducir las descargas y flasheos no deseados en las tierras físicas.

Adicionalmente, se revisaron y reforzaron las prácticas de aterrizaje del neutro y se aseguró que la conexión se realizara directamente en el transformador siguiendo estrictamente las normativas eléctricas.

Este enfoque garantizó una conexión sólida y confiable, evitando interferencias no planificadas y optimizando la estabilidad del sistema eléctrico.

Consecuencias de no aterrizar el neutro desde el TR.

Desbalance del voltaje: este fenómeno puede afectar directamente a los consumidores, ya que ciertas cargas experimentarán un aumento de voltaje mientras que otras verán una disminución, alterando el rendimiento esperado de los dispositivos.
Flujo de corriente en neutro: cualquier desequilibrio de carga resulta en un flujo de corriente en el neutro, lejos de la deseada cercanía a cero. Esto no solo afecta la eficiencia del sistema, sino que también puede generar problemas adicionales.
Fluctuaciones irregulares: si el voltaje del neutro no está equilibrado con la tierra, se producirán fluctuaciones irregulares en los dispositivos conectados, lo que podría resultar en una sobrecarga o incluso en un cortocircuito.
Afectaciones en el equipo suministrador: un aterrizaje inadecuado no solo afecta al transformador, sino que también puede dañar el equipo suministrador, resultando en costosas reparaciones y tiempo de inactividad.

En conclusión, el aterrizaje correcto del neutro va más allá de la conformidad con normativas; es una inversión en la eficiencia y longevidad de los sistemas eléctricos. Al comprender la importancia de esta práctica, podemos asegurar un suministro eléctrico estable, proteger nuestros dispositivos y contribuir al funcionamiento óptimo de nuestra infraestructura eléctrica.

En KINENERGY, nos enorgullece destacar que nuestros kinners están certificados y preparados para ofrecer soluciones precisas y seguras, respaldando su compromiso con estándares de excelencia. ¿Tienes algún proyecto u otra duda? Déjanos tus datos aquí.

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Oswaldo Cruz.

Ingeniero MEP Sr.

Oswaldo cuenta con más de 6 años en la coordinación y supervisión de instalaciones en edificaciones de gran magnitud, principalmente en oficinas, viviendas y centros comerciales; participó en el proyecto MITIKAH en la CDMX dentro del desarrollo del sistema anillado en media tensión del conjunto, así mismo, colaboró en el desarrollo de toda la infraestructura de instalaciones en la Torre M. Oswaldo se graduó como Ingeniero Electricista en la Escuela Superior de Ingeniería Eléctrica y Mecánica del Instituto Politécnico Nacional.

Fuentes

Thermal Confort (New York, McGraw-Hill, 1973).

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Eficiencia energética en la industria cervecera: diseño y ejecución de la infraestructura eléctrica para equipos HVAC

Thu, 04 Jan 2024 19:19:55 -0600

En la ingeniería eléctrica, ejecutar proyectos de manera eficiente es la clave para garantizar la viabilidad y seguridad de las instalaciones. En este contexto, el proceso de ingenierías es esencial para la creación y desarrollo de cualquier proyecto, abarcando diversas etapas desde la identificación de necesidades hasta la evaluación, además de proporcionar un marco estructurado para la concepción y ejecución de ideas.

Las cinco etapas clave que seguimos en KINENERGY son las siguientes:

E0. Strategic Definition.
E1. Design Brief.
E2. Concept Design.
E3. Developed Design.
E4. Technical Design.

E0. Strategic Definition / E1. Design Brief

E0. Strategic Definition: esta etapa inicial implica definir el proyecto a un nivel estratégico, estableciendo su propósito y alcance. Las decisiones clave tomadas durante esta etapa sientan las bases para todo el proyecto.

E1. Design Brief: sirve como guía para el desarrollo del proyecto. Aquí, se desarrollan detalladamente los requisitos del proyecto, refinando objetivos y estableciendo necesidades específicas. Este planteamiento sirve como un documento integral que guía al equipo de diseño en fases posteriores, capturando la visión del cliente y requisitos funcionales.

Las actividades principales que destacan en estas dos etapas son las siguientes:

Desarrollo del resumen del proyecto inicial: creación de un resumen detallado que establece los objetivos y alcances iniciales.
Conformación del equipo del proyecto: selección y asignación de roles, definiendo claramente las responsabilidades de cada miembro.
Alta del proyecto en BIM 360: registro del proyecto en BIM 360 con una estructura de carpetas que sigue los estándares de control documental.
Elaboración del Project Charter: carga del Project Charter en nuestra plataforma de gestión de proyectos para una referencia centralizada.
Creación de la matriz de riesgos: identificación y evaluación de posibles riesgos que podrían afectar al proyecto.
Master Delivery Plan: desarrollo de un plan maestro que establece la secuencia y tiempos de entrega de los elementos clave del proyecto.
Checklist de requerimientos: creación de una lista detallada para garantizar que todos los requisitos necesarios estén cubiertos en la fase de diseño.
Elaboración del cronograma: creación de un cronograma que visualiza la secuencia temporal de las actividades del proyecto.
Desarrollo de las bases de diseño: documentación exhaustiva de las bases de diseño, capturando la visión del cliente y los requisitos funcionales del proyecto.

Caso práctico

El objetivo principal de KINENERGY, era garantizar una infraestructura eléctrica eficiente y segura para los equipos del sistema HVAC del laboratorio central de una planta cervecera ubicada en el estado de Coahuila y comprendió 1,062 m², en donde se albergan equipos críticos para el proceso cervecero.

El diseño inicial no solo debía cumplir con los requisitos de capacidad y confiabilidad eléctrica, sino que también debía adaptarse a las condiciones específicas de la planta, considerando factores como la altitud y la temperatura.

Además, la necesidad de optimizar costos y tiempos sin comprometer la calidad del proyecto se convirtió en un aspecto crucial, pues la complejidad residía en diseñar una infraestructura eléctrica que no solo satisficiera las necesidades actuales, sino que también permitiera futuras expansiones sin inconvenientes.

El proceso de ingeniería seguido por nuestros kinners se dividió en varias etapas esenciales, desde la definición de estrategias del diseño técnico hasta la entrega final del proyecto; se detalló el cumplimiento de normativas específicas, como la NOM001-SEDE-2012.

Alcances del proyecto

Los alcances del proyecto se definieron de manera clara y específica para garantizar el suministro eléctrico necesario y el funcionamiento eficiente y seguro de los equipos HVAC. Las responsabilidades de nuestros expertos se limitaron a la especificación y cálculo de equipos clave, como tableros de distribución, protecciones termomagnéticas, conductores de alimentadores y circuitos derivados, así como transformadores; todo ello basado en normativas mexicanas e internacionales.

Información consultada y consideraciones técnicas

La documentación generada incluyó planos detallados, cubriendo aspectos como alimentadores generales, contactos y alumbrado, alimentación de equipos HVAC, cuadros de carga, diagrama unifilar, memoria técnico-descriptiva y memoria de cálculo. Sin embargo, la generación del catálogo de conceptos quedó fuera del alcance del proyecto.

Se realizaron visitas detalladas al sitio para recopilar información crítica, el punto de conexión a la infraestructura existente, la trayectoria del alimentador general y la ubicación del cuarto eléctrico fueron fundamentales para tomar decisiones informadas en la etapa conceptual y evitar posibles problemas durante la ejecución del proyecto.

Algunas consideraciones técnicas que fueron tomadas en cuenta son:

El cableado de los alimentadores y circuitos derivados se consideró por medio de conductores de cobre con aislamiento THW-LS 90ºC (aunque se han calculado y seleccionado a 60ºC o 75ºC de acuerdo con la NOM001-SEDE-2012.)
Todos los materiales utilizados en el proyecto deben ser nuevos y de primera calidad. Esta medida se adopta con el objetivo de prevenir riesgos incendiarios y garantizar la durabilidad y confiabilidad de la instalación eléctrica.
Uso de tubería conduit galvanizada de pared gruesa (IMC) para una protección robusta de los conductores.
Evitar la instalación de cable uso rudo para equipos fijos. Esta medida contribuye a la estabilidad y seguridad de la instalación eléctrica.
Los conductores y dispositivos de protección deberán ser calculados con la carga instalada y no la demandada, esto es requerimiento obligatorio de la NOM001-SEDE-2012.
Caída de tensión eléctrica máxima del 5% de la tensión nominal. Esta medida se aplica tanto a circuitos derivados como a alimentadores principales, asegurando una distribución eficiente y uniforme de la energía eléctrica en todo el sistema.

Estas consideraciones técnicas no solo cumplen con las normativas establecidas, sino que también se diseñaron para garantizar la seguridad, eficiencia y confiabilidad a lo largo de la vida útil del proyecto.

Antecedentes y fases del proyecto

Se detalló el sistema de alimentación existente, el cual está compuesto por un tablero general que proporciona energía a tres fases, tres hilos, 480V sin neutro, donde optamos por eliminar el neutro para reducir costos, ya que los equipos de la planta no lo requieren. Este tablero permite alimentar el tablero subgeneral y los equipos de HVAC a 480V. Por otro lado, está el tablero subgeneral (este si se consideró con neutro) que alimenta el alumbrado y receptáculos del servicio general a 127V, además de equipos HVAC a 220V.

Finalmente se detallaron los equipos propuestos por el cliente, como son el tablero general de 400A y el transformador de 75kVA.

Todas estas decisiones se basaron en un análisis detallado para optimizar la eficiencia y los costos del sistema eléctrico. Las fases del proyecto, desde el Concept Design (E2) hasta el Developed Design (E3), se describieron detalladamente, destacando la importancia de cada etapa en la transición de ideas conceptuales a soluciones prácticas.

E2: Concept Desing

Su ejecución se alinea estrechamente con los requisitos establecidos en el "Design Brief" o resumen de diseño. En el desarrollo del proyecto de la instalación eléctrica para los equipos HVAC del laboratorio central de la planta cervecera, se definió un nivel de detalle limitado, pero que está estratégicamente enfocado en la toma de decisiones clave como:

Sembrado de salidas eléctricas y equipos: durante esta etapa, se abordó la disposición y ubicación estratégica de las salidas eléctricas y los equipos asociados. Este proceso implicó decidir dónde colocar los puntos de conexión eléctrica y la distribución de la energía a los distintos componentes del sistema HVAC en el laboratorio central.

Trayectorias de alimentadores generales: se definieron las rutas que seguirán los conductores eléctricos desde el punto de conexión en la infraestructura existente hasta el cuarto eléctrico. Estas decisiones se tomaron considerando la eficiencia energética, la seguridad y la integración sin inconvenientes con la infraestructura preexistente.
Estimación de cargas: la estimación de cargas desempeñó un papel clave en el diseño eléctrico. Se evaluaron detalladamente las demandas de energía de los equipos, considerando factores como la potencia nominal, ciclos de operación y condiciones específicas.

Diagramas unifilares: estos diagramas son esenciales para comprender la configuración eléctrica del sistema. Para visualizar el recorrido de la alimentación eléctrica, se parte del punto de entrada en 480 y se dirige hacia el tablero recién instalado en la misma capacidad. Desde este tablero, se distribuye la energía hacia los equipos de baja tensión (HB) y hacia el transformador. Este transformador, a su vez, suministra energía a otros equipos a 220V, así como a receptáculos y alumbrado.

Definición del cuarto eléctrico y acomodo de equipo: en esta etapa se propusó inicialmente la ubicación del cuarto en conjunto con el contratista de la obra y el cliente, y aunque se realizó un planteamiento inicial de la disposición de los equipos, cabe destacar que este diseño fue modificado en las fases posteriores del desarrollo, como parte del proceso conceptual.

E3: Developed Desing

Esta etapa implica el refinamiento y desarrollo más detallado de los conceptos establecidos durante la etapa de Concept Design. Se elaboran planos, se definen materiales, se consideran detalles técnicos y se realizan análisis más profundos. Marca la transición de ideas conceptuales a soluciones más tangibles y prácticas, proporcionando una base sólida para la implementación y ejecución posterior del proyecto.

Enfocando esta etapa al desarrollo de la instalación eléctrica para equipos HVAC de este proyecto, se llevaron a cabo varias tareas:

Especificación de equipos: se solicitó un tablero de 400Vy 480V definiendo marcas, modelos y características, también se definió un transformador.
Desarrollo de planos definiendo trayectorias y cableados para alimentadores generales: se desarrollaron planos detallados con la disposición específica de los equipos HVAC, salidas eléctricas, alimentadores generales, y cualquier otro componente eléctrico relevante. Estos planos proporcionan una guía visual clara para la implementación del proyecto.

Desarrollo de trayectorias y cableados de circuitos derivados: se desarrollaron las trayectorias y cableados para los circuitos derivados, con planos específicos de contactos y fuerza. La implementación de colores en los planos proporcionó claridad y facilitó la comprensión para constructores y contratistas.
Definición de cargas eléctricas: se realizaron cuadros con la carga final definida para todos los equipos, incorporando cambios y adiciones durante la revisión con el cliente.
Desarrollo de diagramas unifilares: se detallaron los diagramas unifilares con información como calibres, corrientes, caída de tensión y longitudes. De igual manera se especificaron equipos, dispositivos de protección y alimentadores para una comprensión integral del sistema.

E4: Technical Desing

La etapa E4. Technical Design se centra en la traducción detallada y específica del diseño desarrollado en la etapa anterior (E3. Developed Design) en especificaciones técnicas concretas.

Durante esta fase, se elaboran planos y documentos técnicos altamente detallados que guiarán la implementación y construcción del proyecto. Se definen con precisión los componentes, materiales y procesos técnicos necesarios, considerando aspectos como la seguridad, la eficiencia y la conformidad con estándares y regulaciones.

Es esencial para proporcionar una guía completa y precisa de la ejecución del proyecto que garantice que la visión del diseño se traduzca de manera efectiva a la realidad.

Enfocando esta etapa al desarrollo de nuestro proyecto:

Planos de ingenierías: se elaboraron planos detallados de una representación gráfica precisa de la distribución de los componentes eléctricos en el laboratorio central, incluyendo información específica sobre la ubicación de tableros eléctricos, equipos HVAC, salidas eléctricas, y demás elementos relevantes.

Memorias descriptivas y de cálculo: se desarrollaron memorias técnicas que describieron de manera detallada los aspectos técnicos y conceptuales del diseño. Además, se incluyeron cálculos específicos relacionados con la capacidad de carga, dimensionamiento de conductores, protecciones, y otros elementos.

Considerando que el transformador se instalará en Coahuila se deberá considerar el derrateo que el equipo pueda sufrir debido a la altitud del lugar, teniendo en cuenta lo siguiente:

Ingeniería básica de detalle: se abordaron aspectos más específicos del diseño, considerando las características particulares de los equipos HVAC y sus requerimientos eléctricos.

El desarrollo del proyecto fue evolucionado significativamente, abarcando aspectos más detallados y proporcionando una guía comprehensiva para la construcción. Se agregaron instrucciones y explicaciones técnicas para la construcción, junto con un cuadro de símbolos y colores para el cableado.

Además, los detalles claros en los contactos para la conexión a tierra ayudan a entender cómo está organizado y conectado el sistema.

Etapa final y conclusiones

La flexibilidad para adaptarse a posibles cambios garantizando siempre la seguridad y eficiencia de la infraestructura eléctrica, la transparencia en la documentación, el cumplimiento de normativas y la trazabilidad de cambios aseguraron la calidad del proyecto en su conjunto y se concluyó con una entrega final satisfactoria al cliente.

Para abordar los riesgos incendiarios, se determinó la necesidad de implementar una infraestructura eléctrica nueva destinada a los equipos del sistema HVAC del laboratorio central.

La propuesta de cuartos técnicos, disposición de equipos y rutas de canalización debe mantenerse conforme a las indicaciones del proyecto original. En caso de ajustes durante el desarrollo de la obra, es crucial garantizar que cumplan con la normativa NOM001-SEDE-2012. Además, cualquier modificación deberá documentarse mediante la presentación de planos As-Built, asegurando la transparencia y trazabilidad de los cambios realizados.

En KINENERGY, nos enfocamos en garantizar proyectos funcionales en el campo de la instalación eléctrica para sistemas HVAC, cumpliendo con las normativas y respaldando la integridad y calidad del proyecto en su conjunto. Si tienes algún proyecto o alguna duda adicional ¡escríbenos aquí!

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German Pozo

Ingeniero Eléctrico Sr.

Lorenzo cuenta con más de 5 años de experiencia en Sistemas HVAC, participando en diversos procesos de construcción, así como en proyectos para las áreas de Hotelería, Retail, Oficinas y Gimnasios. Destaca su participación en el proyecto de Ikea Oceanía en la fase constructiva y en el desarrollo de proyectos de sistemas de aire acondicionado para Telcel. Es egresado del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Profesional Azcapotzalco.

Fuentes

Thermal Confort (New York, McGraw-Hill, 1973).

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Ingeniería

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Industrial

Hotelería

Corporativo

Infraestructura

Data Centers

Core and Shell

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Retail

Importancia de un sistema derivado separado en las instalaciones eléctricas

Thu, 21 Sep 2023 08:17:52 -0600

El concepto de un sistema derivado separado en instalaciones eléctricas es fundamental para garantizar la integridad y eficiencia de equipos electrónicos sensibles.

La NOM-001-SEDE 2012 define el sistema de alambrado de una propiedad como aquel que se alimenta de una fuente de energía diferente a la del suministrador. Algunos sistemas no tienen conexión eléctrica directa entre los conductores de un circuito y los conductores de otro sistema.

Es importante mencionar que la conexión solamente se realiza a través de la tierra, metal, canalizaciones metálicas o conductores de puesta a tierra de equipo (desnudo).

En el artículo 250-30, en la nota 1, se dice que un generador en sitio no es considerado una fuente de energía separada. Esto se debe a que el conductor puesto a tierra (neutro) del generador está conectado al conductor puesto a tierra (neutro) de la acometida. Esta distinción es crucial para comprender qué constituye verdaderamente un sistema derivado separado y qué no.

Un ejemplo de esto es cuando el equipo de transferencia de la fuente alterna no desconecta el conductor puesto a tierra, el conductor sigue conectado al conductor puesto a tierra de acometida mientras la fuente alterna está en funcionamiento y alimentando la carga.

En la imagen podemos ver un generador de transferencia de un sistema derivado separado ya que el neutro no es corrido.

Aquí tenemos una imagen de un transformador delta estrella.

Es importante destacar que las definiciones de la norma están especialmente dirigidas a situaciones con generadores y plantas de emergencia. Sin embargo, este concepto no se limita únicamente a estas dos últimas, sino que se extiende a una variedad de equipos eléctricos, enriqueciendo su aplicabilidad y utilidad en diversas situaciones, tales como transformadores de aislamiento, UPS (Sistemas de Alimentación Ininterrumpida) o un acondicionador de línea.

El sistema derivado separado está en función de la conexión o no conexión del neutro. El neutro es un punto fundamental en sistemas eléctricos, conectado de diversas maneras para garantizar la seguridad y el funcionamiento.

En un sistema derivado separado, este enlace o desconexión del neutro juega un papel crucial en determinar la esencia y el propósito del sistema.

¿Para qué sirve un sistema derivado separado?

Al considerar los contactos de tierra aislada, es común asociarlos con equipos informáticos o dispositivos electrónicos. Aunque esta asociación es válida, es importante comprender que el sistema derivado separado va más allá, este sistema desempeña un papel esencial en la protección de equipos electrónicos sensibles.

Estos equipos son susceptibles a voltajes aleatorios por debajo de los niveles que son perceptibles para humanos y no tienen ningún efecto sobre los equipos de energía eléctrica, por lo tanto, no afecta a transformadores o equipos robustos y estas perturbaciones son conocidas como ruido.

El ruido eléctrico se manifiesta como una deformación en la onda senoidal de la corriente eléctrica. Esta deformación conlleva picos de voltaje o altos voltajes que directamente afectan la funcionalidad y la integridad de equipos electrónicos.

Para contrarrestar los efectos dañinos de estas corrientes circulantes o perdidas, es vital mantener separado el sistema de tierra de la computadora de los componentes de tierra del equipo, conectándolos juntos en un único punto.

Es importante recalcar que donde se menciona computadora nos referimos a todo equipo eléctrico sensible.

Principales áreas donde se implementa un sistema derivado separado

El uso de un sistema derivado separado en instalaciones eléctricas puede ser beneficioso en una variedad de entornos donde se requiere un mayor nivel de control, seguridad y eficiencia en la distribución de energía eléctrica. Algunas de las instalaciones donde es común implementar sistemas derivados separados incluyen:

Hospitales y Centros de Salud: estas áreas ocupan ciertos equipos que son críticos (puedes conocer más del diseño eléctrico en estos espacios en el artículo “Diseño eléctrico de unidades de atención médica. Consideraciones generales que debes conocer”).

Centros de Datos: se tienen servidores que son los equipos que nos apoyan para guardar datos (computadoras grandes).
Instalaciones de telecomunicaciones: antenas, switches, routers, firewalls (se considera equipo electrónico sensible).
Instalaciones de entretenimiento y espectáculos: cámaras, iluminación, etc.

En general, el uso de sistemas derivados separados se basa en las necesidades específicas de la instalación y los equipos involucrados. Se requiere un diseño eléctrico cuidadoso y el cumplimiento de las normativas y regulaciones aplicables.

En el ámbito de diseño eléctrico, la anticipación y la colaboración desempeñan un papel crítico para asegurar la eficiencia y la fiabilidad en las instalaciones del cliente. Es esencial tener una visión clara de los equipos que se van a instalar y su uso previsto.

Como buena práctica es importante contar con los "data sheets" de los equipos, que contienen información detallada sobre las características y requisitos eléctricos de los mismos. En KINENERGY hemos trabajado diferentes equipos electrónicos sensibles como rayos X y aceleradores, en estos proyectos es de vital importancia entender las especificaciones de los cables conductores y el tamaño de los conductores de tierra física aislada.

Esta comprensión garantiza que se cumplan los requisitos técnicos precisos y que los equipos funcionen de manera óptima.

Consideraciones, normativas y técnicas

En el diseño y la implementación de sistemas derivados separados, la adhesión a las consideraciones normativas y técnicas es esencial para garantizar la seguridad y la eficiencia del sistema. El artículo 250-30 de la norma proporciona directrices clave en relación con la "puesta a tierra de sistemas de corriente alterna derivados separados".

Uno de los requisitos fundamentales es la inclusión de dos puentes de unión en un sistema derivado separado: el puente de unión principal y el puente de unión del sistema.

Puente de unión del sistema.

Esta conexión debe establecerse en cualquier ubicación a lo largo del sistema derivado separado, que va desde la fuente de energía hasta el primer dispositivo de desconexión del sistema o el dispositivo de protección contra sobre corriente.

Electrodo de puesta a Tierra.

Elemento crítico en la seguridad de cualquier sistema eléctrico. Para sistemas derivados separados, este electrodo debe estar ubicado lo más cerca posible y preferiblemente en la misma área de la conexión del conductor del electrodo de puesta a tierra al sistema como:

Tubería metálica para agua.
Estructura metálica.

La ubicación de los sistemas derivados separados juega un papel crucial en la eficiencia y seguridad del sistema eléctrico.

Es común que estos sistemas se coloquen en niveles secundarios o terciarios, y su implementación encuentra su hogar en los IDFS (Infraestructura de Distribución de Fibra Óptica) o MDFS (Main Distribution Frame) destinados a áreas de redes y datos.

Al ubicarse estratégicamente en estos puntos, los sistemas derivados separados aseguran la seguridad eléctrica y minimizan las posibilidades de perturbaciones.

En KINENERGY, entendemos la importancia de contar con instalaciones eléctricas de la más alta calidad. ¡Contáctanos para explorar cómo podemos contribuir a optimizar tus sistemas eléctricos!

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Antonio Andrade

Ingeniero Eléctrico de Diseño Jr.

Antonio cuenta con más de 4 años de experiencia en el desarrollo de proyectos ejecutivos y supervisión de obra en ingeniería eléctrica implementados en México; destaca su participación en el desarrollo del proyecto ejecutivo y supervisión de obra en la remodelación y actualización de la instalación eléctrica del Museo Internacional del Barroco, Puebla, México. Antonio está firmemente convencido de que la preparación y el continuo aprendizaje son herramientas fundamentales para lograr el éxito en cualquier proyecto.

Referencias

NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización).

https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/512096/NOM-001-SEDE-2012.pdf