KINENERGY - Insights #Seguridad Eléctrica

¿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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Riesgos de usar materiales no certificados en una instalación eléctrica

Mon, 23 Jun 2025 18:52:17 -0600

En el sector de la ingeniería y la construcción, el uso de materiales eléctricos certificados es esencial para garantizar la seguridad, el correcto desempeño y la vida útil de cualquier instalación. Aunque el diseño y los cálculos técnicos suelen ser una prioridad, el empleo de componentes sin certificación convierte incluso un sistema bien diseñado en un riesgo potencial.

Esta práctica es común en mercados donde se prioriza el bajo costo sobre la calidad, lo que puede derivar en sobrecalentamientos, cortocircuitos, fallas de equipos, incendios y accidentes graves, problemas que generalmente no se hacen visibles hasta que ocurre un siniestro.

¿Qué significa que un material esté certificado?

La certificación es una validación formal, realizada por un organismo acreditado (nacional o internacional) que confirma que un producto cumple con normas técnicas específicas. Este proceso incluye:

Ensayos mecánicos, térmicos y eléctricos.
Revisión de los procesos de manufactura y del lote de fabricación.
Marcas visibles como hologramas NOM, sellos UL, o etiquetas de otros organismos reconocidos.

Un material certificado ha sido probado en laboratorios acreditados bajo condiciones reales de uso. La certificación no es un tema de marca o mercadotecnia: es sinónimo de trazabilidad, resistencia térmica, aislamiento eléctrico, compatibilidad y cumplimiento dimensional.

Por ejemplo, un cable sin marca NOM no puede garantizar su calibre, aislamiento ni capacidad de conducción. Esto implica un riesgo directo para la seguridad operativa del sistema eléctrico.

Principales certificaciones en materiales eléctricos

Entre las certificaciones más comunes y relevantes se encuentran:

NOM (Norma Oficial Mexicana): Obligatoria en México, establece requisitos mínimos de seguridad, calidad y compatibilidad.
ANCE: Organismo mexicano que evalúa la conformidad con NOM y NMX.
UL (Underwriters Laboratories): Norma estadounidense que valida seguridad eléctrica, inflamabilidad, resistencia térmica y desempeño.
IEC (International Electrotechnical Commission): Norma técnica internacional, aceptada en diversos países.
CE: Certificación europea que garantiza cumplimiento con normativas de la Unión Europea en materia de seguridad, salud y medio ambiente.

Impacto económico, técnico y operativo del uso de materiales no certificados

El uso de materiales eléctricos de baja calidad o sin certificación implica riesgos graves que afectan tanto la seguridad de las personas como la operación de las instalaciones. Entre los principales se encuentran:

Sobrecalentamiento: un cable mal fabricado puede contener hasta un 30 % menos de cobre de lo requerido, lo que eleva su temperatura en operación y reduce drásticamente su vida útil.
Falsos disparos o fallas en la protección: interruptores de baja calidad pueden no activarse correctamente ante un cortocircuito, aumentando el riesgo de incendio.
Aislamientos deficientes: los materiales plásticos sin certificación tienden a resecarse o fracturarse, lo que favorece la aparición de cortocircuitos.
Tuberías de baja resistencia: las tuberías sin protección UV o con materiales deformables pueden fallar por exposición al calor o al sol.
Fallas recurrentes e interrupciones no programadas: el uso de componentes sin certificación provoca averías frecuentes, cortes inesperados y pérdida de continuidad operativa.
Daños en equipos por sobretensiones o protecciones inadecuadas: la falta de dispositivos de calidad compromete el correcto funcionamiento de los sistemas de protección, exponiendo los equipos a daños irreversibles.
Incendios provocados por puntos calientes o fallas en los componentes: las deficiencias en los materiales pueden originar focos de calor y fallas eléctricas que, en el peor de los casos, desencadenan incendios.
Negativa de aseguradoras a cubrir siniestros: en caso de un siniestro, las aseguradoras suelen rechazar los reclamos si se comprueba el uso de materiales no certificados o fuera de norma.
Costos ocultos: a los riesgos físicos se suman los costos indirectos: retrabajos, paros de producción, multas por incumplimiento normativo y la pérdida de confianza de los clientes, que puede traducirse en un impacto reputacional y económico significativo.

Recomendaciones clave que todo proyecto eléctrico debe considerar

Exigir fichas técnicas y certificados de conformidad de los materiales.
Revisar cuidadosamente las etiquetas y certificados (NOM, UL, IEC) de los productos antes de su instalación.
Comprar únicamente a distribuidores autorizados, que ofrezcan garantía de origen y calidad.
Comparar el calibre real y el peso de los conductores para asegurarse de que cumplen con las especificaciones.
Rechazar materiales que carezcan de certificación o que presenten etiquetado genérico o dudoso.
Realizar pruebas físicas aleatorias a los materiales recibidos en obra para verificar que cumplan con lo proyectado.

En KINENERGY, como empresa especializada en consultoría, ingeniería y commissioning, tenemos claro que la calidad de un proyecto no depende exclusivamente del diseño o de los cálculos realizados, sino también de la selección adecuada de materiales, la correcta ejecución y el seguimiento técnico son factores clave que determinan el éxito real de una instalación.

El uso de materiales no certificados, las decisiones apresuradas o la falta de documentación técnica generan riesgos que impactan la operación, el mantenimiento, la seguridad y la vida útil de las instalaciones. Por ello, en KINENERGY estamos comprometidos a respaldar cada etapa del proyecto con criterios de ingeniería, cumplimiento normativo y decisiones informadas.

Si deseas asesoría técnica especializada o garantizar la calidad y seguridad de tus instalaciones, déjanos tus datos.

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Juan Corona

Especialista Eléctrico Jr.

Ingeniero Mecatrónico con maestría en BIM Management. Cuenta con los certificados de CEM, PMP, LEED AP, CEAM, BEAP, BCxP, EDGE Auditor. Ha trabajado en proyectos de infraestructura crítica, generación de energía, industriales y comerciales. Actualmente, se desempeña como director General de KINENERGY.

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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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Conductores eléctricos en media tensión: características y usos de los cables XLPE y EPR

Mon, 21 Apr 2025 18:05:00 -0600

La infraestructura eléctrica moderna depende en gran medida de la calidad, tipo y correcta instalación de los conductores eléctricos, especialmente en sistemas de media tensión.

Tal como lo explicamos en nuestro artículo “Tipos de pruebas para verificación de cables de potencia en media tensión”, realizar pruebas adecuadas permite prevenir fallas.

Estos componentes no sólo permiten el transporte eficiente y seguro de la energía desde las plantas generadoras hasta los usuarios finales como hogares, industrias, comercios y hospitales, sino que también desempeñan un papel esencial en la seguridad, eficiencia y continuidad del suministro eléctrico.

¿Por qué son importantes los conductores eléctricos?

Los conductores eléctricos son el pilar de las redes de distribución de energía, y su relevancia se puede clasificar en seis aspectos clave:

Transporte de energía: transfieren electricidad desde las subestaciones eléctricas hasta los puntos de consumo.
Seguridad y protección: deben cumplir con normas específicas para prevenir fallos eléctricos como cortocircuitos, incendios o descargas.
Eficiencia energética: la conductividad de los materiales, como el cobre o el aluminio, determina la eficiencia del sistema al reducir pérdidas por efecto Joule.
Capacidad de soportar diferentes niveles de tensión: desde baja hasta alta tensión, cada aplicación exige un diseño particular.
Durabilidad y resistencia ambiental: ya que están expuestos a humedad, radiación UV, sustancias químicas y temperaturas extremas.
Flexibilidad y aplicaciones específicas: pueden instalarse en sistemas aéreos o subterráneos, dependiendo de la necesidad técnica y del entorno.

¿Qué es la media tensión?

De acuerdo con la norma IEC 60038, la media tensión abarca el rango de 1,000 V (1 kV) hasta 35,000 V (35 kV). En México, los niveles típicos de distribución de media tensión establecidos por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) son:

4.16 kV*
13.8 kV
23 kV
34.5 kV

*El nivel de 4.16 kV es considerado un sistema tradicional, utilizado históricamente por CFE, especialmente en regiones industriales como Nuevo León, Guanajuato, Estado de México y Ciudad de México.

Tipos de instalación: aérea vs. subterránea

Los sistemas de media tensión pueden instalarse de forma aérea o subterránea:

Aéreos: pueden usar conductores desnudos o aislados, siendo los desnudos los más comunes por su bajo costo. No obstante, deben cumplir con estrictas normas de seguridad para evitar riesgos.
Subterráneos: requieren conductores aislados, debido a su exposición directa a condiciones ambientales agresivas. Son ideales cuando se busca mayor confiabilidad, seguridad y estética urbana.

Cables conductores en media tensión: cobre vs. aluminio

En media tensión, el tipo de metal conductor incide directamente en el rendimiento y la vida útil del sistema. Los dos materiales más comunes son:

Cobre: alta conductividad, resistencia mecánica y durabilidad. Es ideal para sistemas que requieren mayor estabilidad eléctrica. Sin embargo, es más pesado y costoso.
Aluminio: más ligero y económico, pero con menor conductividad. Su uso es viable en aplicaciones donde el peso y el presupuesto son factores críticos.

Tal como sucede con los cables VFD cuya instalación correcta permite alargar la vida útil de los motores al evitar sobrevoltajes e interferencias, los sistemas de media tensión también requieren una selección cuidadosa de sus componentes.

Si bien los cables VFD operan en baja tensión, su correcta integración con sistemas de media tensión debe considerar protecciones, accesorios compatibles y un diseño adecuado que garantice la continuidad operativa y evite fallas prematuras.

Aislamiento eléctrico: XLPE y EPR

El aislamiento en un conductor evita que la corriente eléctrica escape hacia el exterior. Esto previene cortocircuitos, fallas a tierra protegiendo a las personas y a los equipos.

La función principal del aislamiento eléctrico es confinar las cargas eléctricas dentro del conductor, guiándolas de manera segura hacia el punto de uso (por ejemplo, un equipo eléctrico). Cuando ocurre una falla en el aislamiento, se crea un camino no deseado para que la corriente eléctrica escape del conductor. Esto provoca un cortocircuito, ya que la corriente buscará siempre el camino de menor resistencia eléctrica.

Entre los tipos de aislamiento más utilizados en sistemas eléctricos se encuentran:

1. Aislamiento XLPE (Cross-linked Polyethylene) cuya composición es el polietileno reticulado y sus características son:

Alta resistencia térmica.
Excelente comportamiento frente a la humedad, radiación UV y sustancias químicas.
Apto para entornos industriales exigentes.
Resistente al fuego.

Este tipo de aislamiento se emplea frecuentemente en cables de media y alta tensión gracias a su durabilidad y capacidad para operar bajo condiciones extremas.

2. Aislamiento EPR (Ethylene Propylene Rubber) cuya composición es el caucho de etileno-propileno y sus características son:

Excelente flexibilidad.
Alto desempeño en ambientes húmedos.
Buena resistencia mecánica y dieléctrica.

• Ideal para zonas con exposición directa al sol, aire salino o cambios bruscos de temperatura.

El EPR es una excelente opción para instalaciones que requieren adaptabilidad en el tendido de cable y resistencia a condiciones ambientales agresivas. Además, dentro de los conductores aislados existen dos niveles de aislamiento comunes, dependiendo de las exigencias del sistema:

100% de nivel de aislamiento. Diseñado para sistemas donde el voltaje entre fases se mantiene dentro de parámetros estables y la probabilidad de sobretensiones es baja. Es ideal para aplicaciones donde se cuenta con protecciones rápidas y eficaces ante fallas.
133% de nivel de aislamiento. Recomendado para sistemas en los que las fallas pueden tardar más en despejarse o donde existen mayores riesgos de sobretensión. Proporciona un margen adicional de seguridad frente a esfuerzos eléctricos prolongados.

¿Cuál elegir?

La elección entre XLPE y EPR depende de las condiciones ambientales del proyecto. Por ejemplo, en instalaciones con alta radiación solar y humedad, el aislamiento EPR puede ofrecer una vida útil más prolongada. Por otro lado, el XLPE puede ser preferido por su estabilidad térmica y resistencia al fuego. Este aspecto es crucial, ya que elegir incorrectamente el nivel de aislamiento puede comprometer la integridad del sistema eléctrico y aumentar los riesgos de operación.

No todos los cables de media tensión son iguales… y los accesorios tampoco

Entre los accesorios más comunes en instalaciones de media tensión se encuentran:

Conectores tipo codo: diseñados para conectar directamente cables subterráneos a equipos como transformadores o celdas, ofreciendo un sistema seguro y desmontable.

Terminales en media tensión: disponibles para uso interior o exterior, aseguran el correcto aislamiento y terminación del cable, previniendo descargas parciales o fallas por contaminación.

Empalmes: permiten unir dos tramos de cable de forma segura, manteniendo la continuidad eléctrica y mecánica del sistema.

Pararrayos poliméricos o descargadores: protegen la instalación ante sobretensiones transitorias por descargas atmosféricas o maniobras.

La correcta selección de estos elementos no sólo garantiza el funcionamiento del sistema, sino que previene fallas costosas y peligrosas. Además, es fundamental que sean compatibles con el tipo de aislamiento del cable (ya sea XLPE, EPR, etc.) y que cumplan normas internacionales como IEEE 386, IEEE 404, IEC 60502-4, entre otras.

Conclusión

La correcta selección de conductores de media tensión, su aislamiento y los accesorios que los acompañan, son decisiones técnicas fundamentales que influyen en la seguridad, confiabilidad y eficiencia del sistema eléctrico.

En KINENERGY, contamos con la experiencia y el conocimiento técnico para asesorarte en la especificación y diseño de sistemas eléctricos de media tensión, baja y alta tensión alineados a las mejores prácticas internacionales y normativas mexicanas.

Si deseas más información o estás desarrollando un proyecto, déjanos tus datos para que uno de nuestros especialistas te contacte.

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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.

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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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Diseño eléctrico de unidades de atención médica. Consideraciones generales que debes conocer

Wed, 02 Aug 2023 20:26:51 -0600

Como sabrás los sistemas eléctricos están presentes en diferentes sectores de ingeniería como son:

Domésticos.
Hospitalarios.
Comerciales.
Industriales y manufacturero.
Tecnologías de la Información (principalmente en Data Centers).

Dentro de los proyectos del ramo hospitalario, el tema del diseño eléctrico es sumamente importante debido a la complejidad y detalle que se debe tener para su ejecución, por lo que cumplir con las normativas establecidas, nos permitirá que nuestras instalaciones operen de manera adecuada y así garantizar una atención ininterrumpida.

Normativas para el diseño eléctrico en hospitales

Normas Nacionales

NOM-001-SEDE-2012, ARTICULO 517 “Instalaciones en establecimientos de atención a la salud”.
NOM-016-SSA3-2012, “Características mínimas de infraestructura y equipamiento de hospitales y consultorios de atención médica especializada”.

Normas Internacionales

IEEE STD 602 – “Prácticas recomendadas para sistemas eléctricos en instalaciones de atención médica”.
NFPA 99 – “Código de establecimientos de cuidado de la salud (capítulo 6 y 10)”.
NFPA 110 – “Estándar para sistemas de energía de emergencia y reserva”.

Proyectos hospitalarios

A través de los diversos proyectos en los que ha participado el equipo de KINENERGY, se han identificado los siguientes 3 puntos en los que se debe tener sumamente cuidado al momento de realizar el diseño eléctrico de estos espacios para garantizar así su adecuado funcionamiento y puedan cumplir con su principal objetivo que es la atención de la salud y la vida humana.

Áreas del Hospital.
Sistema Eléctrico Esencial.
Equipos Biomédicos y Sistemas Especiales.

Áreas del hospital

Desde el inicio del proceso de diseño se requiere la participación del director del hospital y del ingeniero biomédico responsable, ya que ellos intervienen en la designación de las diferentes áreas de acuerdo con el tipo de atención y cuidados que se otorguen al paciente, las principales áreas son las siguientes:

Áreas de atención general.
Áreas de atención crítica.
Localizaciones para procedimientos húmedos y mojados.

Cada una de estas áreas tienen requerimientos particulares los cuales deben ser considerados en el diseño eléctrico.

Áreas de atención general

Son aquellos espacios que cuentan con camas para atender pacientes internos con el fin de realizar diagnósticos, aplicar tratamientos y cuidados continuos de enfermería.

Algunas de las consideraciones eléctricas más importantes son las siguientes:

En las camas de pacientes se deben de suministrar cuando menos 2 circuitos derivados, uno del sistema de emergencia y uno del sistema normal.
Cada ubicación de cama para pacientes debe estar provista como mínimo de 4 contactos sencillos, dúplex o cuádruplex.
En áreas de pediatría, los contactos deben ser resistentes a la manipulación.

Áreas de atención crítica

Son espacios de atención especiales, tales como son: terapia intensiva, terapia intermedia, áreas de recuperación, cirugía, emergencias, hemodiálisis, salas de tomografías computarizadas, salas de resonancia magnéticas y/o áreas similares en las cuales los pacientes estén sujetos a procedimientos invasivos y/o conectados a equipos médicos.

Algunas de las consideraciones eléctricas más importantes para estas áreas son:

En las camas de pacientes debemos de suministrar cuando menos 2 circuitos derivados, uno del sistema de emergencia y uno del sistema normal.
Cada ubicación de cama para pacientes debe estar provista como mínimo de 6 contactos ya sea sencillos, dúplex o cuádruplex, cuando menos uno debe ser de emergencia y todos los contactos deben ser de grado médico.
Dependiendo de la zona se puede utilizar un método de protección adicional (sistema aislado).

Lugares con procedimientos húmedos

Son los espacios de atención a pacientes donde normalmente existen condiciones de humedad mientras está presente el paciente. Estas áreas incluyen depósitos con fluidos a nivel del piso o áreas de trabajo que rutinariamente estén húmedas o mojadas, siempre y cuando alguna de estas condiciones esté íntimamente relacionada con el uso de equipos médicos, los pacientes y con el personal.

Las principales zonas consideradas como lugares húmedos son:

Salas de cirugía.
Salas de hemodinamia.
Salas de atención critica.
Salas de rayos x - resonancia magnética.
Terapia intermedia - intensiva.

Sistema eléctrico esencial

El sistema eléctrico esencial, debe de ser capaz de suministrar una cantidad ilimitada de servicios de alumbrado y fuerza, los cuales son considerados esenciales para la seguridad de la vida del paciente, y para que se suspendan ordenadamente los procedimientos en ejecución durante el tiempo que se interrumpa el servicio eléctrico normal.

El sistema eléctrico esencial se compone de tres circuitos derivados que tienen la función de suministrar energía eléctrica a determinadas cargas.

Circuito derivado de seguridad para la vida. Este debe alimentar las rutas de evacuación, señalización de salidas, sistemas de alarmas, sistemas de comunicación, alumbrado del local donde se encuentre el generador de respaldo y sus accesorios, así como a los sistemas de alumbrado y control de los elevadores.
Circuito derivado crítico. Debe de suministrar energía para el alumbrado del lugar de trabajo y equipos fijos, así como a contactos seleccionados para la atención de los pacientes, principalmente en lugares como salas de operaciones y atención critica, unidades de terapia intensiva, farmacias, bancos, etc.
Sistema de equipos. Debe de suministrar energía al equipo de utilización y al equipo médico necesario para la atención crítica de pacientes, así como para que el hospital opere sin problemas, como son: elevadores públicos y de servicio, sistemas de vacío y compresión de aire, equipos de aire acondicionado, entre otros.

Equipos biomédicos y sistemas especiales

Los procesos médicos requieren de equipos e instrumentos determinados, cada uno de ellos con requerimientos eléctricos específicos, por lo que es importante tener las fichas técnicas de cada uno de ellos y así poder realizar el diseño eléctrico de manera correcta.

Se debe verificar en el diseño los parámetros eléctricos, como tensión, corriente, frecuencia, si se requiere que el equipo tenga respaldo de energía o si requiere considerar un sistema de tierra electrónica.

De la misma manera se requiere conocer las características de los sistemas especiales que proporcionan servicio a las distintas áreas del hospital, principalmente a las áreas de preparación de medicamentos, gases medicinales, puertas de acceso a salas de tomografía, señalización de salas de rayos x, etc.

Cuidar cada uno de los aspectos que nos marcan las normativas nos ayudará a garantizar una adecuada atención a los pacientes al evitar y estar preparados para fallas imprevistas.

En KINENERGY contamos con el expertise que tu proyecto necesita ¡escríbenos y cuéntanos de tu proyecto!

Referencias:

NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización) (Continúa en la Sexta Sección). https://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5280615&fecha=29/11/2012#gsc.tab=0

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Malas ejecuciones y no conformidades de la NOM-001-SEDE-2012 en instalaciones eléctricas. Cosas que no debes hacer

Thu, 27 Jul 2023 15:22:30 -0600

Parte del commissioning es el tema documental, pero no solamente se debe de ser cuidadoso con este punto, además debemos verificar que las instalaciones eléctricas han sido realizadas de la manera más limpia, profesional y, sobre todo, cumpliendo con la normativa establecida; en este caso, para México es la NOM-001-SEDE-2012 (utilización).

En este artículo haremos algunas recomendaciones que puedes seguir para tus proyectos eléctricos, y las cuales están fundamentadas en diversos trabajos deficientes que hemos encontrado en las instalaciones de diversos proyectos.

Antes que nada, hay que recordar que el objetivo de toda instalación eléctrica es que debe ser segura, eficiente y funcional para el usuario final. Para lograr este objetivo se debe ser cuidadoso desde el diseño de ésta, pero en caso de que existan aspectos que no fueron correctamente revisados en esta fase, también puedes tomar decisiones de mejora durante la fase de comisionamiento.

En diversas visitas a obras que se encuentran en desarrollo, así como de las que ya se encuentran finalizadas, se pueden llegar a encontrar algunas no conformidades a la NOM-001-SEDE-2012, causando que las instalaciones de los clientes no sean del todo seguras y que puedan llegar a poner en riesgo la integridad de los usuarios finales, así como de los activos de un inmueble.

¿Cuál es la razón de todo esto?

Desconocimiento técnico por parte de la casa de ingeniería que desarrolla el proyecto.
Falta de experiencia por parte de la mano de obra.
Una mala supervisión en campo.

A continuación, algunas malas prácticas implementadas que incumplen con la norma:

1. 110-14 NOM-001-SEDE-2012. Terminales o zapatas eléctricas

Más de un conductor por opresor en zapatas o terminales que no están preparadas ni aprobadas para este uso.

Se recomienda optar por zapatas o terminales con opresores suficientes para los conductores o en su caso, utilizar algunas que estén aprobadas para recibir más de un conductor.

Imagen 4. Interruptor marco L 250 A Square D, Zapata para dos conductores

2. 110-26 a) 1) NOM-001-SEDE-2012. Profundidad de trabajo en tablero eléctricos

No se respeta el espacio de trabajo al frente de tableros eléctricos de por lo menos 0.9 metros, lo que nos facilitará las labores de mantenimiento a futuro.

Se recomienda respetar esta medida de por lo menos 90 cm libres hacia el frente de tablero, así como el espacio de 80 cm de ancho o lo que tenga el equipo (lo que sea mayor) y en todos los casos las puertas deben tener la posibilidad de abrir a 90°.

3. 110-26 a) 3) NOM-001-SEDE-2012. Espacio libre o altura de trabajo en equipos eléctricos

No se respeta el espacio libre de trabajo (altura) del equipo eléctrico, donde además de tener una altura de 2 metros o la del tamaño del equipo (la que sea mayor) medido desde el piso. Se indica que equipos asociados a la instalación eléctrica pueden estar arriba o debajo de algún equipo eléctrico, pero que no se extiendan más allá de 15 cm hacia el frente.

Se recomienda no instalar los medios de desconexión de transformadores secos u otros equipos arriba de estos, lo ideal es colocarlos a un lado.

4. 210-6 NOM-001-SEDE-2012. Identificación de conductor puesto a tierra (neutro)

Conductores menores al calibre 4 AWG utilizados como neutro en circuitos monofásicos o donde sea requerido, con aislamiento en color no permitido, lo cual es una no conformidad con los medios de identificación del conductor puesto a tierra (neutro).

Se recomienda seguir lo siguiente, a la hora de instalar conductores destinados a ser utilizados como neutro en circuitos monofásicos o donde se requiera:

En calibres >= 4 AWG, se permite que se marque alrededor del conductor con una cinta blanca o gris.

En calibres <= 6 AWG, el asilamiento debe ser blanco o gris en toda su longitud.

5. 240-4 b) NOM-001-SEDE-2012. Protección contra sobre corriente

Los conductores se deben proteger contra sobre corriente con base en su ampacidad, cuando un dispositivo automático o fusible no corresponda (comercialmente) a la ampacidad del conductor se permite que sea el inmediato superior pero que no supere los 800 A.

En este caso se tienen conductores 4 AWG Cu (70 A. 60°C Tabla 310-15 (b) (16)) no protegidos contra sobre corriente por ITM 3P-100 A.

Se recomienda no colocar un interruptor o fusible con capacidad más grande a los conductores que protege.

6. 210-8 NOM-001-SEDE-2012. receptáculos sin protección por falla a tierra (GFCI o ICFT)

Uso de receptáculos convencionales instalados en áreas donde debe haber protección contra falla a tierra (GFCI) para estos accesorios.

Se debe proveer protección contra falla a tierra por un interruptor (GFCI) o un receptáculo equipado con este dispositivo 6 mA, en las siguientes áreas:

1. Unidades de vivienda:

Baños.

Cocinas.

Exteriores.

Fregaderos.

2. Unidades que no sean de vivienda

Baños.

Cocinas.

Azoteas.

Exteriores.

Instalaciones interiores húmedas.

Fregaderos (a menos de 1.8 m).

Vestidores con regadera.

Se recomienda instalar receptáculos de 127 V 15 o 20 A con protección por falla a tierra GFCI o ICFT, o breakers o interruptores termomagnéticos con esta protección en donde el circuito recibe su alimentación.

7. 250-30 1) NOM-001-SEDE-2012 Puente de unión del sistema

No existe puente de unión del sistema o principal, el cual puede hacerse en la fuente, primer medio de desconexión odispositivo contra sobre corriente.

Se recomienda realizar el puente de unión (neutro con puesta a tierra) con un conductor dimensionado de acuerdo con la tabla 250-66 NOM-001-SEDE-2012, no asumir que el envolvente o tanque es una trayectoria “eficaz” para la corriente eléctrica.

8. 300-4) g) NOM-001-SEDE-2012 Protección de conductores (monitores aislados)

La canalización no está bien rematada con sus debidas protecciones aisladas para los filos en los extremos de la tubería con conductores calibre 1/0 AWG. Solo cuenta con contratuercas.

Se recomienda instalar accesorios (monitores) con una superficie redonda, lisa y aislada en cuyas canalizaciones que se acoplen a cajas o gabinetes y contengan conductores calibres 4 AWG o mayores.

9. 300-15 c) NOM-001-SEDE-2012 Protección de conductores (monitores)

No se instalaron monitores en el remate de tuberías, para protección contra los filos en los extremos.

10. 392-10 b) 1) NOM-001-SEDE-2012 conductores menores el 4 AWG en charola porta cable

Uso de un calibre de conductor monopolar no permitido en charola porta cable.

Se recomienda instalar conductores monopolares aprobados y marcados con las letras CT (cable tray) cuando sean aislados en tamaños >= 4 AWG, ya sea para conductores portadores de corriente o de puesta a tierra.

11. 110-4 NOM-001-SEDE-2012 Contactos utilizados a mayor tensión que para la que se diseñaron

Se están utilizando receptáculos NEMA 5-15 125 V, 15 A en un circuito cuya tensión es de 220V, lo cual puede afectar el aislamiento de este, además de ser incompatible con clavijas NEMA 6-15 250 V.

En ambos casos se recomienda instalar receptáculos o conectores con una tensión igual o mayor a la tensión real del circuito a la que están conectados.

12. 376-100 Continuidad eléctrica del ducto cuadrado embisagrado

No se asegura la continuidad eléctrica en toda la instalación de este tipo de canalización.

Se recomienda interconectar con conductor 10 AWG (minimo) y zapatas, todas las secciones y accesorios para cambios de dirección a lo largo de toda la trayectoria del ducto cuadrado. Para asegurar la continuidad eléctrica.

13. 110-12 NOM-001-SEDE-2012 Ejecución mecánica de los trabajos (KO´s abiertos)

Se han dejado KO´s o aberturas destinadas para el acople de tuberías sin utilizar, por lo que podría entrar suciedad al interior del gabinete.

Se recomienda colocar un tapón de diámetro adecuado para poder cerrar esa abertura que no se está utilizando.

14. 408-7 NOM-001-SEDE-2012 Ranuras para interruptores sin utilizar

Hay ranuras destinadas para la instalación de interruptores que no se están utilizando, lo cual deja los buses de potencial expuestos.

Se recomienda colocar las tapas originales compatibles con el gabinete, para impedir que las barras de potencial queden expuestas.

15. 408-4 NOM-001-SEDE-2012 No hay directorio eléctrico

En el interior del tablero no hay un directorio eléctrico que informe claramente ¿qué interruptor corresponde a que circuito?

Se recomienda colocar un directorio eléctrico con al menos (pero no es limitativo) número de circuito, capacidad del interruptor, calibre de conductor y nombre del área o equipo que alimenta.

16. 310-15 b) 3) (a) Factor de ajuste por agrupamiento

Colocan más de 3 conductores portadores de corriente en una tubería, la ampacidad se ve decrementada por un factor de ajuste por agrupamiento.

Recomendamos utilizar ducto cuadrado ya que ahí se pueden instalar hasta 30 conductores sin verse afectados por este factor. Revisar Tabla 310-15 (b) (3)(a) NOM-001-SEDE-2012.

Si quieres evitar todas estas malas prácticas dentro de tus proyectos nosotros podemos asesorarte desde el diseño hasta el comisionamiento de tus instalaciones ¡escríbenos y cuéntanos de tu proyecto!