Avances normativos en ambientes especiales

La adición de este artículo provee un método alterno que se puede considerar en las instalaciones eléctricas en áreas peligrosas clasificadas, con atmósferas donde el fuego o el peligro de explosión pueden existir debido a la presencia de polvos combustibles, fibras o pelusas.

Por  Santos Pablo Carbajal.

Este avance representa una alternativa para los requerimientos indicados en los artículos 500, 502 y 503 para instalaciones eléctricas en este tipo de ambientes. El nuevo artículo es el inicio para la armonización de requerimientos entre lo indicado en el NEC y la IEC.

506-1 Alcance
Este artículo trata de los requisitos para el sistema de clasificación por zonas, como alternativa al sistema de clasificación por división, del que tratan los artículos 500, 502 y 503 para equipo eléctrico y electrónico, y del alambrado para todas las tensiones en lugares peligrosos (clasificados) en Zona 20, Zona 21 y Zona 22, donde pueden existir riesgos de incendio o explosión debido a polvos combustibles o fibras/partículas suspendidas inflamables. Los polvos metálicos combustibles no están cubiertos por los requisitos de este artículo.

Nota: Las Zona 20, Zona 21 y Zona 22 son clasificaciones de área que se basan en el sistema de clasificación de área de la International Electrotechnical Commission (IEC) modificado.

506-2 Definiciones
Para los fines de este Artículo, se aplican las siguientes definiciones:

• A prueba de ignición de polvo
• Alambrado no incendiario instalado en campo
• Aparato con alambrado no incendiario instalado en campo
• Aparatos asociados, con alambrado no incendiario instalado en campo

1)     Aparatos eléctricos que tienen un tipo alternativo de protección para ser usado apropiadamente en el lugar peligroso (clasificado)

2)     Aparatos eléctricos sin dicha protección que no deben ser utilizados en un lugar peligroso (clasificado)

• Circuito no incendiario
• Equipo no incendiario
• Hermético al polvo
• Lugar peligroso (clasificado) de Zona 20: área en la que hay presencia continua o por largos periodos de tiempo de polvo combustible o fibras/partículas inflamables, en cantidades suficientes para ser peligrosas, según la clasificación en 506-5 (b) (1)
• Lugar peligroso (clasificado) de Zona 21: área en la que es probable que haya presencia ocasional, en condiciones de funcionamiento normal, de polvo combustible o fibras/partículas inflamables, en cantidades suficientes para ser peligrosas, según la clasificación en 506-5 (b) (2)
• Lugar peligroso (clasificado) de Zona 22: área en la que no es probable que haya presencia, en condiciones de funcionamiento normal, de polvo combustible o fibras/partículas inflamables, en cantidades suficientes para ser peligrosas, según la clasificación en 506-5 (b) (3)
• Polvo combustible: cualquier material finamente dividido con diámetro de 420 micrómetros o menor, que presente riesgo de fuego o explosión cuando esté disperso, y se enciende en el aire
• Presurizado: proceso de suministrar a una envolvente un gas protector, con o sin flujo continuo, a una presión suficiente para prevenir la entrada de polvo combustible o de fibras/partículas inflamables
• Protección por encapsulación “mD”
• Protección mediante envolvente “tD”
• Protección mediante presurización “pD”
• Protección mediante seguridad intrínseca “iD”

506-4 Generalidades
a)     Documentación para ocupaciones industriales. Todas las áreas designadas como lugares peligrosos (clasificados) deben estar documentadas adecuadamente. Esta documentación debe estar disponible para quienes cuenten con autorización para diseñar, instalar, inspeccionar, mantener u operar el equipo eléctrico en el lugar.

b)    Normas de referencia. Información importante relacionada con los temas tratados en el Capítulo 5; es posible encontrarla en el Anexo B al final de la NOM.

506-5 Clasificaciones de lugares
a)     Clasificaciones de lugares. Los lugares se deben clasificar con base en las propiedades de los polvos combustibles o fibras/partículas inflamables que pueda haber en ellos, y por la posibilidad de que estén presentes combustibles, concentraciones o cantidades de combustibles. Para determinar la clasificación, cada recinto, sección o área se debe considerar individualmente. Cuando los únicos materiales utilizados o manipulados en estos lugares sean pirofóricos, los lugares están fuera del alcance de este artículo.

b)    Lugares de Zona 20, Zona 21 y Zona 22. Son aquéllos en los que hay o puede haber polvos combustibles o fibras/partículas inflamables en el aire o en capas, en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas o inflamables. Los lugares de Zona 20, Zona 21 y Zona 22 deben incluir los especificados en los incisos 1, 2 y 3 siguientes:

1. Zona 20. Un lugar de Zona 20 es en el que están presentes continuamente concentraciones inflamables de polvos combustibles o fibras/partículas inflamables.
2. Zona 21. Un lugar de Zona 21 es en el que existe la probabilidad de que haya presencia ocasional, en condiciones de funcionamiento normal, de concentraciones de polvo combustible o fibras/partículas inflamables.
3. Zona 22. Un lugar de Zona 22 es en el que no es probable la presencia, en condiciones de funcionamiento normal, de concentraciones de polvo combustible o fibras/partículas inflamables; si se presentan, sólo persistirán por un periodo corto

Nota: Si se aplica el ingenio en el diseño de la disposición de las instalaciones eléctricas para lugares peligrosos (clasificados), con frecuencia, se puede ubicar la mayor parte de los equipos en un nivel menor de clasificación y así reducir el número de equipos especiales necesarios.

506-6 Precaución especial
El Artículo 506 exige que la construcción e instalación del equipo garanticen el desempeño seguro bajo condiciones adecuadas de uso y mantenimiento.

a)     Implementación del sistema de clasificación por zonas. La clasificación de las áreas, la ingeniería y el diseño, la selección de equipo y los métodos de alambrado, la instalación y la inspección deben ser realizados por personas calificadas.

b)    Clasificación doble. En los casos de áreas dentro del mismo predio clasificadas independientemente, se permitirá que los lugares de Zona 22 estén junto a, pero que no se traslapen con, los lugares de Clase II o Clase III, División 2. Los lugares de Zona 20 o Zona 21 no deben estar junto a lugares de Clase II o Clase III, División 1 o División 2.

506-8 Técnicas de protección
Las técnicas de protección aceptables para los equipos eléctricos y electrónicos instalados en lugares peligrosos (clasificados) deben ser como las descritas en los siguientes incisos:

a)     A prueba de ignición de polvo
b)    Presurizado
c)     Intrínsecamente segura
d)    Hermético al polvo
e)     Protección por encapsulación “mD”
f)     Circuito no incendiario
g)    Equipo no incendiario
h)     Protección mediante envolvente “tD”
i)      Protección mediante presurización “pD”
j)      Protección mediante seguridad intrínseca “iD”

506-9 Requisitos del equipo
a)     Apropiado. El equipo identificado se debe determinar apropiado mediante uno de los siguientes términos:

1. Equipo aprobado o marcado
2. Evidencia de la evaluación del equipo por parte de un laboratorio de prueba aprobado o de una entidad de inspección involucrada en la evaluación de producto
3. Evidencia aceptable para la autoridad competente, así como la autoevaluación del fabricante o el criterio de ingeniería del propietario

b)    Aprobado
I.        Se permitirá utilizar equipo aprobado para la Zona 20 en un lugar de Zona 21 o Zona 22 para el mismo polvo o fibras/partículas inflamables. El equipo que esté aprobado para uso en un lugar de Zona 21 se puede utilizar en un lugar de Zona 22 para el mismo polvo o fibras/partículas

II.        Se permitirá aprobar el equipo para polvo o fibras/partículas inflamables específicos, o cualquier combinación específica de polvo y fibras/partículas

c)    Marcado

1. Equipo de división. Se permitirá que el equipo identificado para Clase II, División 1 o Clase II, División 2, además de estar marcado de acuerdo con 500-8 (c), esté marcado con la información que se indica en los dos incisos siguientes:

I.    Zona 20, 21 o 22 (según sea aplicable)

II.    Clasificación de temperatura de acuerdo con 506-9 (d)

1. Equipo de zona. El equipo que cumple con una o más de técnicas de protección descritas en el 506-8 se debe marcar con la siguiente información, en el orden presentado:

I.    Zona

II.    Símbolo “AEx”

III.    Técnicas de protección, de acuerdo con la Tabla 506-9 (c) (2) (3)

IV.    Clasificación de temperatura, marcada como un valor de temperatura, en grados Celsius, precedida por la letra T

V.    Marca de temperatura ambiente de acuerdo con 506-9 (d)

d)    Clasificación de temperatura. El equipo debe estar marcado para indicar la temperatura de funcionamiento con referencia a una temperatura ambiente de 40 °C. Excepción 1: no se exigirá que los equipos del tipo no generador de calor, como los accesorios de tubos conduit, tengan marcada la temperatura de funcionamiento.

e)     Roscado. Las entradas roscadas deberán ser NPT o métricas. Los tubos conduit y accesorios se deben apretar firmemente con llave para prevenir las chispas cuando fluya una corriente de falla a través del sistema y para asegurar su integridad. El equipo provisto de entradas roscadas para conexiones de alambrado en campo se debe instalar de acuerdo con los tres incisos siguientes:

1. Equipo dotado con entradas roscadas para accesorios o tubo conduit con rosca NPT
2. Equipo dotado con entradas roscadas para accesorios o tubo conduit con rosca métrica
3. Cables de fibra óptica. Cuando un cable de fibra óptica contenga hilos capaces de conducir corriente (cable de fibra óptica compuesto), se debe instalar de acuerdo con 506-15 y 506-16, según sean aplicables

Nota: la documentación adicional para el equipo puede incluir certificados que demuestren la conformidad con las normas aplicables a éste, que indiquen las condiciones especiales de uso y otra información pertinente.

506-15 Métodos de alambrado

Los métodos de alambrado deben mantener la integridad de las técnicas de protección y deben cumplir con los tres incisos siguientes.

1. Zona 20. En lugares de Zona 20 se permitirán los métodos siguientes:

I.        Tubo conduit metálico pesado roscado o tubo conduit semipesado de acero roscado

1. Zona 21. En los lugares de Zona 21 se permitirán los métodos de alambrado que se indican en los siguientes incisos:

I.        Todos los métodos de alambrado permitidos en el inciso a

II.        Se pueden usar accesorios y cajas herméticas al polvo con copas roscadas para la conexión al tubo conduit, en las cuales no se hagan empalmes, derivaciones o conexiones terminales, y que no se usen en lugares donde haya polvo metálico

1. Zona 22. En lugares de Zona 22 se permitirán los métodos de alambrado indicados en los siguientes incisos:

I.        Todos los métodos de alambrado permitidos en el inciso b

II.        Tubo conduit metálico pesado, tubo conduit metálico semipesado, tubería metálica eléctrica, canalizaciones herméticas al polvo incendiario instalado en campo, siempre que el aparato sencillo no interconecte el circuito de alambrado no incendiario instalado en campo con ningún otro circuito

Nota: el aparato sencillo se define en 504-2

La separación de los circuitos de alambrado no incendiario instalado en campo debe estar de acuerdo con una de las siguientes condiciones:

1. Estar en cables separados
2. Estar en cables multiconductores, donde los conductores de cada circuito están dentro de una pantalla metálica puesta a tierra
3. Estar en cables multiconductores, donde los conductores de cada circuito tengan aislamientos con un espesor mínimo de 0.25 milímetros

506-16 Sellado
Se deben suministrar sellos cuando sea necesario para evitar la entrada de polvos combustibles o fibras/partículas inflamables, o para mantener el tipo de protección. El sello debe estar identificado como capaz de prevenir el ingreso de polvos combustibles o fibras/partículas inflamables, y mantener el tipo de protección; no es necesario que sea a prueba de explosión o a prueba de llama.

506-17 Cordones flexibles
Los cordones flexibles utilizados en lugares de Zona 20, Zona 21 y Zona 22 deben cumplir con las siguientes condiciones:

I.        Ser de un tipo aprobado para uso extrapesado

II.        Contener, además de los conductores del circuito, un conductor de puesta a tierra de equipos que cumpla con lo establecido en 400-23

506-20 Instalación del equipo

1. Zona 20. En lugares de Zona 20, únicamente se permitirá usar equipos aprobados y marcados como adecuados para esos lugares
2. Zona 21. En lugares de Zona 21, sólo se permitirán equipos aprobados y marcados como adecuados para uso en esos lugares
3. Zona 22. En lugares de Zona 22, sólo se permitirán equipos aprobados y marcados como adecuados para uso en esos lugares
4. Instrucciones del fabricante. El equipo eléctrico instalado en lugares peligrosos (clasificados) debe concordar con las instrucciones del fabricante (si las hay)

506-21 Circuitos derivados multiconductores

No se permitirán circuitos derivados multiconductores en los lugares de Zona 20 y Zona 21.

506-25 Puesta a tierra y unión

La puesta a tierra y la unión deben cumplir con el Artículo 250 y con los requisitos de los siguientes incisos:

1. Uniones. No se debe depender de tipos de contacto, como pasacables con contratuerca y contratuerca doble, para propósitos de uniones, sino que se deben usar puentes de unión con los accesorios adecuados, u otros medios aprobados de unión.
2. Tipos de conductores de puesta a tierra de equipos. Los tubos conduit metálicos flexibles herméticos a los líquidos deben incluir un puente de unión de equipos del tipo de cable que cumpla con 250-102.

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Con información de la Comisión de Seguridad Eléctrica CANAME-ANCE-ESFI México