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Integridad del circuito de arranque remoto según los artículos 695.14 (F) y 700.10 (D) (3) del Código Eléctrico Nacional (NEC) de 2017
Anis Ahmed
Corriente Eléctrica, Caterpillar Inc.
RESUMEN
En este informe, se analizan los requisitos del Código Eléctrico Nacional (NEC, National Electric Code) de 2017 en sus artículos 695.14 (F) Bombas contra incendios y 700.10 (D) (3) Sistemas de emergencia, la enmienda tentativa provisional (TIA, Tentative Interim Amendment 17-17) y la solución de Caterpillar para satisfacer el NEC.
Los textos de los códigos NEC y las enmiendas tentativas provisionales asociadas son los siguientes:
Texto del código, NEC 2017 artículo 695.14 (F) Bombas contra incendios 1
Métodos de cableado del panel de control del generador. Los conductores de control instalados entre el interruptor de transferencia de potencia de la bomba contra incendios y el generador de respaldo que alimenta la bomba contra incendios durante los cortes de energía deben mantenerse totalmente separados de los demás cables. La integridad del cableado del control del generador debe monitorearse de manera constante. En caso de pérdida de integridad de los circuitos de arranque remotos, para que arranquen los generadores, se debe activar una señal audible y visible del funcionamiento defectuoso del generador en los anunciadores remoto y local.
Enmienda tentativa provisional (TIA 17-17). Los conductores de control instalados entre el interruptor de transferencia de potencia de la bomba contra incendios y el generador de respaldo que alimenta la bomba contra incendios durante los cortes de energía deben mantenerse totalmente separados de los demás cables. La integridad del circuito de arranque remoto del generador debe monitorearse para detectar cables rotos, desconectados o en cortocircuito. Pérdida de integridad: arranque de los generadores.
Texto del código, NEC 2017 artículo 700.10 (D) (3) Sistemas de emergencia 1
Métodos de cableado del panel de control del generador. Los conductores de control instalados entre el equipo de transferencia y el generador de emergencia deben mantenerse totalmente separados de todos los demás cables, y cumplir con las condiciones del artículo 700.10 (D) (1). La integridad del cableado del control del generador debe monitorearse de manera constante. En caso de pérdida de integridad de los circuitos de arranque remotos, para que arranquen los generadores, se debe activar una señal audible y visible del funcionamiento defectuoso del generador en los anunciadores remoto y local.
Enmienda tentativa provisional (TIA 17-17). Los conductores de control instalados entre el equipo de transferencia y el generador de emergencia deben mantenerse totalmente separados de todos los demás cables y cumplir con las condiciones del artículo 700.10 (D) (1). La integridad del circuito de arranque remoto del generador debe monitorearse para detectar cables rotos, desconectados o en cortocircuito. Pérdida de integridad: arranque de los generadores.
Nota 1: Información extraída del Código Eléctrico Nacional Edición NFPA 70 de 2017. Referencias: artículos "695.14 (F)" y "700.10 (D) (3)" y enmienda tentativa provisional "TIA 17-17 SC 18-8-22/TIA No. de registro 1357".
Las enmiendas tentativas provisionales se aplican a estos códigos hasta la próxima edición del código NEC en 2020, que ofrecerá actualizaciones específicas de estos artículos. Dichas enmiendas eliminan la complejidad del código en cuanto a su uso previsto de la siguiente manera:
- se elimina el requisito de integridad del circuito de control completo y se limita solo a la integridad del circuito de arranque remoto;
- se elimina el requisito de monitoreo continuo del circuito de arranque remoto;
- se elimina el requisito de anunciación visible y audible del circuito de arranque remoto (desconexión, apertura o cortocircuito).
Figura 1: Relés de formas A, B y C. La integridad de la señal de arranque remoto requiere un relé de forma C.
Tabla 1: Tabla de verdad de la integridad del cableado
Figura 2: Configuración A del sistema (grupo electrógeno único y ATS)
Gráfico 2
Figura 3: Configuración B del sistema (grupo electrógeno único y ATS múltiples)
Para simplificar la tabla de verdad a fines de elegibilidad, los contactos NA y NC representan en conjunto varios ATS.
Figura 4: Configuración C del sistema (grupo electrógeno único, ATS y equipo de conmutación)
Interpretación, recomendación y solución de Caterpillar
Para cumplir con los artículos 695.14 (F) Bombas contra incendios y 700.10 (D) (3) Sistemas de emergencia del NEC 2017 conforme a la enmienda tentativa provisional y lo explicado en la sección previa, es necesario abordar dos elementos: el circuito de arranque remoto aislado y la integridad del circuito de arranque remoto para cables desconectados, rotos o en cortocircuito.
En todas las posibles configuraciones del sistema, el cableado se puede aislar pasando los cables de señal de arranque remoto en un conducto aparte o según lo aceptado por su AHJ (Authority Having Jurisdiction, Autoridad con Jurisdicción) local.
Con el fin de lograr la integridad del circuito para cables de arranque remoto desconectados, abiertos o en cortocircuito, se puede utilizar un relé de forma C y otra entrada para la integridad junto a la entrada digital exclusiva del arranque remoto. En función de las configuraciones del sistema explicadas a continuación relativas a los controladores del grupo electrógeno Cat® EMCP 4x y el equipo de conmutación, cada una puede requerir un conjunto separado de relé de forma C y una entrada digital para sus bucles de cableado correspondientes.
En los siguientes párrafos, se proporcionan una explicación básica de los términos, convenciones, requisitos y una tabla de verdad para establecer una base.
- NA = normalmente abierto; NC = normalmente cerrado
- El bucle NA es el bucle de cableado desde el contacto común hasta los contactos NA
- El bucle NC es el bucle de cableado desde el contacto común hasta los contactos NC
- Cambio de relé de forma C/contactos: interruptor de Dos Vías y un Solo Polo (SPDT, Single Pole Double Throw) utilizado para el circuito de integridad
- Tabla de verdad de la integridad del cableado
Los grupos electrógenos equipados con un controlador Cat EMCP 4x requieren los siguientes controladores, software y Cat® ET.
- Controlador Cat EMCP 4.2B, 4.3 o 4.4 con software Prod 4.8 o superior
- Controlador Cat EMCP 4.2 con software Prod 4.4.3 o superior
- Se requiere Cat ET 2017B o superior; de lo contrario, un programa con pantalla
- El estado activo de entrada de "integridad" digital en Cat EMCP 4x debe configurarse como "activo bajo".
CONFIGURACIONES DEL SISTEMA
Si bien el requisito de aislamiento del circuito remoto aplica a todas configuraciones, hay diferencias en los diagramas del circuito de arranque remoto según las configuraciones del sistema que se describen a continuación.
Aunque los diagramas del circuito de arranque remoto difieran, el aspecto fundamental de las tablas de verdad es el mismo en las distintas configuraciones del sistema que se explican en las siguientes secciones.
En estas distintas configuraciones del sistema, se necesitan diagramas de circuito y tablas de verdad para satisfacer la integridad del circuito de arranque remoto del código NEC 2017:
A. Grupo electrógeno único y ATS (consulte las imágenes de la Figura 2)
B. Grupo electrógeno único y varios ATS (consulte las imágenes de la Figura 3)
C. Grupo electrógeno único, ATS y equipo de conmutación (consulte las imágenes de la Figura 4)
D. Varios grupos electrógenos, varios ATS y equipo de conmutación (consulte las imágenes de la Figura 5)
Nota: Cuando ocurre una falla de cableado en el bucle de cableado entre el equipo de conmutación y ATS, se genera un suceso, que se muestra en el equipo de conmutación. Sin embargo, si la falla de cableado ocurre en el bucle de cableado entre ATS y el grupo electrógeno, o el equipo de conmutación y el grupo electrógeno, se genera un suceso, que se muestra en el grupo electrógeno. Independientemente de la falla del bucle de cableado, el resultado final de un suceso de falla de cableado de arranque será un "Arranque del grupo electrógeno".
Configuración de la integridad del cableado de arranque remoto para el controlador del grupo electrógeno Cat EMCP 4x
Cat EMCP 4x proporciona dos parámetros para la entrada digital de integridad que se pueden configurar para cualquier entrada digital disponible. ENG REMOTE START (INVERTED) (ARRANQUE REMOTO DEL MOTOR/INVERTIDO) se utiliza para ATS únicos y GRP REMOTE START (INVERTED) (ARRANQUE REMOTO DE GRUPO/INVERTIDO) para varios ATS, como se muestra en la Figura 6 con los sucesos de falla de cableado asociados, así como en las Figuras 7 y 8.
Además, estos sucesos se notifican a través de un anunciador personalizado. (Figura 9)
Conclusión
Con una buena comprensión del requisito del código NEC, la recomendación y solución proporcionadas en este informe técnico hace que sea sencillo y directo adaptarse al código NEC y cumplirlo, si la autoridad de aprobación final es la AHJ.
Exención de responsabilidad: Copyright 2017, National Fire Protection Agency, "NFPA 70: National Electrical Code, 2017 Edition". Sobre los materiales citados de NFPA 70: este material reimpreso no es la postura completa y oficial de la NFPA sobre el tema de referencia, que está representada solo en la norma en su totalidad.