16.- sección 160-motores y...

MANUAL DE SUSTENTACIÓN CÓDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD UTILIZACIÓN 2006

SECCIÓN 160: MOTORES Y GENERADORES

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Sección 0160: Página 1 www.minem.gob.pe

SECCIÓN 160

MOTORES Y GENERADORES

Alcance Sustento y Propósito de la Regla 160-000. Esta regla es muy importante por ser la que identifica al equipo eléctrico de un edificio, estructura o instalaciones a los que se aplican los requerimientos de la Sección 160. Indica también que se aplican las reglas generales del Código, por ejemplo, de las Secciones 010 a la 090 y la 150, pero los requerimientos de la Sección 160 pueden enmendar o añadir a estas reglas o a otras cuando sea necesario.

Generalidades Terminología Especial

Sustento y Propósito de la Regla 160-010. Generalmente las definiciones están ubicadas en la Sección 010, sin embargo, una palabra o término o su derivado, que se aplica solamente en una Sección, se define en esa Sección.

Sustento y Propósito de la Regla 160-012. Las partes vivas expuestas de motores y controladores que operan a 50 V o más, si son tocadas pueden causar fuego o un choque eléctrico peligroso. Se requiere que sean protegidas por medio de cubiertas o el equipo eléctrico se ubique fuera del alcance normal para anular la posibilidad de un contacto peligroso con las partes vivas expuestas. No necesitan protección adicional las escobillas conmutadoras y lo demás que están localizados dentro de las tapas extremas del motor y que no estén conectados conductivamente a circuitos alimentadores de más de 250 V a tierra. Sustento y Propósito de la Regla 160-014. Hay varios métodos de prevención contra el contacto con las partes vivas expuestas. Se requiere evitar que estas partes vivas sean tocadas ubicándolas dentro de una cubierta, detrás de una puerta con llave o fuera del alcance. Sustento de la Regla 160-016. Si los motores tienen una ventilación pobre o son usados en un ambiente de temperatura más elevada para lo que fueron diseñados, pueden exceder su temperatura de diseño y producir fuego o un choque peligroso. Propósito de la Regla 160-016. Se requiere una ventilación apropiada al permitir una suficiente circulación de aire. Si esto no es posible por el espacio o porque los materiales en suspensión pueden cubrir las aperturas de ventilación del motor, se espera que se usen los motores en la instalación eléctrica para las que están específicamente aprobados. Si los motores son usados en ambientes de temperatura más elevada que la normal, se quiere que sean específicamente rotulados para mostrar que son apropiados para la instalación.




Métodos de Alambrado y Conductores

Sustento y Propósito de la Regla 160-100. No hay requerimientos especiales para los métodos de alambrado usados en los motores estacionarios y se han de emplear los métodos conforme a las Secciones 070 y 190. Sustento y Propósito de la Regla 160-102. Los cordones flexibles para los motores portátiles pueden estar sujetos a condiciones severas de uso. Se requiere el uso de un cordón flexible que tenga una capacidad de servicio de por lo menos del tipo S, a menos que el motor sea parte de un dispositivo ensamblado en fábrica. Sustento de la Regla 160-104. Los conductores de alimentación de un motor tienen tres requerimientos básicos: primero, que el conductor tenga suficiente capacidad de corriente para manejar la corriente del motor, segundo que el valor de aislamiento del conductor sea conveniente para el valor de la temperatura del motor y del ambiente y tercero, que en algún grado, los conductores evacuen el calor del motor. Propósito de la Regla 160-104. (Véase la Figura 160-104). Se requiere que siempre se escoja la capacidad de corriente del conductor usando un valor de aislamiento de 75º C, pero puede ser que se necesite que el valor real del aislamiento sea más alto, dependiendo de la temperatura ambiente o de los requerimientos de la Tabla 37. En algunos casos, el conductor debe tener una longitud mínima y sus terminaciones deben tener una distancia mínima desde el motor. Figura 160-104 Conductores que Ingresan a una Caja de Conexión de Motor Sustento de la Regla 160-106. La Regla 160-306 permite un ajuste de disparo de la sobrecarga hasta el 125% de la corriente del motor a plena carga. Los conductores

M

Caja de distribución 800A, 600 V, trifásico,cuatro hilos

Combinación arrancador magnético de motor(potencia nominal, ver Regla 160-602)

Dimensionamiento del conductor desde la caja de distribución al arrancador del motor. Mínima capacidad del condcutor del motor - 124 x 1,25 = 155 ARegla 160-106 (1) de la Tabla 2 - 70 mm2

3 m o menos - Conductores confinados en una canalización metálica Ver Regla 160-110

A B C N

Dimensionamiento del conductor de la combinación del arrancador a la caja de conexión del motor. Mínima capacidad Regla 160-106(1) de corriente de conductor 124 x 1,25 = 155 A. Clase se aislamiento "F" requiere 90°C. Ver Regla 160-104(1) y Tabla 37, de la columna 75°C de la Tabla 2 - conductor THW 70 mm2

Motor de inducción, tipo Jaula de ardilla 125 HP, 124 A, 575 V, trifásico, clase de aislamiento "F",régimen de servicio contínuo




también deben ser capaces de manejar esta corriente y deben ser seleccionados al 125% de la corriente del motor a plena carga. Se permite que los conductores de conexión al motor sean más pequeños que los conductores de los circuitos derivados que alimentan a más de un motor, si están limitados a 7,5 m en longitud y si su capacidad de corriente es de 1/3 de la capacidad de corriente del circuito derivado. Propósito de la Regla 160-106. Se requiere que, para los motores usados en un régimen de servicio continuo, la capacidad de corriente del conductor del motor sea de por lo menos el 125% de la corriente del motor a plena carga. Para los motores usados en un régimen de servicio no continuo, se requiere que los valores de la Tabla 27 para la condición de la carga correspondiente, multiplicados por la corriente del motor a plena carga, sean usados para determinar la capacidad de corriente del conductor del motor. Cuando un solo equipo de dispositivos de sobrecorriente alimenta a más de un motor, se requiere que la capacidad de corriente de los conductores de un motor individual no sea menor que la capacidad de corriente de los conductores del circuito derivado. Se puede hacer una excepción si: (1) La capacidad de corriente de los conductores de un motor individual se ha

dimensionado para los requerimientos de un motor en un servicio continuo o en un servicio no continuo; y

(2) La capacidad de corriente de los conductores de un motor individual es igual o

mayor que la 1/3 de la capacidad de los conductores del circuito derivado y (3) La longitud del conductor del motor individual es de 7,5 m o menos. Sustento de la Regla 160-108. Los conductores que alimentan a un grupo de dos o más motores no necesitan tener sus capacidades de corriente basadas en el 125% de todas las corrientes a plena carga, porque se asume que no todos arrancan o funcionan al mismo tiempo. Propósito de la Regla 160-108. (Véase la Figura 160-108). Se requiere que la capacidad de corriente del conductor que alimenta a mas de un motor sea suficiente para llevar por lo menos las corrientes a plena carga de todos los motores. Se requiere que cuando todos los motores en el grupo sean usados en un régimen de servicio continuo, la capacidad de corriente del conductor que alimenta al grupo no sea menor de 1,25 veces el valor más alto de corriente a plena carga de los motores del grupo, además de las corrientes en plena carga del resto de motores del grupo. Cuando todos los motores del grupo son usados en servicio no continuo, se requiere que la capacidad del conductor que alimenta al grupo no sea menor que la suma de todas las capacidades individuales de corriente del conductor calculadas para todos los motores del grupo (Véase la Regla 160-106(2)) para determinar la capacidad de corriente de los conductores que alimentan al motor individual. Cuando el grupo de motores tiene algunos motores en servicio continuo y algunos en servicio no continuo, la capacidad de corriente del conductor que alimenta al grupo de motores se calcula añadiendo:

(1) 1,25 veces la corriente a plena carga del mayor de los motores en el grupo en un régimen de servicio continuo; y




(2) Las corrientes plenas del resto de los motores en el grupo de un régimen de servicio continuo y

(3) La capacidad de corriente total calculada del conductor para todos los motores en el grupo del régimen de servicio no continuo.

Cuando los circuitos de control están enclavados para evitar que todos los motores del grupo operen al mismo tiempo, se permite que la capacidad de corriente del conductor que alimenta al grupo de motores se determine desde el grupo de motores con la mayor capacidad nominal, que están operando al mismo tiempo. Los factores de demanda usados para reducir la capacidad del conductor que alimenta más de un motor que se da en la Subregla (3), pueden ser aplicados si se obtiene un permiso especial. Figura 160-108 Conductores – Dos o más Motores Sustento de la Regla 160-110. Los conductores alimentadores deben tener una capacidad de corriente suficientemente grande, dependiendo de las cargas

Capacidad de corriente = 125% FLA (M1)de circuito derivado = 1,25 x 28 = 35 A(Regla 160-106)



Capacidad de corriente del circuito derivado = FLA (M4)% de la Tabla 27 (Regla 160-106) = 1,10 x 17 = 18,7 A

Capacidad de corriente del circuito derivado = FLA (M5)% de la Tabla 27 (Regla 160-106) = 0,85 x 16 = 13,6 A

Dispositivo de sobrecorriente(Regla 160-200)

Arrancador(Regla 160-600)

Dispositivo de desconexión

(Regla 160-200)

Protección de sobrecarga(Regla 160-300)

Motor de régimencontinuo FLA = 28 A



Motor de régimen nocontinuo, régimen de corto tiempo (5 minutos nominal) FLA = 17 A

Motor de régimen nocontinuo, régimen periodico (5 minutos nominal) FLA = 16 A

Para la dimensión del conductor,

ver Regla 160-600

Conductor alimentadorReglas 160-108 y 110

125% de M1 FLA + FLA de M2 + M3+M4+M5

Dispositivo de sobrecorrienteRegla 160-204

M. Dimensión del fusible + FLA de M2 + M3+M4+M5

Notas:(1) La capacidad de corriente puede reducirse cuando el enclavamiento evita la operación simultánea de todos los motores.(2) Se puede aplicar factores de demanda si se obtiene un servicio especial




Nota:Ejemplo típico de derivación desde un limentador en un centro de control de motores. Aquí, la barrahorizontal principal, que puede tener una capacidad nominal entre 600 A y 1600 A, es el alimentador, yla barra vertical de 300A, que se extiende hacia arriba y hacia abajo de la horizontal, es la derivación.La derivación termina en un dispositivo de sobrecorriente ubicado en el arrancador enchufable.

correspondientes para así evitar un incendio. Las derivaciones pueden ser más pequeñas que el alimentador si son protegidas apropiadamente. Propósito de la Regla 160-110. (Véase la Figura 160-110) se requiere tener el cálculo de la capacidad de corriente del conductor alimentador de la misma manera que de los conductores del circuito derivado del motor y luego añadir todas las otras cargas. Las derivaciones a cada motor pueden ser reducidas, en consideración a la capacidad de corriente del conductor de circuito derivado del motor si están limitados a 3 m en una canalización metálica a 1/3 de la capacidad de corriente del conductor alimentador, sus longitudes son menores que 7,5 m donde la canalización está protegida contra daño mecánico y termina en un juego único de dispositivos de sobrecorriente. Figura 1260-110 Derivación Típica en Centro de Control de Motores Sustento de la Regla 160-112. Los conductores secundarios para los motores con rotor devanado pueden estar sujetos a una corriente de inserción y deben ser de dimensión mayor que lo requerido para la corriente secundaria a plena carga. Los conductores que conectan las resistencias secundarias al controlador, se pueden reducir en tamaño de acuerdo al régimen de carga correspondiente. Propósito de la Regla 160-112. (Véase la Figura 160-112). Se requiere que la capacidad de corriente de los conductores secundarios de los motores con rotor devanado se incremente al 125% de la corriente secundaria para los motores usados en régimen de servicio continuo o como se especifica en la Tabla 27 para los motores usados en régimen de servicio no continuo. Puede ser seleccionada la capacidad de corriente de los conductores conectados a las resistencias secundarias y a sus controladores usando el porcentaje apropiado mostrado en la Tabla 28.




Figura 160-112 Conexión Típica de Resistencias a los Secundarios de un Motor con Rotor Devanado

Protección Contra Sobrecorrientes Sustento de la Regla 160-200. Como la mayoría de los motores tiene una corriente de inserción de aproximadamente seis veces la corriente del motor a plena carga, el dispositivo de sobrecorriente debe tener una capacidad de corriente suficiente para evitar un disparo indebido. Propósito de la Regla 160-200. Si se usan los fusibles y el valor del porcentaje en la Tabla 29 no permite que el motor arranque, se puede incrementar este valor. El Anexo B da una guía sobre la dimensión de la protección contra la sobrecorriente. Sustento de la Regla 160-202. El equipo de control específico del motor puede tener características de disparo de sobrecorriente que requieran ajustes diferentes de lo mostrado en la Tabla 29. Propósito de la Regla 160-202. Se permite que el equipo de control específico del motor tenga valores o ajustes de sobrecorriente como se haya marcado o rotulado. Sustento de la Regla 160-204(1). El valor del dispositivo de sobrecorriente del alimentador debe mantenerse tan bajo como sea posible para evitar un incendio, pero al mismo tiempo no debe causar un disparo indebido en el arranque del motor.

Propósito de la Regla 160-204(1). Se asume que los motores alimentados por un solo alimentador no arrancan todos al mismo tiempo. Asumiendo que el arranque del motor más grande o más fuerte es el último en empezar, es necesario tener el valor o

Capacidad máxima de corrienteVer Regla 160-112 (1)(a) y (b)

Capacidad mínima de corriente, ver Regla 160-112 (2)

Motor de rotor bobinado




ajuste del dispositivo de sobrecorriente como lo permite la Regla 160-200 para ese motor y añadir las corrientes a plena carga de todos los otros motores que van a estar en operación al mismo tiempo. Ver los cálculos del ejemplo en el Anexo B. Sustento de la Regla 160-204(2). Cuando dos o más motores arrancan al mismo tiempo, es posible que el dispositivo de sobrecorriente seleccionado en la Subregla (1) no vaya a permitir que los motores arranquen. En este caso es necesario incrementar la capacidad de corriente del dispositivo de sobrecorriente. Propósito de la Regla 160-204(2). Se permite que la capacidad del dispositivo de sobrecorriente se incremente si el valor seleccionado en la Subregla (1) no va a permitir el arranque de los motores cuando más uno de los motores arranquen a la vez. Se puede asumir que las corrientes a plena carga de todos los motores que pueden arrancar simultáneamente tengan el valor de un solo motor a plena carga y esto puede ser incrementado tal como se permite para un solo motor, siempre y cuando este valor no exceda el 300% de la capacidad de corriente del conductor alimentador. Sustento de la Regla 160-204 (3). Cuando las cargas del motor están combinadas con otras cargas, deben ser tratadas en forma separada y luego añadidas. Propósito de la Regla 160-204(3). Se quiere seleccionar el dispositivo de sobrecorriente usando primero las cargas del motor y luego añadiendo las corrientes de plena carga de las otras cargas. Sustento de la Regla l60-204(4). Como un factor de demanda puede reducir el tamaño del conductor, el valor o ajuste del dispositivo de sobrecorriente debe estar limitado a la capacidad de corriente del conductor. Propósito de la Regla 160-204(4). Se requiere limitar la capacidad o ajuste del dispositivo de sobrecorriente cuando se ha seleccionado al alimentador usando un factor de demanda del valor del alimentador, excepto lo que se ha permitido en la Regla 080-104 y en la Tabla 13. Sustento y Propósito de la Regla 160-206. Se reconoce que el agrupamiento de motores es seguro bajo ciertas condiciones, por ejemplo, en un circuito de 15 A, el uso del equipo de control aprobado por un grupo de fusibles, el uso de equipo eléctrico construido para suprimir una falla y cuando se permite una desviación de acuerdo a la Regla 020-030, para el agrupamiento de motores para una marcha coordinada en una sola máquina. Se permite el agrupamiento bajo la protección de un juego único de dispositivos de sobrecorriente del circuito derivado, siempre y cuando se den las condiciones señaladas. Sustento y Propósito de la Regla 160-208. Se requieren portafusibles para acomodar los fusibles permitidos en la Tabla 29, excepto cuando los portafusibles pequeños pueden ser usados como se ha indicado. Sustento y Propósito de la Regla 160-210. (Véase la Figura 160-210). Los interruptores automáticos de disparo instantáneo no tienen una característica de sobrecarga; por lo tanto se requiere que estos interruptores se usen solamente como una parte de una combinación aprobada de arrancador o controlador que incluye un dispositivo de sobrecarga. Se requiere que este dispositivo proteja al motor hasta 10 veces la carga de la corriente a plena carga del motor, de manera que esté permitido




Nota:Combinación típica aprobada de arrancador con interruptor de disparo instantáneo ydispositivo de sobrecarga.

ajustar el interruptor automático de disparo instantáneo hasta 13 veces la corriente del motor a plena carga o 2,15 veces la corriente del motor con rotor bloqueado. En el caso de un motor de corriente continua, se quiere que se ajuste el interruptor automático de disparo instantáneo, como se indica en el Párrafo (c).

Figura 160-210 Combinación Típica de Arrancador

Protección contra sobrecarga y Sobrecalentamiento Sustento y Propósito de la Regla 160-300. Los motores y conductores deben estar protegidos de una condición de sobrecarga continua, para evitar un incendio. Se requiere la condición de sobrecarga para conductores y motores, excepto por lo que se ha indicado en la Regla 160-308. Sustento de la Regla 160-302. Los dispositivos de sobrecarga responden a la corriente del motor y operan a un valor predeterminado de corriente y tiempo. Propósito de la Regla 160-302. (Véase la Figura 160-302). Se requiere que un dispositivo de sobrecarga integral con o separado de un motor, que responda a la corriente del motor, sea usado. Si se usan fusibles; se requiere que sean del tipo de tiempo retardado.




Figura 160-302 Dispositivo de Sobrecarga Típico Sustento y Propósito de la Regla 160-304. (Véase la Figura 160-304). Para tener una apropiada protección, se requiere que los dispositivos de sobrecarga normalmente estén en todos los conductores no puestos a tierra de un motor, excepto en los motores de una fase donde la corriente en cada conductor es siempre la misma. Las ubicaciones específicas de los dispositivos de sobrecorriente se indican en la Subregla (1)(a) y (b). Figura 160-304 Arrancadores Típicos

Nota:El arrancador de la izquierda tiene tres dispositivos de sobrecarga conectadosdirectamente en el circuito del motro. El de la derecha tiene los tres dispositivos desobrecorriente conectados a tres transformadores de corriente ubicados detrás deldispositivo de sobrecarga.




Sustento de la Regla 160-306. El ajuste de sobrecarga depende del factor del servicio del motor, de la misma forma cuando la sobrecarga está ubicada en el circuito derivado. Como la tolerancia de las posiciones de sobrecarga es 10%, el ajuste disponible es 10% sobre el factor del servicio del motor. Para un motor de tipo estrella-delta, los dispositivos de sobrecarga se ubican normalmente en los conductores de fases, son calculados entonces por la corriente de línea dividida por el cuadrado de la raíz cuadrada de 3 (1,73). Propósito de la Regla 160-306. (Véase la Figura 160-306). Se requiere que el dispositivo de sobrecarga, ya sea del tipo fijo o el ajustable, se ajuste para el disparo a un valor apropiado, dependiendo del factor de servicio del motor o del porcentaje de la corriente del motor llevada por el dispositivo de sobrecarga, arranque estrella-delta. Figura 160-306 Arrancador Estrella-Delta Típico Sustento y Propósito de la Regla 160-308. Algunos motores están construidos de manera que no pueden ser sobrecargados, algunos no pueden ser protegidos por el tipo de carga o régimen y algunos forman parte de un ensamblaje que protege satisfactoriamente al motor. No se requiere un dispositivo de sobrecorriente cuando no es necesario por la construcción del motor, por los requerimientos de operación o cuando el motor tiene la capacidad nominal de 1 HP o menos y es parte de un ensamblaje que lo protege satisfactoriamente. Sustento de la Regla 160-310. Cuando no es práctico poner un dispositivo de sobrecorriente en el circuito de control durante el periodo de arranque (por ejemplo, un arrancador manual de tensión reducida (Véase la Figura 160-310), el dispositivo de

Bloqueomecánico

Nota:Se muestra un diagrama de alambrado típico de un arrancador estrella-delta, dondelos dispositivos de sobrecarga están en la delta. La capacidad nominal de losdispositivos de sobrecarga se obtiene dividiendo la corriente de línea entre 1,73.




sobrecorriente sólo puede estar en el circuito de control si el arrancador no puede dejarse en la posición de arranque. Como un apoyo, el dispositivo de sobrecorriente en el circuito de potencia va a proteger el equipo durante el periodo de arranque. Propósito de la Regla 160-310. (Véase la Figura 160-310). Se permite que se deje fuera al dispositivo de sobrecarga durante el periodo de arranque cuando sea necesario. Figura 160-310 Arrancador con Reducción Manual de la Tensión Sustento de la Regla 160-312. Cuando un motor se puede volver a arrancar automáticamente después de que se haya restablecido el dispositivo de sobrecarga y el motor o la maquinaria operada por el motor pueden causar daño al personal, se debe bloquear esta característica automática para evitar un rearranque del motor y daño al personal. Propósito de la Regla 160-312. Se requiere que el dispositivo de sobrecarga de rearranque automático en el circuito de control sea bloqueado, de manera que no pueda darse el rearranque del motor cuando esto pueda causar daño a las personas. Sustento y Propósito de la Regla 160-314. Un motor sobrecalentado puede producir fuego o riesgo de descarga eléctrica. Se requiere una protección contra el sobrecalentamiento cuando sea necesario. Sustento de la Regla 160-316. Para sentir la temperatura del motor, los sensores deben formar parte del motor; estos son los motores termalmente protegidos. Algunos

Transformador de arranque

Marcha

Bobina deretención

Arranque

Parada remota

Línea

Trifásica




motores tienen suficiente impedancia para proteger al motor de sobrecalentamiento; estos son los motores protegidos con impedancia. Propósito de la Regla 160-316. Se requiere que los motores termalmente protegidos estén preparados para cortar el suministro de energía al motor o, cuando se ha permitido una desviación en la Regla 020-030, para activar una señal de advertencia. Normalmente los motores van a estar marcados con “TP” para los motores termalmente protegidos y con “ZP’ para la impedancia protegida. Ver la Nota en el Anexo B. Sustento y Propósito de la Regla 160-318. Los dispositivos de sobrecorriente no son requeridos para algunas aplicaciones específicas o cuando se obtiene la protección por otros medios. Se requiere que los dispositivos de sobrecarga protejan a un motor del sobrecalentamiento, si los dispositivos de sobrecarga están ubicados donde la temperatura ambiente en el motor no sea 10º C más alta o cuando las condiciones ambientales alrededor del motor no van a interferir con la disipación del calor. Cuando no se requiere la protección contra sobrecarga, no se requiere la protección contra sobrecalentamiento.

Sustento de la Regla 160-400. La baja tensión puede producir el sobrecalentamiento de un motor y éste puede parar cuando se da la situación. El rearranque automático al retorno de una tensión segura, puede causar daño a la maquinaria o al personal. Propósito de la Regla 160-400. (Véase la Figura 160-400). Se requiere que el motor sea parado por la falla o reducción de la tensión, a menos que no haya peligro. La protección contra la baja tensión va a requerir de un rearranque manual y el restablecimiento de la tensión le va a permitir al motor reiniciar automáticamente cuando la tensión retorne a un valor de operación segura.




Figura 160-400 Baja Tensión

Botonera

Arranque

Parada Tres hilos

Dos hilos

Dispositivo piloto,tal como termostado o

llave de f lotador

Liberación por tensión baja (control de 2 hilos)

El arrancador se desactiva en caso de falla dela tensión y se activa tan pronto la tensiónregresa. El diagrama de abajo muestra comoocurre. El dispositivo piloto no es afectado por lapérdida de la tensión y su contacto permanececerrado, listo para conducir corriente tan protnocmo se recupere la tensión de línea.

Existen 2 hilos entre el dispositivo piloto y elarracador. La función del dipositivo piloto esabrir y cerrar automáticamente, el circuito decontrol por medio de un contacto único.Ejemplos: un termostato, el contacto de unflotador, concontacto de un interruptor de fin decarrera

Protección contra tensión baja (control de 3 hilos)

El arrancador se desactiva en caso de falla dela tensión, pero no se activa automáticamentecuando la tensión regresa. El circuito de controlincluye al botón de PARADA y un contacto deretención (2-3) en el arrancador, el que abre aldesactivarse el arrancador, cuya reactivaciónrequiere pulsar el botón de ARRANQUE.

Existen 3 hilos entre el dispositivo piloto y elarracador. Recordar la necesidad de una botonera deARRANQUE-PARADA, que es el medio máscomún en este tipo de control.

La diferencia principal entre estos dos tipos de control estriba en que:

a) Liberáción por tensión baja: la bobina del circuito se mantiene a través del contacto del dispositivo piloto y,b) Con protección por baja tensión: es mantenida por el contacto de PARADA de la botonera, como por el contacto auxiliar del arrancador. Se usan las designaciones de 2 hilis y 3 hilos, sólo porque describen más simplemente la aplicación de los dos tipos. En otros sistemas puede haber real- mente más hilos entre el dispositivo piloto y el arrancador, pero el principio del control de 2 y 3 hilos aún se aplica.




Control Sustento de la Regla 160-500. Para controlar en forma segura al motor, debido a la alta corriente del arranque de un motor, el arrancador o el controlador, deben tener una potencia nominal en HP por lo menos igual al del motor que sirve. No se necesita abrir todos los conductores no conectados a tierra para realizar esta función, a menos que el arrancador sea también el medio de desconexión. En algunas aplicaciones, cuando ya está aprobado, no se requiere un valor en HP. Propósito de la Regla 160-500. (Véase la Figura 160-500). Excepto por lo permitido en la Subregla (3), se requiere que cada motor esté controlado por un arrancador o controlador con una capacidad nominal no menor que la del motor. No es necesario que el arrancador o controlador abra todos los conductores no puestos a tierra, a menos que sirvan también como medio de desconexión. Figura 160-500 Típico Arrancador Magnético de Motor Conectado entre Fases Sustento de la Regla 160-502. Las partes vivas y expuestas pueden ser inseguras para el personal. Propósito de la Regla 160-502. Cuando no se puede asegurar una operación segura del motor y maquinaria por la ubicación del equipo de control, se requiere que las partes vivas expuestas o en movimiento estén protegidas contra el contacto del personal. Si esto no es posible, se requiere que sean provistos los dispositivos de control en cada punto de peligro, para permitir parar el motor o maquinaria en una emergencia. Sustento de la Regla 160-504. Los arrancadores dejados en la posición de arranque pueden dañar al arrancador, al motor o a ambos. Propósito de la Regla 160-504. (Véanse las Figuras 160-504(1) y (2)). No se permite un arrancador manual o magnético que tenga diferentes posiciones de arranque y




Nota: Un arrancador a tensión reducidacon autotransformador manual us un caso típico de arrancador que no puede dejarse en la posición de arranque.

operación que se dejen en la posición de arranque, bajo condiciones normales de operación. Figura 160-504 (1) Autotransformador Manual Figura 160-504 (2) Autotransformador Magnético

Nota: Un arrancador del tipo con autotransformador magnético se protegecontra la posibilidad de quedar en posición de arranque, por medio deenclavamientos mecánicos y condiciones especiales de alambrado.

Enclavamiento mecánico

Transformador de arranque

Parada ArranqueInterruptor

térmico

Controlcomún yfuente deenergía




Sustento de la Regla 160-506. En un circuito de control donde la potencia se obtiene de un sistema puesto a tierra, es posible que una falla pueda provocar que el alambrado del circuito de control vaya al potencial de tierra, dando así una falsa señal en el circuito de control que puede provocar que el motor arranque o puede suprimir o cortocircuitar a un dispositivo de seguridad y no permitirle operar. Propósito de la Regla 160-506. (Véase la Figura 160-506). Cuando un circuito de control usa un sistema puesto a tierra, se quiere asegurar que los dispositivos de seguridad no vayan a ser anulados por una tierra accidental en el circuito, para los dispositivos remotos y/o de señal ubicados fuera del controlador, que puede arrancar al motor o evitar que éste pare. Consideraciones de Campo de la Regla 160-506. Los circuitos de control para los dispositivos remotos y/o de señal instalados fuera del controlador, generalmente se clasifican en uno de dos tipos: (1) circuitos de control puestos a tierra o (2) circuitos de control no puestos a tierra. (1) Circuitos de Control Puestos a Tierra

Los circuitos de control puestos a tierra tienen una línea puesta a tierra y la otra línea protegida por un dispositivo de sobrecorriente dimensionado por la Regla 080-100(e) o por la Sección 190. El dispositivo de sobrecorriente puede ser omitido cuando se cumplen los requerimientos de la Regla 080-100(e). Se debe tener cuidado para asegurar que ningún dispositivo remoto y/o de señal instalado fuera de los controladores esté conectado en el lado no puesto a tierra de la bobina (Véase la Figura 160-506).

(2) Circuitos de Control no Puestos a Tierra

Los circuitos de control no puestos a tierra tienen ambas líneas protegidas por un dispositivo de sobrecorriente dimensionado por la Regla 080-100(e) o por la Sección 150. Puede omitirse el dispositivo de sobrecorriente cuando se cumplen con los requerimientos de la Regla 080-100(e). Este tipo de circuito de control debe permitir que el dispositivo remoto y/o de señal sea conectado a cualquier lado de la bobina sin provocar que el motor arranque o evitar que el motor pare debido a una tierra accidental en uno de los conductores del circuito de control.




Figura 160-506 Alambrado de Dispositivo Remoto Sustento de la Regla 160-600. Para la seguridad del personal, cuando están trabajando en el equipo eléctrico, es necesario poder aislar el equipo con un medio de desconexión para cortar toda la energía al equipo. Propósito de la Regla 160-600. Se requiere que se provea un medio de desconexión para cada circuito derivado, arrancador, controlador o el motor. Se permite que un mecanismo de desconexión sirva a más de una función tal como desconexión del motor, controlador o circuito derivado del motor. Sustento de la Regla 160-602(1). Para la seguridad eléctrica, un medio de desconexión puede abrir todos los conductores no puestos a tierra en forma simultánea y normalmente deben ser capaces de abrir en forma segura el motor bajo carga.

Bastidor del controlador

Fusible

Bastidor del controlador

Fusible

Fusible

Parada

ArranqueParada

Parada

Arranque

Arranque

Lámpara piloto

Lámpara piloto

Lámpara piloto

Nota 1Nota 2

Nota 3

CORRECTO

INCORRECTO

INCORRECTO

Alambrado en obra

Notas: (aplicables a métodos incorrectos)

(1) Si hubiese una tierra en el alambrado en obra, entre 3 y la lámpara piloto, no puede pararse el motor, o éste puede arrancar inesperadamente.(2) Una tierra en el alambrado en obra, entre 2 y los botones de arranque o parada, impiden la parada del motor.(3) Una tierra en este punto elimina el dispositivo de sobre carga.

Consideraciones de campoUn cortocircuito de la lámpara piloto puede soldar los contactos de sobrecarga.




Propósito de la Regla 160-602(1). (Véase la Figura 160-602). Se requiere que un mecanismo de desconexión abra simultáneamente todos los conductores no puestos a tierra y si fuese necesario, que interrumpa la corriente, que tenga un valor nominal en HP o que sea capaz, en forma segura, de establecer y cortar la corriente del rotor bloqueado de la carga conectada. Sustento de la Regla 160-602(2). Como un factor de seguridad, el medio de desconexión para un grupo de motores, debe tener una potencia nominal igual a la suma de la corriente a plena carga de todos los motores que pueden estar en operación al mismo tiempo más el 15% del motor más grande. Si se usa un interruptor para el circuito del motor, éste debe tener una potencia nominal en HP, al menos igual o mayor que el motor más grande del grupo. Propósito de la Regla 160-602(2). Se requiere que el medio de desconexión para un grupo de motores, tenga una capacidad nominal igual a la suma del 115% de la corriente a plena carga del motor más grande en el grupo, más las corrientes a plena carga de todos los otros motores en el grupo que pueden estar en operación al mismo tiempo. Si se usa un interruptor para el circuito del motor, se requiere que éste tenga una capacidad nominal en HP igual o menor que el motor más grande del grupo. Sustento y Propósito de la Regla 160-602(3). Se requiere que el medio de desconexión de un motor, arrancador o un controlador sea el mismo que para un circuito derivado, excepto por los diferentes requerimientos que puedan ser permitidos como se muestra en los Párrafos (a), (b), (c), (d), (e) y (f). Sustento y Propósito de la Regla 160-602(4). No se permite que los medios de desconexión a ser usados operen eléctricamente, ya sea automáticamente o a control remoto; puesto que puede causar peligro.

Figura 160-602 Combinación Típica de Arrancador con Interruptor Desconectador con Fusible de Potencia Nominal en HP Sustento y Propósito de la Regla 160-604(1). Para obtener una protección apropiada del circuito derivado del motor, el mecanismo de desconexión debe estar




localizado en el centro de distribución. Si también sirve como mecanismo de desconexión para el motor y controlador o arrancador, debe tener provisiones aprobadas de bloqueo para ése propósito y estar rotulado para el uso propuesto. Sustento de la Regla 160-604(2). Si el medio de desconexión del circuito derivado es del tipo extraíble de un arrancador o controlador de un motor de alta tensión, obviamente tiene más de una función y debe cumplir con la Subregla (3). Propósito de la Regla 160-604(2). Se requiere que la ubicación indicada en la Subregla (3), sea usada cuando la función extraíble de un arrancador de alta tensión también sea usado como el mecanismo de desconexión del circuito derivado. Sustento y Propósito de la Regla 160-604(3). Para una operación segura, se requiere que el medio de desconexión de un motor, arrancador o controlador esté a la vista y dentro de los 9 m del arrancador o controlador del motor que desconecta, excepto lo indicado en las Subreglas (4) y (5). Sustento de la Regla 160-604(4). Hay muchos motores pequeños alimentados desde un panel de distribución donde los requerimientos de ubicación de los mecanismos de desconexión de las Subreglas (1), (2) y (3) no se pueden cumplir. Esta Subregla permite requerimientos especiales cuando los medios de desconexión para el motor no pueden ser ubicados de acuerdo a la Subregla (3). Propósito de la Regla 160-604(4). Cuando se puede demostrar que los mecanismos de desconexión para el motor o motores no pueden ser ubicados de acuerdo a la Subregla (3) y los medios de desconexión del circuito derivado no pueden ser bloqueados en la posición de “abierto”, se debe instalar un arrancador manual del motor del tipo a plena tensión fuera de la vista y más allá de los 9 m del motor o motores, siempre y cuando el arrancador manual sea capaz de interrumpir la corriente del rotor bloqueado en las cargas conectadas y que pueda ser bloqueado en la posición “abierto”. Sustento de la Regla 160-604(5). Muchos tipos de refrigerantes usados en el equipo de aire acondicionado y de refrigeración, son dañinos para el ambiente si se escapan del equipo, de manera que es necesario que el equipo pueda ser desconectado tan pronto como sea posible. El equipo de aire acondicionado en la mayoría de las instalaciones está ubicado en las azoteas o en ubicaciones difíciles de alcanzar. La gente que trabaja dando servicio al aire acondicionado, necesita tener el equipo energizado o desenergizado para probarlo, darle servicio y hacerle reparaciones. Cuando los mecanismos de desconexión están ubicados fuera de vista y a una considerable distancia del equipo, se puede crear una situación de peligro para el personal de servicio.

Propósito de la Regla 160-604(5). Se requiere que los mecanismos de desconexión del motor y el arrancador o controlador estén ubicados a la vista y dentro de los 3 m del equipo de aire acondicionado y refrigeración. Note que la distancia máxima en la que pueden estar ubicados los medios de desconexión del equipo se ha reducido a 3 m .

Sustento y Propósito de la Regla 160-604(6). Como el mecanismo de desconexión actúa como un dispositivo de seguridad, se requiere que esté fácilmente accesible o




que sea operable mediante el uso de un mecanismo externo (por ejemplo, un bastón) que esté fácilmente accesible.

Sustento y Propósito de la Regla 160-604(7). Para el servicio seguro de la maquinaria portátil, se requiere que el mecanismo de desconexión esté ubicado en la maquinaria portátil y que sea accesible al operador.

Sustento y Propósito de la Regla 160-700. Estos motores usan el refrigerante del compresor para enfriar al motor y así poder tener una potencia nominal en HP más alta que la normal. Se necesitan reglas especiales para cuidar de esto. Sustento de la Regla 160-702. Como los motores normalmente no tienen su potencia nominal expresada en HP, se necesita hacer el rotulado correspondiente. Propósito de la Regla 160-702. Se requiere tener a los motores rotulados con su potencia nominal como se requiere en la Regla 160-100, especialmente la corriente de carga y la corriente del rotor bloqueado. Sustento de la Regla 160-704. Como algunas veces se usa la potencia nominal de los motores en HP, ésta debe estar relacionada con la corriente de carga nominal y la corriente de rotor bloqueado. Se usan las Tablas 44 y 45 para obtener la corriente a plena carga, que es usada como la corriente de carga nominal. Como el motor estándar tiene la corriente de rotor bloqueado de seis veces la corriente a plena carga, se usa este valor para determinar la corriente equivalente del rotor bloqueado. Propósito de la Regla 160-704. Se requiere que las Tablas 44 o 45 sean usadas para seleccionar la corriente del rotor bloqueado al multiplicar la corriente nominal a plena carga por seis, cuando no está rotulado en el equipo eléctrico. Sustento de la Regla 160-706. Estos requerimientos son similares a los de los motores estándar. Propósito de la Regla 160-706. Se requiere que la capacidad de corriente de los conductores se base en la corriente nominal de carga del motor y que se calcule como dice la Regla 160-106 (1,25 veces la potencia nominal de la corriente de carga). Sustento de la Regla 160-708. Para un motocompresor, se permite que la protección contra sobrecorriente sea del 300% de la corriente del motor a plena carga, que es el 50% de la corriente del rotor bloqueado. Este mismo valor puede elevarse a 65% de la corriente del rotor bloqueado si el dispositivo de sobrecorriente que está dimensionado a 50%, no permite que arranque el motocompresor. Propósito de la Regla 160-708. Se requiere que el mismo método de selección de protección contra sobrecorriente sea usado como para un motor estándar, pero basado en la corriente del rotor bloqueado. Sustento de la Regla 160-710. Los motocompresores no tiene factores de servicio como los motores normales y están diseñados para ser protegidos por un dispositivo de sobrecarga ajustado a no más del 140% de la potencia nominal de su corriente de carga. Los ensamblajes aprobados que tienen protección contra sobrecarga incluida, han sido probados y no necesitan protección contra sobrecarga adicional.




Propósito de la Regla 160-710. Se requiere que la protección contra sobrecarga de los motocompresores sea similar a la de los motores estándar (Véanse las Reglas 160-302 a 306 inclusive), pero que se permite que el dispositivo de sobrecarga se establezca a no más de 140% de la potencia de la corriente del motocompresor. Se requiere que los otros dispositivos de sobrecorriente como fusibles, no tengan una potencia nominal o una especificación mayor que el 125% de la potencia nominal de la corriente de carga. Sustento de la Regla 160-712. Las corrientes nominales del equipo de control deben ser convenientes para usarlas con el motocompresor y también deben tener una capacidad de interrupción o el equivalente a la corriente del rotor bloqueado, de manera que éste pueda abrir los conductores del circuito del motor en forma segura. Propósito de la Regla 160-712. Se requiere que el equipo de control sea rotulado con su corriente a plena carga y con la corriente del rotor bloqueado, o con los valores de amperes determinados de la Regla 160-704. Se requiere que el equipo de control también cumpla con los requerimientos de las Reglas 160-500, 160-502 y 160-506 que compete a los motores estándar. Sustento de la Regla 160-714. La corriente nominal de los medios de desconexión debe ser igual que la de los motores estándares y cargas. Propósito de la Regla 160-714. Se requiere que la corriente nominal a plena carga del medio de desconexión de un motor o motores sea el mismo que el del motor o motores estándares. Se requiere que éste también tenga una capacidad de interrupción o el equivalente a la corriente de un rotor bloqueado, igual a la corriente del rotor bloqueado del motor más grande en el grupo, mas la suma de las corrientes nominales a plena carga de todas las otras cargas que pueden estar en operación al mismo tiempo.

Motores con Arranque de Bobinado Múltiple y Bobinado Partido

Sustento y Propósito de la Regla 160-800. Los motores con bobinado múltiple y bobinado partido tienen especiales configuraciones de bobinado y necesitan reglas separadas que se encarguen de ellos. Sustento y Propósito de la Regla 160-802. Un motor de bobinado múltiple, debe ser tratado como un motor estándar si las configuraciones del bobinado son fijas y se aplican en este caso las reglas para un motor estándar. Sustento de la Regla 160-804. Los motores de bobinado múltiple van a tener diferentes corrientes a plena carga, dependiendo de la configuración del bobinado y el tipo de motor usado. Los motores con devanado de arranque partido tienen ambos bobinados conectados en paralelo en la posición de funcionamiento. Propósito de la Regla 160-804. Se requiere que los conductores del circuito en el lado del suministro del controlador, deben estar dimensionados para la corriente a plena carga más grande de una configuración de bobinado que va a ser usado por un motor de bobinado múltiple y para la suma de los bobinados de arranque y funcionamiento de un motor con devanado de arranque partido. Los conductores del




motor sólo necesitan ser apropiados para las corrientes correspondientes de cada configuración de bobinado. Sustento de la Regla 160-806. Motores con múltiple bobinado tendrán diferentes corrientes a plena carga, dependiendo de la configuración del bobinado y del tipo de motor usado. Los motores con devanado de arranque partido tienen ambos bobinados conectados en paralelo en la posición de funcionamiento. Propósito de la Regla 160-806. Cuando los conductores entre el controlador y el motor son más pequeños que los requeridos en el lado del suministro del controlador, se requiere que se use un dispositivo de sobrecorriente separado para proteger a estos conductores más pequeños. Se requiere también que se permita que un motor de bobinado partido para el arranque, pueda tener la protección contra sobrecorriente ubicada en el lado del suministro del controlador. Si la protección contra sobrecorriente son unos fusibles con retardo de tiempo, se requiere que la corriente nominal máxima de los fusibles sea de 150% de la corriente a plena carga.

Sustento de la Regla 160-808. Cada configuración de bobinado de un motor de bobinado múltiple, puede tener diferentes corrientes a plena carga y cada una va a tener una protección contra sobrecorriente apropiada. Un motor con bobinado partido de arranque tiene la corriente total del motor, partida en 50-50 en los bobinados de arranque y funcionamiento. Propósito de la Regla 160-808. Se requiere la protección contra sobrecarga separada para la configuración de cada bobinado, excepto para un motor con bobinado partido para el arranque que necesita protección en el bobinado de arranque solamente, se requiere que se use la recomendación del fabricante, sólo si un dispositivo de sobrecorriente en ese bobinado va a desenergizar los bobinados que tiene un motor de bobinado partido en el arranque y funciona con la corriente partida en forma diferente que la corriente partida usual de 50-50. Sustento y Propósito de la Regla 160-810(a). (Véase la Figura 160-810(a)). Como los motores de bobinado múltiple y los motores con bobinado de arranque partido requieren de consideraciones especiales de control, se requiere el uso de un controlador especialmente aprobado para ser usado con un motor de bobinado múltiple o con bobinado partido en el arranque. Sustento de la Regla 160-810(b). Como cada configuración de bobinado de un motor de bobinado múltiple puede tener diferentes corrientes a plena carga, es necesario que el arrancador del motor sea lo suficientemente grande para la potencia nominal en HP de la configuración del bobinado. Se debe tener cuidado al añadir bloqueos para evitar la operación simultánea de los controladores que no se espera que operen, para no crear daño al motor o a los controladores. Propósito de la Regla 160-810(b). Si se provee un equipo de control separado para cada bobinado, se requiere que cada controlador tenga al menos una potencia nominal en HP igual que el de la bobina que controla y que bloquee cuando se requiera para evitar la operación simultánea de un controlador que no se espera sea operado.




Sustento y Propósito de la Regla 160-810(c). Hay una división incierta de corriente entre el arranque y funcionamiento de los bobinados de un motor con bobinado partido para el arranque. Por lo tanto, se requiere separar los controladores usados para controlar el arranque y funcionamiento de estos bobinados o tener una potencia nominal en HP al menos igual que el de ese motor, a menos que esté específicamente aprobado para el uso con ese motor. Figura 160-810 (a) Arrancador Típico Velocidad Múltiple / Bobinado Partido Sustento de la Regla 160-812. Como cada configuración de bobinado de un motor de bobinado múltiple puede tener diferentes corrientes a plena carga, es necesario que el mecanismo de desconexión sea lo suficientemente grande para la configuración del bobinado del motor que tenga la corriente y potencia nominal en HP más grande. Propósito de la Regla 160-812. Se requiere que el medio de desconexión esté de acuerdo con las Reglas 160-660 a 160-604. Se requiere que los medios de

Marcado de terminales del motor

Torque constante

Torque variable

alta

baja

parada parada arranque

Conexiones del motor

Conexión estrella

Conexión deltaArrancador velocidad múltiple

parada alta baja

Conexiones Realizadas por el ArrancadorLíneas Abierto JuntosVel.

BajaAlta

Ninguno

Ninguno




desconexión también sean apropiados para la configuración del bobinado, en HP y corriente, más grandes para el motor. Sustento de la Regla 160-900. Normalmente se debe poder parar los circuitos alimentados por un generador. Propósito de la Regla 160-900. Se requiere que se provea un medio de aislamiento para desconectar los circuitos alimentados por el generador, excepto cuando éste pueda ser fácilmente parado y que no haya otro generador o fuente de tensión en paralelo con él. Sustento de la Regla 160-902. Los generadores de tensión constante van a enviar toda la corriente demandada y aún así van a mantener la tensión constante. Para limitar la corriente y por lo tanto el aumento de temperatura del generador, se debe añadir protección para limitar la corriente. La protección puede ser omitida si el tipo de instalación eléctrica indica que no es requerida o si el generador es un excitador que alimenta a una carga fija al circuito de campo de un motor sincrónico o generador. Propósito de la Regla 160-902. Se requieren dispositivos de protección contra sobrecorriente en la salida del generador de tensión constante, a menos que el aislamiento eléctrico muestre que esto no es necesario. Sustento de la Regla 160-904. Estos generadores normalmente son portátiles y cuando el dispositivo de seguridad opera, se tiene que abrir ambas líneas para la seguridad del equipo eléctrico y del personal. Propósito de la Regla 160-904. Se requiere que ambas líneas de un sistema puesto a tierra de dos cables, alimentado por un generador no accionado por electricidad, sean abiertas por el dispositivo de protección. Sustento de la Regla 160-906. Un sistema de corriente continua de 3 hilos puede ser operado conjuntamente con un juego de compensación para obtener un sistema de tres hilos. Si hay un desbalance en la carga, es el juego de compensación el que debe estar sobrecargado y no el generador principal. Es importante que los dispositivos de protección sean instalados, para desconectar todo el sistema en el caso de un severo desbalance. Propósito de la Regla 160-906. Se requiere que los dispositivos de protección sean instalados en sistemas de corriente continua de 3 hilos alimentados por generadores de 2 hilos y un juego de compensación para desconectar el sistema en el caso de un desbalance excesivo de la tensión. Sustento de la Regla 160-908. Como un generador de 3 hilos puede tener un desbalance en la carga entre el neutro y cualquier lado de la línea, es necesario que tenga un elemento de disparo del interruptor automático en cada lado de la línea o la armadura principal, para detectar la máxima corriente disponible. Un interruptor automático de 2 polos desconectaría cada conductor de la armadura y un interruptor automático de 4 polos desconectaría los conductores tanto de la armadura como del compensador.




Propósito de la Regla 160-908. Se requiere que un interruptor automático de 2 polos o de 4 polos, detecte la corriente en cada conductor de la armadura y desconecte el generador de la línea.

16.- sección 160-motores y...

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