En este articulo se aclara cuales sistemas eléctricos de una bomba contra incendios debe ser alimentados bajo los lineamientos de la sección 695 de la NEC y cuales no.
Mostramos cuales son los tipos de fuentes de alimentación y explicamos como se diferencia una fuente confiable de una fuente no confiable según el articulo 695 de la NEC/NFPA70/NTC2050.
Aclararemos si el articulo cubre o no la bomba jockey, se informa que dice la norma con respecto a la coordinación de protecciones y como se debe instalar una acometida de una bomba contra incendios para evitar que sufra daños, ademas de mucha mas información que te ayudara a realizar una construcción o diseño eléctrico acorde a lo requerido por la NEC.
A través del articulo encontraras tablas, ejemplos, imágenes, notas explicativas y aclaratorias, que ayudan a entender fácilmente esta sección de la NEC/NFPA70/NTC2050.
En negro se presenta la interpretación de la NEC de ingles a español, si bien se ha buscado hacer una interpretación muy buena se debe tener presente que esta no es una interpretación oficial de la NFPA.
En azul se muestra la explicación e interpretaccion de los electricistas colaboradores de la pagina, si bien se ha intentado explicar de la manera mas clara posible e inclusive con imágenes y ejemplos, estas no son explicaciones o imágenes oficiales de la NFPA.
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Que cubre y que no cubre el articulo 695 de Bombas contra incendio (Articulo 695.1)
Sistemas que cubre el articulo 695 de bombas contra incendio (Literal (A))
(1) Fuentes de energía eléctrica y circuitos de interconexión.
(2) Los equipos de desconexión y control dedicados a accionadores de bombas contra incendios.
Sistemas que no cubre el articulo 695 de bombas contra incendio (Literal (B))
(1) Las pruebas de rendimiento, mantenimiento y aceptación del sistema de la bomba contra incendios y el cableado interno de los componentes del sistema.
(2) La instalación de bombas de mantenimiento de presión (jockey o maquillaje).
Nota informativa: para la instalación de bombas de mantenimiento de presión (jockey o de maquillaje) suministradas por el circuito de la bomba contra incendios u otra fuente, consulte el Artículo 430 (Este articulo es de motores).
(3) Equipo de transferencia aguas arriba de los interruptores de transferencia de la bomba contra incendios.
Nota informativa: Consulte la norma NFPA 20-2013, Norma para la instalación de bombas estacionarias para protección contra incendios, para obtener más información.
¿La alimentación de la bomba jockey debe ser igual a la bomba principal contra incendios?. Explicación y aclaración de lo que cubre y no cubre el articulo 695 – Bombas contra incendio
Los requisitos que cubren las fuentes de alimentación confiables para motores eléctricos de bombas contra incendios corresponden con los de la norma NFPA 20, esta ultima es la norma para la instalación de bombas estacionarias para protección contra incendios.
El artículo 430 regula la instalación de la bomba de mantenimiento de presión (Jockey), ya sea que la bomba contra incendios la necesite o no. Esto quiere decir que para el dimensionamiento y calculo de la acometida y protección de una bomba jockey se puede utilizar el articulo 430.
Sin embargo, el NEC® y la NFPA 20 tienen una clara división de responsabilidad para los requisitos de la bomba contra incendios, incluida la determinación de la fiabilidad de la fuente de alimentación, debido a que la definición de que es una fuente fiable esta bajo la jurisdicción del Comité Técnico de Bombas contra Incendios de la NFPA, mientras que los requisitos de instalación eléctrica están dentro del ámbito del Comité del Código Eléctrico Nacional.
Una bomba contra incendios accionada por un motor eléctrico, como la que se muestra en el Anexo 695.1, está cubierta por los requisitos del Artículo 695. Este artículo no se aplica a las bombas utilizadas para suministrar sistemas de rociadores en viviendas de una y dos familias. NFPA 13D, Estándar para la instalación de rociadores.
Sistemas en viviendas de una y dos familias y casas prefabricadas, no requiere el uso de una bomba contra incendios; por lo tanto, ni NFPA 20 ni el artículo 695 son aplicables. Aunque los requisitos de instalación para las bombas de mantenimiento de presión (jockey) no están cubiertos por el Artículo 695, estas bombas pueden ser alimentadas por la acometida de la bomba contra incendios o el alimentador.
En general, los requisitos del Artículo 695 son independientes de los del Artículo 700, a menos que el AHJ (Authority Having Jurisdiction, autoridad competente) disponga lo contrario. La única excepción a esto es la referencia específica en 695.4 (B) (3) (b).
¿Por qué las bombas contra incendio tienen protecciones eléctricas diferentes a lo normal?
Este artículo cubre una parte del sistema eléctrico que es casi único en el sentido de que está diseñado para…sacrificarse y funcionar hasta fallar por completo. Los requisitos de este artículo están organizados en torno al principio de que cuando se pone en servicio una bomba contra incendios, debe funcionar hasta que se le indique que no lo haga o morir en el intento.
Por otro lado, la bomba contra incendios y sus circuitos no pueden dejar sin servicio la bomba contra incendios. Por esta razón, por ejemplo, los circuitos de bombas contra incendios no tienen protecciones de sobrecarga en funcionamiento, pero sí tienen protección contra cortocircuitos.
El NEC 2014 ha hecho algunas aclaraciones en la parte (B) en cuanto a lo que no está cubierto en el artículo 695. Una nueva nota informativa remite al lector al art. 430 para la instalación de motores jockey. Otro cambio establece que el equipo de transferencia instalado aguas arriba de cualquier interruptor de transferencia de bomba contra incendio no está cubierto por el alcance del art. 695.
Definiciones de tipos de alimentación para bombas contra incendio (Articulo 695.2)
Circuitos de control externo tolerantes a las fallas (Fault-Tolerant External Control Circuits).
Aquellos circuitos de control que entran o salen del encerramiento del controlador de la bomba contra incendios que, si se rompen, desconectan o se ponen en cortocircuito, no evitarán que el controlador arranque la bomba contra incendios desde los otros medios internos o externos y pueden hacer que el controlador arranque la bomba bajo estas condiciones.
Instalación de generación de energía en el sitio (on-site power production facility).
Alimentación normal de energía eléctrica para el sitio que se espera esté generando energía constantemente. Una instalación de producción de energía en el sitio es una fuente que no viene desde el operador de red, como una planta de energía que es la fuente normal de suministro eléctrico para la instalación.
Generador de reserva en el sitio (On-Site Standby Generator).
Una instalación que produce energía eléctrica en el lugar como suministro alternativo de energía eléctrica. Se diferencia de una instalación de producción de energía in situ (Generación de energía constantemente), porque…no produce energía constantemente, solo funciona cuando se le pide que lo haga por un motivo específico y como suministro de respaldo de energía eléctrica.
Fuente(s) de energía para bombas contra incendio accionadas por motor eléctrico (Articulo 695.3):
Las bombas contra incendio accionadas por motor eléctrico tendrán una fuente de energía confiable.
Nota informativa: vea las Secciones 9.3.2 y A.9.3.2 de NFPA 20-2013, Norma para la instalación de bombas estacionarias para protección contra incendios, para obtener orientación sobre la determinación de la fiabilidad de la fuente de alimentación.
Que es una fuente de energía confiable y como se define (articulo 695.3) y A.9.3.2 de NFPA 20
La fuente de energía para una bomba contra incendios accionada por motor eléctrico debe ser…confiable y tener la capacidad adecuada para transportar las corrientes de rotor bloqueado del motor de la bomba contra incendios y de sus accesorios (Como el control). Este calculo lo veremos mas adelante.
Estos dos requisitos principales (Fuente confiable y soporte de corriente de rotor bloqueado) aseguran que la bomba contra incendios funcione en caso de incendio sin ser desconectada accidentalmente, que continúe funcionando hasta que se apague el fuego, la bomba se apague intencionalmente o en el peor de los casos se destruya.
La determinación de si la empresa eléctrica que suministra la potencia (Operador de las redes eléctricas) es una fuente confiable de energía es un problema de la AHJ (Authority Having Jurisdiction, autoridad competente). El siguiente extracto de A.9.3.2 en el Anexo A de NFPA 20 detalla varias características claves para definir una fuente de alimentación confiable:
A.9.3.2 Una fuente de energía confiable posee las siguientes características:
(1) La fuente de energía eléctrica no ha experimentado ninguna caída por más de 4 horas continuas en el año anterior a la presentación del diseño.
La norma NFPA 25, Norma para la Inspección, Pruebas y Mantenimiento de Sistemas de Protección contra Incendios a Base de Agua, requiere compromisos especiales (es decir, vigilancia de incendios) cuando un sistema de protección contra incendios a base de agua se retira del servicio durante más de 4 horas. Si la fuente de energía ha sido apagada intencionalmente por más de 4 horas en el pasado, es razonable requerir una fuente de energía de respaldo.
(2) Los cortes de energía no…se han experimentado de manera rutinaria en el área de la instalación, causados por fallas en la generación o transmisión. La norma no pretende que la fuente de alimentación normal sea infalible para que la potencia sea confiable.
La NFPA 20 no tiene la intención de requerir una fuente de energía de respaldo para cada instalación que use una bomba contra incendios accionada por un motor eléctrico. Tenga en cuenta que si la fuente normal de energía falla en un evento raro, los procedimientos de la norma NFPA 25 podrían seguirse para mitigar el riesgo. Si ocurre un incendio durante la pérdida de energía, el sistema de protección contra incendios podría suministrarse a través de la conexión del departamento de bomberos.
(3) La fuente de energía normal no es alimentada por conductores aéreos fuera de las instalaciones protegidas. Los departamentos de bomberos que responden a un incidente ocurrido en las instalaciones protegidas no operaran aparatos aéreos cerca de líneas de energía aéreas con corriente, sin EXCEPCIÓN.
Se requiere una fuente de energía de reserva en el caso en que se den estas condiciones y que la fuente de energía deba ser interrumpida. Además, muchos proveedores del servicio de energía eléctrica suspenderán la energía a las instalaciones protegidas.
Si la fuente de energía normal es provista mediante conductores aéreos, que no serán identificados, el proveedor del servicio eléctrico podría equivocadamente cortar los conductores aéreos que alimentan la bomba contra incendios.
(4) Solo los interruptores de desconexión y los dispositivos de protección de sobre corriente…permitidos por NFPA 20 numeral 9.2.3 son instalados en la fuente normal de energía. La desconexión de energía y la protección de sobre corriente activada solo deberían ocurrir en el controlador de la bomba contra incendios.
El anexo continúa diciendo que no se requiere que la fuente normal sea infalible. El apagón de la costa este de 1965, por ejemplo, no condenaría a una distribución de servicios públicos a considerarse para siempre poco confiable. Por otro lado, si se sabe que la red eléctrica tiene problemas generales de confiabilidad causados por procedimientos de conmutación defectuosos o por animales que cortocircuitaron los bujes del transformador, y esos problemas no se resolvieron de inmediato, entonces el suministro de servicios públicos podría describirse razonablemente como poco confiable.
Las cláusulas de NFPA 20 9.2.2 para el interruptor de desconexión y la protección de sobre corriente requieren esencialmente que la desconexión y la protección de sobre corriente tengan lugar en el controlador de la bomba contra incendios. Si se instalan interruptores de desconexión o dispositivo de protección sobre corriente no previstos en la fuente normal de energía que no cumplen con los requerimientos de 9.2.2 la fuente normal de energía no debería ser considerada confiable y es necesaria una fuente de energía de respaldo.
Los requisitos de rendimiento para la fuente alternativa de energía eléctrica se pueden encontrar en NFPA 110, Estándar para sistemas de energía de emergencia y de reserva.
Para que una fuente de energía en el sitio se considere una fuente confiable para una(s) bomba(s) de incendio accionadas por un motor eléctrico, se deben implementar medidas de protección contra incendios que protejan la fuente y mantengan una alimentación confiable. En muchos casos, las fuentes de producción de energía en el sitio son estaciones de generación eléctrica (grupos electrógenos o plantas eléctricas) dedicadas a una instalación en particular o al sistema de distribución al estilo de un campus en particular. La información sobre los sistemas de protección contra incendios para estaciones de generación en el sitio se puede encontrar en NFPA 850, Práctica recomendada para la protección contra incendios en plantas de generación eléctrica y estaciones de conversión de corriente continua de alto voltaje.
1. Fuentes individuales para bombas contra incendios (Articulo 695.3 (A)).
La fuente de alimentación para un motor eléctrico de accionamiento de una bomba contra incendios debe ser una o más de las enumeradas a continuación, siempre que sea confiable y capaz de conducir indefinidamente la suma de las corrientes de rotor bloqueado del motor o motores de la bomba contra incendios, y del motor o motores de la bomba de mantenimiento de presión, al igual que la corriente de plena carga del equipo accesorio asociado con la bomba contra incendios, al estar conectados a dicha fuente de alimentación.
– Conexión a la acometida de la compañía de electricidad (Articulo 695.3 (A)(1)).
Debe permitirse que una bomba contra incendio sea alimentada por…acometida separada o desde una conexión ubicada adelante, y no dentro del mismo gabinete, encerramiento o sección vertical del equipo del tablero de distribución o sección vertical del tablero de distribución como medio de desconexión de la acometida.
La conexión debe estar ubicada y dispuesta de manera que se reduzca al mínimo la posibilidad de daños por incendios dentro del establecimiento y por la exposición a los riesgos. Una derivación delante del medio de desconexión de la acometida debe cumplir lo establecido en la sección 230.82(5). El equipo de acometida debe cumplir los requisitos de etiquetado de la sección 230.2 y con los requisitos de ubicación de la sección 230.72(B).
Como y donde se debe realizar la derivación del cableado hacia la bomba contra incendios. Articulo 695.3 (A)(1), con imagen
La configuración No. 1 de la figura 1, muestra…la acometida en el que un conjunto dedicado de conductores de entrada de servicio suministra potencia a la bomba contra incendios independientemente de los equipos de la instalación.
La conexión no se puede hacer en la sección o compartimento del equipo que contiene los medios de desconexión o protecciones generales de la instalación, la anterior configuración de conexión está permitida en las condiciones especificadas en 230.40, excepción No. 5 y en 230.82 (5). La configuración No. 2 muestra una acometida dedicada que suministra potencia a la bomba contra incendios según lo permitido por 230.2 (A) (1).
Si el voltaje entregado por el operador de red difiere del voltaje del motor de la bomba contra incendios, se pueden instalar uno o más transformadores (protegidos por medios de desconexión y dispositivos de protección) entre el suministro del sistema y el controlador de la bomba contra incendios de acuerdo con 695.5(A) y (B), o con (C).
Solo los transformadores incluidos en el articulo 695.3 (C) pueden alimentar cargas no relacionadas con el sistema de bomba contra incendios »695.5«. Ver siguiente imagen de ejemplo de como se debe conectar una bomba contra incendios:
– Instalación de generación de energía eléctrica en el sitio (Articulo 695.3 (A)(2)).
Debe permitirse que una bomba contra incendios se alimente de una instalación de generación de energía eléctrica en el sitio (Planta eléctrica que funciona continuamente). Dicha instalación debe estar ubicada y protegida de modo que se reduzca al mínimo la posibilidad de daños por incendios.
¿Se permite el uso de un generador eléctrico como la única fuente de energía para una bomba? ¿Cual es la diferencia entre un generador continuo y standby? Explicación y aclaración articulo 695.3 (A)(2), con imagen
Las instalaciones de producción de energía en sitio (Planta eléctrica continua) se definen en…695.2 (Ver definiciones) y se permite su uso como la única fuente de energía para un motor de bomba de incendio accionado eléctricamente.
Una instalación de producción de energía en sitio (Planta eléctrica continua) difiere de un generador de reserva (Planta eléctrica en standby).
Para algunas instalaciones pequeñas, el uso normal del generador es la característica que determina si el equipo se define como una instalación de producción de energía en sitio o un generador de reserva en sitio. la figura 2 ilustra el equipo de generación que es la fuente normal de energía para el sistema de cableado de las instalaciones y cumple con la definición de instalación de producción de energía en sitio. La producción de energía en sitio no está restringida a un generador, puede ser una turbina etc.
– Alimentador dedicado (Articulo 695.3 (A)(2)).
Se permitirá un alimentador dedicado donde se derive de una conexión de servicio como se describe en 695,3 (A) (1).
2. Múltiples fuentes, cuando no se tiene una fuente confiable (Articulo 695.3 (B)).
Si no se puede obtener energía confiable de una fuente descrita en 695.3 (A), se debe suministrar energía por uno de los siguientes métodos:
– Fuentes individuales (Articulo 695.3 (B)(1)).
Una combinación aprobada de dos o más de las fuentes de 695.3 (A).
– Fuente individual y generador de reserva en el sitio (Articulo 695.3 (B)(1)).
Una combinación aprobada de una o más de las fuentes en 695.3 (A) y un generador de reserva en el sitio que cumple con 695.3 (D).
Excepción a (B) (1) y (B) (2): No se requerirá una fuente de energía alternativa cuando se instale una bomba contra incendios con motor de respaldo o con turbina de vapor de respaldo.
¿Si no tengo una fuente de energía confiable que debo hacer? Explicación y aclaración articulo 695.3 (A) y (B):
Si ninguna de las fuentes de suministro de energía especificadas en 695.3 (A) (1) a (A) (3) puede proporcionar energía…confiable de manera individual con capacidad adecuada, 695.3 (B) permite una combinación aprobada (dos o más) de estas fuentes o un combinación de una o más de estas fuentes con un generador de reserva (standby) en el sitio.
En lugar de instalar un generador de reserva en el sitio, también se puede proporcionar una bomba contra incendios accionada por un motor o una turbina de gas o diésel como respaldo para una bomba contra incendios eléctrica. en este caso, la bomba contra incendios eléctrica solo puede ser alimentada por una sola fuente de energía que es el motor a gas o diésel. Esta asignación proporciona algunas opciones de diseño para una bomba contra incendios eléctrica que es soportada por una fuente poco confiable.
3. Alimentación en complejos de edificios múltiples estilo campus (Articulo 695.3 (C)).
Si las fuentes en 695.3 (A) no son practicables y la instalación es parte de un complejo de edificios o edificios múltiples, debe permitirse que las fuentes de energía, si son aprobadas por la autoridad competente y se instalan de acuerdo con (C)(1) y (C)(3) o (C)(2) y (C)(3), se instalen como se describen a continuación:
– Fuentes de alimentadores (Articulo 695.3 (C)(1)).
Se permitirán dos o más alimentadores como más de una fuente de alimentación si dichos alimentadores están conectados o se derivan de servicios públicos separados. La(s) conexión(es), dispositivo(s) de protección contra sobrecorriente y medios de desconexión para dichos alimentadores deberán cumplir con los requisitos de 695.4 (B) (1) (b).
– Alimentador y fuente alternativa (Articulo 695.3 (C)(1)).
Se permitirá un alimentador como fuente normal de energía si se proporciona una fuente alternativa de energía independiente del alimentador. La (s) conexión (es), dispositivo (s) de protección contra sobrecorriente y medios de desconexión para dichos alimentadores deberán cumplir con los requisitos de 695.4 (B) (1) (b).
Coordinación selectiva en dispositivos de protección de la bomba (Literal (C)(3))
Los dispositivos de protección contra sobrecorriente en cada medio de desconexión se coordinarán selectivamente con cualquier otro dispositivo de protección contra sobrecorriente del lado de la alimentación.
¿Se puede alimentar una bomba contra incendios desde dos circuitos de subestaciones independientes?¿Si no tengo dos circuitos de subestaciones independientes, que hacer? Explicación y aclaración articulo 695.3 (C):
Una bomba contra incendios alimentada por un sistema de distribución de tipo radial (sistema comúnmente utilizado para la distribución de voltaje medio y alto) donde los dos alimentadores se originan en una única subestación debe ser soportada también por…un generador de reserva en el sitio. En el sistema que se muestra en la figura 3, los dos alimentadores se originan en diferentes subestaciones de servicios públicos, una disposición de distribución que permite que tener los dos alimentadores, sin un generador de reserva en el sitio, estos serian múltiples fuentes para la bomba contra incendios eléctrica según lo permitido por 695.3 (c) (1).
La Sección 695.3 (c) permite que las bombas contra incendios sean alimentadas por circuitos de alimentación que forman parte de un sistema de cableado de instalaciones de media o alta tensión. Este arreglo de distribución es común en entornos de campus industriales e institucionales. los conductores suministrados por los sistemas de distribución de nivel de voltaje más alto no son conductores de servicio, porque el punto de conexión servicio y los medios de desconexión del servicio generalmente se encuentran en un patio de maniobras de distribución del campus o un edificio de distribución.
Además, todos los conductores de distribución en el lado de la carga del equipo de servicio, a pesar de que se parecen a la distribución de tipo de servicio eléctrico del operador de red, se consideran alimentadores y no acometidas, o en algunos casos donde el circuito suministra una sola pieza de equipo de red, se podría denominar circuitos derivados.
Cuando hay más de un dispositivo de sobrecorriente en serie con el suministro de la bomba contra incendios, 695.3 (c) (3) se requiere que cada dispositivo se coordine selectivamente con los OCPD (Dispositivos de sobrecorriente) del lado del suministro o punto de conexión. Consultar el comentario y la definición del término coordinación selectiva en el Artículo 100.
4. Generador de reserva en el sitio como fuente alternativa de alimentación (Articulo 695.3 (D))
Un generador o generadores de reserva in situ utilizados como fuente alternativa de energía deberán cumplir con (D) (1) a (D) (3).
– Capacidad del generador (Articulo 695.3 (D)(1))
El generador debe tener la capacidad…suficiente para permitir el arranque y funcionamiento normal de los motores que accionan la(s) bomba(s) de incendio mientras suministra potencia a todas las demás cargas operadas simultáneamente.
Se permitirá el desprendimiento automático o deslastre de una o más cargas de reserva opcionales para cumplir con este requisito de capacidad.
¿Se requiere que el generador en standby conduzca la corriente de rotor bloqueado de la bomba contra incendios? Explicación y aclaración articulo 695.3 (D):
Solo las fuentes especificadas en…695.3 (A) (1) a (A) (3) deben ser capaces de transportar indefinidamente la corriente del rotor bloqueado del motor de la bomba contra incendios. Se requiere que los generadores de reserva en el sitio solo sean capaces de transportar la corriente de arranque y funcionamiento del motor de la bomba contra incendios.
No se requiere que los medios de desconexión del generador y los OCPD (s) (Breakers de sobrecorriente) para la bomba contra incendios eléctrica estén dimensionados para la corriente de rotor bloqueado de los motores de la bomba contra incendios.
– Conexión (Articulo 695.3 (D)(2)).
No debe requerirse una derivación ubicada antes del medio de desconexión del generador.
– Desconexiones adyacentes (Articulo 695.3 (D)(3)).
No se deben aplicar los requisitos de la sección 430.113
5. Disposición y ubicación de fuentes de alimentación (Articulo 695.3 (E)).
Todas las fuentes de alimentación deben estar ubicadas y dispuestas para protegerse contra daños causados por incendios dentro de las instalaciones y exposiciones a riesgos.
Las fuentes de energía se deben disponer para que un incendio en una fuente no cause una interrupción en la otra fuente.
¿Que se debe tener presente al instalar un sistema de alimentación eléctrica para una bomba contra incendios? Explicación y aclaración articulo 695.3 (E):
La determinación del cumplimiento de la instalación requiere la revisión de las características individuales del edificio o la estructura.
Se debe considerar el tipo de construcción, el tipo de contenido, la proximidad del edificio a otras exposiciones peligrosas y la ubicación de las fuentes de energía primaria y alternativa para la bomba contra incendios.