Cumplimiento del NEC 2017 para controladores de ascensores

Los nuevos requisitos se ocupan de la instalación adecuada. 

Tradicionalmente, el ingeniero de diseño de sistemas eléctricos ha prestado poca atención al controlador del ascensor. De hecho, un sistema completo de ascensores para un proyecto suele ser diseñado y especificado por el arquitecto que tiene poca comprensión del sistema de distribución eléctrica. Debido a esto, a menudo existe una brecha de comunicación entre el diseñador del sistema eléctrico, cuyo diseño generalmente se detiene en los medios de desconexión del elevador requeridos, y el arquitecto que diseña el sistema del elevador. Para abordar este problema, el Panel de creación de códigos (CMP) 12 del National Electrical Code® (NEC) actuó sobre varios cambios propuestos al Artículo 620 durante el ciclo de revisión del NEC 2017 que se ocupan de la instalación adecuada de los controladores de ascensores.   

Las propuestas dieron como resultado la adición de nuevos requisitos en el NEC de 2017 para: 

• Marcado de la clasificación de corriente de cortocircuito del controlador del ascensor (SCCR) por parte del fabricante del controlador del ascensor. 
• Reforzar NEC 110.3(B) y NEC 110.10 para exigir que el controlador del elevador marcado como SCCR sea igual o mayor que la corriente de cortocircuito (falla) disponible calculada y marcada en el controlador del elevador. 
• Marcado de la corriente de cortocircuito (falla) disponible en el controlador por parte del instalador del equipo. 

Este artículo también discutirá otros requisitos del código que incluyen la coordinación selectiva para ascensores que son alimentados por sistemas de energía de emergencia, en espera o de operación crítica requeridos legalmente o ascensores múltiples alimentados desde un solo alimentador y disparo de derivación de ascensores donde la sala de equipos del ascensor y/o el eje Tiene un sistema de rociadores contra incendios. Finalmente, se discutirán las instalaciones típicas y el cumplimiento de todos estos requisitos. 

Equipo SCCR y requisitos de marcado de corriente de cortocircuito 

La razón por la que NEC CMP 12 agregó estos requisitos, como se muestra en las declaraciones del panel, se relaciona directamente con la preocupación de que los controladores de ascensores se puedan instalar en lugares donde la corriente de falla disponible puede ser alta y el inspector no puede determinar claramente el SCCR. del controlador del ascensor a menos que esté marcado en el equipo. El panel aclaró además que el valor SCCR marcado debe ser adecuado para la corriente de falla disponible para garantizar una instalación segura. Para ayudar a la aplicación, el panel también requería marcar la corriente de falla disponible en el controlador del ascensor. A continuación se muestra un resumen de estas nuevas secciones NEC 2017: 

• 620.16(A) Los fabricantes deben marcar sus paneles de control de ascensores con un SCCR de equipo. El SCCR puede basarse en un listado y etiquetado estándar de productos de ensamblaje, o en un método de análisis aprobado, como UL 508A, Suplemento SB.
• 620.16(B) Si la SCCR del panel de control del elevador no es igual o mayor que la corriente de falla disponible, no se debe instalar el panel de control del elevador.
• 620.51(D)(2) El panel de control de un elevador ahora debe marcarse en el campo con la corriente de falla máxima disponible junto con la fecha en que se realizó el cálculo. Además, si hay un cambio en la corriente de falla disponible, entonces se debe revisar esta marca de campo. 

Cumplir con estos nuevos requisitos 

Para cumplir con estos requisitos, debe ocurrir una cadena de eventos: 

1. El diseñador del sistema eléctrico calcula la corriente de falla máxima disponible en el controlador del elevador. 
2. El diseñador del sistema eléctrico debe comunicar esta información a la persona responsable de especificar el controlador del ascensor, que suele ser el arquitecto. 
3. La parte responsable de adquirir el panel de control del elevador debe indicar el SCCR mínimo aceptable o la corriente de falla máxima disponible donde se instalará el controlador. 
4. El fabricante del controlador del elevador debe determinar el SCCR del controlador del elevador requerido como se indica en la especificación del controlador del elevador y proporcionar un SCCR del controlador del elevador que sea igual o mayor que la corriente de falla disponible que se indica en los documentos de diseño donde hay varios controladores del elevador en diferentes ubicaciones. . 

Con estos nuevos requisitos de NEC, ahora existe la posibilidad de que se requiera un controlador de ascensor SCCR más alto que el que históricamente han proporcionado los fabricantes de ascensores. Como tal, los fabricantes de controladores de ascensores deben hacer el esfuerzo de repensar sus diseños para evitar cambios costosos en el diseño del sistema. Por ejemplo, un controlador de ascensor típico tradicionalmente puede tener clasificaciones SCCR de 5 a 10 kA. Sin embargo, es probable que para muchos controladores de ascensores, esto no sea lo suficientemente alto para la corriente de falla disponible donde eventualmente se instalarán. 

Algunos fabricantes de controladores de ascensores creen que este es un problema que el diseñador e instalador del sistema eléctrico debe abordar y remediar agregando impedancia al sistema para reducir la corriente de falla disponible. Sin embargo, esto puede resultar en un aumento dramático en el costo, la disponibilidad de espacio (o la falta del mismo) y una eficiencia reducida. Por ejemplo, un método para reducir la corriente de falla disponible es agregar un transformador de aislamiento antes del controlador del ascensor. 

Muchos edificios nuevos están incorporando un diseño de ascensor que no incluye una sala de equipos (a veces llamados ascensores sin sala de máquinas (MRL)). Todo el equipo en un diseño MRL se instala dentro del hueco del ascensor o en el compartimiento exterior cerca del hueco del ascensor, incluido el controlador del ascensor y los medios de desconexión del ascensor. En estas instalaciones, lo mejor es diseñar el controlador del ascensor de modo que la SCCR del controlador del ascensor sea adecuada para la corriente de falla disponible. Esto es algo que se puede lograr fácilmente si el fabricante del controlador del elevador usa componentes en combinación con dispositivos de protección contra sobrecorriente que se prueban y enumeran con SCCR de alta combinación. En muchos casos, los dispositivos de protección contra sobrecorriente adecuados para este nivel de protección son fusibles limitadores de corriente en lugar de un disyuntor tradicional. En este caso, puede ser mejor si el fabricante del controlador del ascensor no incluye los medios de desconexión del ascensor (que a menudo se ofrecen como un interruptor de circuito), sino que el instalador proporciona una desconexión con fusible separada para cumplir con NEC 620.51 (A) y también lograr un SCCR alto para el controlador del elevador cuando se proporcionan fusibles según lo especificado por el controlador del elevador y marcado en la placa de identificación del controlador del elevador.   

Coordinación Selectiva 

Si los ascensores son alimentados por los sistemas de energía de emergencia, de reserva o de operación crítica requeridos legalmente, entonces se requiere coordinación selectiva según el NEC 2017 en 700.32, 701.27 o 708.54. También se requiere coordinación selectiva para varios ascensores según NEC 620.62. Otra consideración importante en el diseño del sistema eléctrico para suministrar energía a múltiples ascensores es NEC 620.62. NEC 620.62 requiere que los medios de desconexión del elevador (interruptor con fusible o disyuntor) se coordinen selectivamente con todos los dispositivos de sobrecorriente del lado del suministro. El NEC define la coordinación selectiva como: “Localización de una condición de sobrecorriente para restringir las interrupciones al circuito o equipo afectado, lograda mediante la selección e instalación de dispositivos de protección contra sobrecorriente y sus valores nominales o ajustes para la gama completa de sobrecorrientes disponibles, desde sobrecarga a la máxima corriente de falla disponible, y para el rango completo de tiempos de apertura del dispositivo de protección contra sobrecorriente asociados con esas sobrecorrientes”. 

Para cumplir, el diseñador del sistema eléctrico debe determinar la corriente de falla máxima disponible en el medio de desconexión del elevador y asegurarse de que el dispositivo de protección contra sobrecorriente del medio de desconexión del elevador elimine cualquier condición de sobrecorriente, hasta la corriente de falla máxima disponible, antes de que cualquier dispositivo de sobrecorriente aguas arriba se active. funcionar. Note que la definición menciona el rango completo de tiempos de operación. Esto es importante, ya que la tradición de usar solo curvas de tiempo-corriente para el análisis de la operación del dispositivo de sobrecorriente generalmente no es suficiente ya que las curvas de tiempo-corriente tradicionalmente se detienen en 0.01 segundos (no en el tiempo "cero"). 

Para los fusibles limitadores de corriente, la información para lograr la coordinación selectiva ha estado disponible durante muchos años en forma tabular de la relación de amperios del fusible. Estas tablas de coordinación selectiva para fusibles limitadores de corriente muestran la relación de amperaje mínima requerida entre un par de fusibles de un tipo determinado para lograr la coordinación selectiva. 

Para los interruptores automáticos, se deben consultar las curvas de tiempo-corriente, así como las tablas de coordinación selectiva del fabricante del interruptor automático. Estas tablas de coordinación selectiva de interruptores automáticos se pueden utilizar para identificar la corriente de falla máxima que un par de interruptores automáticos pueden coordinar selectivamente. Es importante tener en cuenta que estas tablas de coordinación selectiva pueden indicar una falta de coordinación selectiva en una corriente de falla dada para los interruptores automáticos que no muestran superposición en las curvas de tiempo-corriente de los interruptores automáticos. Para algunos fabricantes, como Eaton, se han completado las pruebas para determinar la capacidad de coordinación selectiva de los fusibles limitadores de corriente de la serie Bussmann™ con los interruptores automáticos de Eaton corriente arriba. 

Disparo de derivación 

Cuando el hueco del ascensor y/o la sala de equipos tenga instalado un sistema de supresión de incendios con rociadores, el código del ascensor requiere que se desconecte la línea principal de alimentación del ascensor antes de la aplicación de agua. Esto generalmente se logra a través de un dispositivo de disparo en derivación.   

Hay opciones disponibles para lograr esto, dependiendo de las necesidades del cliente. La opción más simple es usar un disyuntor de disparo en derivación ya sea en el alimentador que alimenta al elevador o en la desconexión del elevador. Para ascensores con sistemas de descenso de batería, se debe suministrar y cablear un contacto adicional para desactivar el sistema de descenso de batería cuando la desconexión del ascensor se opera manualmente para mantenimiento. NFPA 72 exige que se supervise la integridad del circuito de control entre el sistema de alarma contra incendios y el disparador de derivación. Además, el voltaje de disparo de derivación también debe ser monitoreado por el sistema de alarma contra incendios. La pérdida de voltaje en el circuito de control para los medios de desconexión debe causar que se indique una señal de supervisión en la unidad de control y el anuncio remoto requerido. En algunos casos, puede requerir un medio para probar la operación de disparo por derivación o hacer que un contacto opere el disparo por derivación de más de un ascensor. Según el NEC de 2017, si el ascensor se designa como una carga del sistema de emergencia, la desconexión debe estar protegida por un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD). Todas estas opciones y el cableado especial pueden ser un desafío, dependiendo de la ubicación del interruptor automático de disparo en derivación, así como de quién tiene la responsabilidad de proporcionar estas opciones adicionales. Debido a esto, varios fabricantes ofrecen un interruptor de desconexión de elevador de disparo en derivación todo en uno que incluye todos los accesorios precableados necesarios para cumplir con las diversas secciones del código. 

Instalaciones típicas de ascensores 

El arquitecto puede elegir entre ascensores de tracción o hidráulicos. Los ascensores de tracción suelen ser más rápidos y más eficientes energéticamente que los ascensores hidráulicos y, a menudo, se utilizan para edificios de gran altura. Los ascensores hidráulicos suelen ser más rentables y se utilizan para edificios de hasta cinco o seis pisos. Los ascensores de tracción generalmente se instalan en un "banco de ascensores", donde los interruptores con fusibles o los interruptores automáticos en un panel están ubicados en la sala de máquinas que da servicio al banco de ascensores. Cada interruptor con fusible o disyuntor en el panelboard se usa como una desconexión del elevador. Las instalaciones de ascensores hidráulicos normalmente se alimentan desde el cuadro de distribución principal y tienen un interruptor con fusible o disyuntor en la sala de máquinas que sirve como desconexión del ascensor. 

Como se mencionó, las instalaciones tradicionales de un elevador de tracción o hidráulico incluyen una sala de máquinas separada. La gran mayoría de los equipos que dan servicio al ascensor se encuentran dentro de esta sala (es decir, el controlador del ascensor). En esta sala también puede haber, entre otros: extractor de aire, unidad de refrigeración (según los requisitos locales y/o los requisitos establecidos por el proveedor del ascensor individual), iluminación, caída de voz y/o datos que atiende al teléfono de emergencia de la cabina del ascensor. , desconexión con fusible principal del controlador del elevador, circuito de disparo en derivación del alimentador del elevador (es decir, disyuntor de disparo en derivación), interruptor con fusible de la iluminación de la cabina del elevador y receptáculo(s) de conveniencia.   

Las instalaciones de ascensores MRL incorporan el controlador del ascensor y, a menudo, el medio de desconexión principal en un paquete conveniente que se encuentra dentro del hueco del ascensor. Sin embargo, el espacio suele estar limitado dentro del hueco y, como tal, es posible que muchos componentes auxiliares (disyuntores de disparo en derivación, desconexiones con fusibles) deban ubicarse fuera del hueco del ascensor. Es importante que los ingenieros de diseño comuniquen esto al arquitecto y al propietario durante la fase de diseño, ya que afectará las necesidades de espacio en otras partes de la instalación para acomodar el equipo eléctrico. 

Una instalación de ascensor tradicional (que incluye una sala de máquinas) requiere acceso al interior del hueco del ascensor. Se requieren receptáculos de conveniencia e iluminación para fines de mantenimiento en la base del foso y, en algunos casos (depende del fabricante del elevador), en la parte superior del hueco del elevador. Es importante que el ingeniero de diseño se coordine con el arquitecto para determinar la base de diseño del fabricante del elevador para determinar si se requiere energía e iluminación adicionales y cuándo.   

Es de gran importancia que el ingeniero de diseño se comunique con la autoridad local competente para determinar los requisitos de alarma contra incendios para la respectiva instalación del ascensor. Si bien los diseños de MRL han estado disponibles comercialmente durante muchos años, su uso puede ser aún desconocido para algunas autoridades competentes. Las prácticas de diseño que son aceptables en algunas jurisdicciones pueden no serlo en otras. Como siempre, el mejor consejo en todos los casos: haga su tarea, comuníquese con frecuencia y documente las decisiones tomadas. Pueden transcurrir años entre las etapas de diseño e instalación de un proyecto. Una buena documentación es de importancia clave para recordar qué decisiones se tomaron y por qué. 

Resumen 

Con los nuevos requisitos del controlador de ascensores, se prestará más atención al sistema de ascensores. En primer lugar, ahora está claro que los controladores de ascensores deben estar marcados por el fabricante con su SCCR. El ingeniero de diseño debe identificar la corriente de falla disponible en el controlador del elevador para que el instalador pueda proporcionar un controlador de elevador con SCCR adecuado. Si esto no se hace y la corriente de falla disponible excede el SCCR del controlador del elevador, se deben revisar otras soluciones para reducir la corriente de falla o se pueden necesitar cambios de equipo y evaluaciones de campo. Además, se deben cumplir los requisitos de coordinación selectiva y disparo en derivación según sea necesario para la instalación. 

Reimpreso con autorización de Dan Neeser, Compliance with the 2017 NEC for Elevator Controllers (Richardson: IAEI News Magazine, noviembre/diciembre de 1997), 10–18.