Conductos metálicos en trabajos de ascensores

El Código Eléctrico Nacional (NEC) dedica un artículo completo (NEC 620) a los requisitos para el cableado de ascensores, junto con otros mandatos especializados para montaplatos, escaleras mecánicas, ascensores móviles y salvaescaleras (ELEVATOR WORLD, abril y junio de 2012). El propósito general del código, establecido en su introducción, es la protección práctica de personas y bienes contra los peligros derivados del uso de la electricidad. Dado que se requieren cantidades significativas de energía eléctrica, cableado de control y auxiliar para elevar personas y materiales a alturas cada vez mayores, los diseñadores e instaladores necesitan conocimientos y experiencia confiables que van más allá de lo que cualquier individuo podría adquirir a través de la experiencia y la intuición.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Después de leer este artículo, debería haber aprendido sobre:
♦ El papel del NEC en las instalaciones eléctricas para ascensores
♦ La relación entre NEC y ASME A17.1-2007 / CSA B44-07: Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas
♦ Los tipos de cableado permitidos para salas de máquinas de ascensores, salas de control y huecos de ascensor.
♦ Cómo hacer la transición entre el cable MC y la canalización EMT
♦ Codos básicos de la pista de rodadura de metal

Durante años, el venerable código de ascensores ASME A17.1-2007/CSA B44-07: Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas ha sido the source para obtener información sobre construcción y mantenimiento, incluidos muchos temas diversos, como los requisitos sísmicos, la iluminación de la sala de máquinas y la capacidad de carga de la cabina. Este código de ascensores sienta las bases de lo que se debe lograr para una instalación segura, y NEC sigue con requisitos de cableado específicos. Los dos códigos están estrechamente coordinados y, juntos, son esenciales en el diseño e instalación de ascensores. Este artículo discutirá aplicaciones específicas en trabajos de ascensores para canalizaciones metálicas, especialmente tubería metálica eléctrica (EMT) y cable revestido de metal (MC). También proporcionará una descripción general de las tecnologías de construcción, en las que los electricistas y los técnicos de ascensores no solo pueden cumplir con los mandatos del código, sino también crear un producto final profesional y visualmente impresionante.

La “Parte I, General” del Artículo 620 de NEC sigue la plantilla de código general de apertura con una declaración de alcance y definiciones, además de requisitos generales como limitaciones de voltaje, espacios libres de trabajo y protección. Dado que nuestro enfoque, por ahora, es el uso de conductos metálicos, la primera área de interés es la "Parte III, Cableado". Comienza con una sección titulada "Métodos de cableado", que enumera los requisitos para ascensores y equipos relacionados, indicando que en espacios de maquinaria, espacios de control, dentro o sobre automóviles, en salas de máquinas y salas de control (sin incluir los cables móviles que conectan el automóvil y contrapeso) y el cableado, los conductores y las fibras ópticas del hueco del ascensor se instalarán en:

• Conducto de metal rígido (RMC)
• Conducto metálico intermedio
• EMT
• Conducto rígido no metálico (PVC)
• Cables
• MC, cable con aislamiento mineral (MI) o blindado

Esta lista no incluye todo, porque se permiten otros métodos de cableado (con varias limitaciones), especialmente cuando se necesita flexibilidad en motores y equipos similares. Cada método de cableado principal se cubre en su propio artículo dentro de las discusiones generales de varios métodos de cableado en los artículos 320-398 de NEC. Cada artículo consta de dos o más páginas de especificaciones de diseño e instalación que incluyen temas como el espaciado de los soportes, el radio mínimo de curvatura y el marcado. De particular interés en cada uno son las secciones tituladas "Usos permitidos" y "Usos no permitidos". Siempre que se contemple la especificación o instalación de uno de estos métodos de cableado, estas secciones deben ser escrutadas cuidadosamente para asegurar que no se construya un peligro en el producto o que no sea necesario un retrabajo costoso. Cada método permitido tiene características únicas que lo hacen más o menos apropiado para una aplicación en particular.

RMC es la canalización de metal más robusta en uso y está permitida en todos los entornos donde se permite cualquier cableado, por lo que se incluye en la lista de métodos de cableado permitidos. Se parece a una tubería de agua galvanizada (las roscas cónicas son idénticas y compatibles entre sí), pero tiene una superficie interior más lisa y, por esa razón, la tubería de agua no se acepta como canalización eléctrica. El RMC se dobla y se rosca en el campo y podría usarse para trabajos de ascensor. Sin embargo, su instalación es costosa y requiere mucho tiempo y, por estas razones, generalmente no se usa, excepto cuando se requiere debido a que el ascensor se encuentra en una zona peligrosa.

Los mismos comentarios se aplican a los conductos metálicos intermedios. Es más liviano y menos costoso que el RMC, pero aún no se usa comúnmente en entornos comunes. EMT se adapta bien donde se requieren conductos metálicos y será el enfoque principal de esta discusión. El cable con revestimiento no metálico (Tipo NM, nombre comercial Romex) está prohibido en la mayoría de las viviendas y no se utiliza en trabajos de ascensores.

El PVC está permitido en el trabajo de ascensores, pero es problemático por varias razones, y la mayoría de los profesionales prefieren EMT, aunque el PVC es menos costoso. Los precios son volátiles, pero a junio, 3/4 pulg. El PVC era aproximadamente un 60% del precio de EMT, y el diferencial aumentaba progresivamente en tamaños más grandes. El PVC es menos resistente que el EMT y tiene un gran coeficiente de expansión con el aumento de temperatura, por lo que es propenso a combarse y pandearse. Sus mejores usos son subterráneos, en concreto y en áreas húmedas o corrosivas como los establos de leche, pero no en trabajos de ascensores. Si se usa, debe ser un conducto gris listado por la agencia, nunca una tubería de agua.

MC es una solución excelente, robusta y práctica. Una versión relacionada, Tipo AC, es similar en apariencia, uso y procedimiento de instalación. La diferencia es que el revestimiento de MC no se puede considerar como un conductor de puesta a tierra del equipo, mientras que el revestimiento de tipo AC puede considerarse así, ya que tiene una tira de metal conductora continua justo dentro y en contacto con el revestimiento. Sin embargo, esto es un punto discutible, ya que MC contiene un conductor de puesta a tierra de equipo verde adicional. Es adecuado cuando no se requiere una conexión a tierra redundante, como en las áreas de atención al paciente de las instalaciones sanitarias o en ciertas áreas peligrosas. (Un ascensor en un hospital normalmente no se consideraría un área de atención al paciente).

MC y EMT se pueden usar indistintamente en el trabajo de ascensores, y es muy sencillo hacer la transición de uno a otro terminando ambos segmentos en un conector de 4 pulgadas. X 4 pulg. caja u otra caja y conectando los conductores en el interior con tuercas para cables. EMT tiene una apariencia más acabada y debe usarse siempre que sea posible, mientras que MC es apropiado cuando se pesca a través de paredes tachonadas y / o espacios huecos, donde se necesitarían numerosas curvas cerradas, o se conecta a maquinaria que vibrará o puede que tenga que moverse. para el mantenimiento.

El cable tipo MI está permitido para trabajos en ascensores, pero no se ve a menudo debido a su costo y al complejo procedimiento de instalación. Es un método de cableado muy confiable y muy adecuado para áreas peligrosas. Consiste en conductores rodeados por un material tipo MI altamente refractario dentro de una tubería de cobre. Está terminado por medio de una tapa aislante, un sello de extremo, un recipiente de latón atornillado que corta sus propias roscas en la tubería de cobre y un conjunto de tuerca y prensaestopas de latón roscado de tres piezas.

Cableado del hueco del ascensor

En los huecos de los ascensores, se permiten otros métodos de cableado, pero con restricciones. Los cables utilizados en circuitos de potencia limitada de Clase 2 pueden instalarse entre elevadores, equipos de señalización y dispositivos operativos, siempre que los cables estén soportados y protegidos contra daños físicos y sean de tipo con revestimiento y retardante de llama. En otras palabras, este tipo de cableado no requiere conductos metálicos, aunque se permiten EMT y MC, y existen buenas razones para utilizarlos. (Sin embargo, es posible que el cableado de Clase 2 no esté en la misma canalización que el cableado de alimentación y luz). Si utiliza un cable sin canalización, el primer paso es verificar que el cableado, de hecho, califica como Clase 2. Todo esto se examina en "Artículo 725 del NEC: Circuitos de potencia, señalización y control remoto de clase 1, clase 2 y clase 3". Un circuito de Clase 2 puede definirse como un circuito de control remoto, señalización o de energía limitada alimentado por una fuente de energía de Clase 2, como un transformador de Clase 2, un termopar o una tarjeta de circuito. Estos poseen suficiente impedancia interna, por lo que no pueden generar suficiente energía para encender material combustible, y los niveles de voltaje no son suficientes para constituir un peligro de descarga. Con este tipo de cableado, se relajan ciertos requisitos del código para el cableado de energía y luz "ordinario". Sin embargo, se aplican algunos otros requisitos, como mantener la separación del cableado que involucre niveles de voltaje o potencia más altos, la idea es garantizar que estos no se infiltran en el cableado de Clase 2.

Otro método de cableado que puede encontrar un uso condicional en el trabajo de ascensores son los cables flexibles y los cables que son componentes de los equipos enumerados y se utilizan en circuitos que operan a una raíz cuadrada media de 30 V o menos, o 42 VCC o menos. Estos cordones y cables no deben exceder los 6 pies de largo, deben estar apoyados y protegidos de daños físicos y deben estar revestidos y ser retardadores de llama. Además, se permiten métodos de cableado de conductos metálicos flexibles y conductos flexibles herméticos a líquidos (tanto metálicos como no metálicos) que no excedan los 6 pies en las cajas de ascensores. Se permiten cordones y cables flexibles o conductores agrupados y encintados y atados sin el beneficio de una canaleta. Deben ser retardadores de llama y estar ubicados para protegerlos de daños físicos. Además, deben ser parte de un equipo listado, una máquina de conducción o un freno de conducción. Además, una bomba de sumidero o una bomba de recuperación de aceite en el pozo puede conectarse con un cable. El cable debe ser de un tipo resistente al aceite y de uso rudo, no debe exceder los 6 pies y debe estar protegido contra daños físicos.

En resumen, el cableado en una caja de ascensor debe estar bien diseñado e instalado por dos razones: Cualquier material de cableado suelto o fuera de lugar podría engancharse en un automóvil que pasa con resultados muy desafortunados. Además, un incendio dentro de un hueco de ascensor estaría sujeto a una tremenda actividad de corrientes ascendentes y podría afectar rápidamente a los niveles superiores. En los automóviles, en el contrapeso y dentro de las salas de máquinas, las salas de control y los espacios de control, se permiten métodos de cableado adicionales similares cuando se necesita flexibilidad.

En la mayoría de las instalaciones de ascensores, EMT y MC son los métodos de cableado dominantes. Como en todo el cableado, la planificación anticipada es clave para lograr un producto final de calidad, y esto es particularmente cierto cuando se trata de conductos metálicos. No es muy difícil construir un sistema de canalización eléctrica que funcione, al menos por un tiempo, pero los buenos electricistas y técnicos de ascensores aspiran a un estándar de trabajo más alto. Queremos crear estructuras eléctricas que sean completamente seguras, confiables y que se caractericen en todo momento por una apariencia profesional sobresaliente.

Cableado de la sala de máquinas

En una sala de máquinas de ascensores, es probable que la canaleta metálica se monte en la superficie de paredes y techos terminados. Como se mencionó, EMT y MC están permitidos aquí. Se logra una apariencia más profesional y ordenada utilizando EMT siempre que sea posible. MC, si bien es confiable y factible en este entorno, tiene una apariencia "ocupada" y menos elegante que EMT. Proporciona una excelente conexión a tierra, ya que hay un conductor de conexión a tierra de equipo verde cerrado, que no depende de la armadura metálica exterior para esta función. En el caso de EMT, la tubería en sí califica como un medio de conexión a tierra, pero los mejores electricistas siempre "tiran de un verde". De esa manera, si la pista de rodadura pierde continuidad, se mantendrá la conexión a tierra del equipo.

Un cortador rotativo MC funciona bien para cortar blindaje MC. Deslice un 8 pulgadas. pieza, corte la tira de plástico e inserte el extremo del cable preparado en un conector. Utilice un casquillo aislante anti-corto ("cabeza roja") para proteger el aislamiento del cable. El conector tendrá una pequeña abertura para que los inspectores puedan verificar que el buje esté en su lugar después de la instalación. El casquillo aislante anti-corto no es necesario si se usa un conector a presión.

Aparte del cortador rotativo MC, no se necesitan herramientas especializadas, solo un taladro inalámbrico con una broca de destornillador Phillips para montar cajas y asegurar el cable. A este respecto, se utilizan comúnmente tornillos para paneles de yeso (preferiblemente galvanizados). Los requisitos de instalación se encuentran en el artículo 330 de NEC.

Usar EMT es más complicado, especialmente en el proceso de doblar su pista de rodadura de metal para presentar una apariencia de alta calidad, estableciendo el tono para un trabajo de calidad. Técnicamente no es un conducto, EMT es una tubería, descrita correctamente como canalización de metal. Sin embargo, al usar EMT, los electricistas dicen que están colocando cables en un conducto, por lo que el uso en el trabajo prevalece sobre la terminología precisa. Se utiliza un doblador EMT para EMT, pero para trabajar con conductos intermedios o rígidos del mismo tamaño, se necesita un doblador de un tamaño más grande (para acomodar el mayor diámetro exterior de estas tuberías). Las herramientas necesarias para doblar EMT van desde dobladoras manuales sencillas y económicas hasta elaborados modelos hidráulicos y de trinquete. La mayoría de los trabajos de canalización de ascensores involucrarán tamaños modestos de circuitos derivados, con la excepción del alimentador que proviene del panel de suministro, y la energía al motor (es), por lo que un juego de dobladores manuales, adquiridos según sea necesario en diferentes tamaños, será suficiente.

Para trabajos pequeños y medianos, es factible cortar EMT con una sierra para metales. A mayor escala, lo mejor es una sierra de cinta manual. Otra posibilidad es una sierra de corte equipada con un disco de corte abrasivo. En cualquier caso, el corte de metal debe realizarse fuera de la sala de máquinas, ya que el polvo y el esmerilado de metal son bastante peligrosos para las placas de circuitos, donde las partículas conductoras finas pueden unir fácilmente los rastros adyacentes con resultados catastróficos. Un bolígrafo fino con punta de fieltro funciona bien para marcar longitudes de EMT antes de cortar. Todos los extremos cortados deben fresarse para evitar daños en el aislamiento cuando se tira de los conductores.

El objeto al doblar el conducto es hacer un doblez gradual y uniforme, de modo que no haya torceduras que obstruyan la operación de tracción del cable. Se vuelve más difícil cuando varias curvas están orientadas en diferentes direcciones, cuando es necesario instalar la tubería en espacios reducidos alrededor de los obstáculos. Tenga cuidado de hacer una "pata de perro", que es una pieza que tiene las curvas en sentido contrario entre sí o que no está en el mismo plano (si es necesario). Las patas del perro se pueden reparar cortando entre dos curvas e insertando un acoplamiento para que las curvas se alineen correctamente.

La canaleta metálica debe adherirse a las superficies de la pared o el techo, en lugar de cortar a través de espacios abiertos. Entre las terminaciones de la caja, cualquier conducto requiere curvas descentradas donde emerge de la primera caja. Luego se sujeta a la pared o al techo, finalmente tiene otro par de curvas descentradas donde ingresa a la segunda caja. Se utiliza un doblador de compensación para hacer curvas de caja (Figura 1).

Curvas de conducto y EMT comunes

Para hacer una curva de 90 ° en el caso de que uno o ambos extremos de las curvas no estén predeterminados, coloque el conducto en el doblador, coloque la tubería sobre un piso plano y nivelado, haga una curva vertical y luego pise el reposapiés y presione hacia abajo mientras se dobla; de lo contrario, la curvatura estará incompleta, lo que resultará en un radio deficiente. Cuando se comienza en una ubicación predeterminada y se termina con una curva en ángulo recto en una “pared de ladrillos” de ubicación fija, es necesario hacer una deducción total. La cantidad debe deducirse de la distancia entre la terminación o acoplamiento y la pared de ladrillos.

La cantidad a deducir depende del tamaño de la tubería. Las deducciones suelen estar estampadas en los dobladores. Para 1/2 pulg. EMT, deducir 5 pulg .; para 3/4 pulg. EMT, deducir 6 pulg .; y para 1 pulg. EMT, reste 8 pulg. Para restar, mida desde el hombro del acople o conector donde la tubería realmente comenzará hasta la pared de ladrillos adyacente donde se colocará la curva. Reste la deducción, luego marque la tubería a esa distancia. Inserte el tubo en el doblador con la marca en la flecha. La pieza doblada terminará en la ubicación deseada.

Se utiliza una curva descentrada, que consta de dos curvas en el mismo ángulo, para llevar la tubería a un plano diferente, continuando en la misma dirección. El segundo doblez apunta en la dirección opuesta, lo que hace que los tramos de tubería paralelos a ambos lados del segmento inclinado. De centro a centro, la longitud de la tubería entre las dos curvas es igual a la profundidad de compensación multiplicada por la cosecante de los dos ángulos de curvatura idénticos. Una cosecante es una función trigonométrica que se encuentra en tablas trigonométricas para cualquier ángulo. Es mejor usar un par de curvas de 30 ° para hacer un desplazamiento, porque la cosecante es 2, que es más fácil de recordar y calcular. Sin embargo, 30 ° es demasiado grande para desplazamientos de menos de 4 pulg. En este caso, los ángulos más pequeños comunes son 22.5 ° (cosecante de 2.6) y 10 ° (cosecante de 5.76).

Se utiliza una curva de silla para pasar el conducto sobre un obstáculo, como otra pista de rodadura o tubería de agua. El asiento de tres puntos se utiliza para distancias cortas, como cuando se debe evitar un solo tubo. La primera y la última curva son iguales y el ángulo de la curva central es igual a su suma. Por ejemplo, si las curvas inicial y final son de 22.5 °, la curva central será de 45 °. La curva del sillín de cuatro puntos se parece a su contraparte de tres puntos, pero se utiliza cuando se debe evitar más de un obstáculo (Figura 2). Todos los ángulos son iguales. En realidad, se compone de dos compensaciones a cualquier distancia, lo que sea necesario para evitar la obstrucción.

Las curvas segmentadas (de varios disparos) son necesarias cuando los conductos paralelos deben girar. Ese objetivo se puede lograr doblando todas las tuberías en el mismo ángulo, pero cuando se requiere la mejor apariencia de acabado, el enfoque segmentado es mejor. Si, por ejemplo, la tubería más interna necesita una curva de 90 °, podría crearse haciendo nueve curvas de 10 °. El número de curvas y sus ángulos es constante para cada tubería, pero se colocan sucesivamente más separados para mantener el espaciado paralelo.

Conclusión

Este ha sido un breve resumen del principio de EMT y curvas de conductos. El tema es bastante complejo; se han escrito libros enteros sobre él. Los electricistas comerciales e industriales dedican una buena parte de su tiempo a doblar conductos metálicos, por lo que los procedimientos eventualmente se vuelven muy familiares. En una sala de máquinas de ascensores, sala de control o hueco de ascensor, se debe mantener un nivel muy alto de mano de obra, y se espera que esta breve descripción sea útil en ese sentido.

Preguntas de refuerzo del aprendizaje

Utilice las preguntas de refuerzo del aprendizaje a continuación para estudiar para el Examen de evaluación de educación continua disponible en línea en www.elevatorbooks.com o en la p.
139 de este número.
♦ ¿Qué es un circuito de Clase 2?
♦ ¿Cuándo se permiten los cables flexibles en las instalaciones de ascensores?
♦ ¿En qué se diferencian los métodos de conexión a tierra para cables MC y conductos EMT?
♦ Al doblar conductos o tubos de metal, ¿qué es una “pata de perro”?
♦ ¿Cuál es el propósito de un plegado descentrado?