Descripción general del Capítulo 7
El Capítulo 7 aborda los sistemas eléctricos que deben funcionar bajo condiciones especiales, particularmente cuando se pierde la energía normal. Los sistemas de emergencia, la energía de reserva y la producción de energía interconectada son esenciales para la seguridad de la vida humana, la continuidad del negocio y la creciente integración de recursos energéticos distribuidos. Comprender las diferencias entre los sistemas de emergencia, los de reserva requeridos legalmente y los de reserva opcionales es fundamental para el examen del NEC.
Consejo para el examen: La diferencia principal entre los tres tipos de sistemas de reserva es el tiempo de restablecimiento y la autoridad que los exige. Los sistemas de emergencia deben restablecerse en 10 segundos; los sistemas de reserva requeridos legalmente en 60 segundos; los sistemas de reserva opcionales no tienen un tiempo de restablecimiento obligatorio.
Sistemas de emergencia (Artículo 700)
Los sistemas de emergencia son aquellos requeridos legalmente por códigos municipales, estatales, federales u otros, o por cualquier agencia gubernamental con jurisdicción. Proporcionan iluminación y energía para la seguridad de la vida humana cuando falla el suministro normal.
Restablecimiento de energía
- Los sistemas de emergencia deben ser capaces de suministrar energía dentro de los 10 segundos de la pérdida del suministro normal.
- Las fuentes de energía aceptables incluyen baterías de almacenamiento, grupos electrógenos, suministros de energía ininterrumpible (UPS) y acometidas separadas de servicios públicos donde estén aprobadas.
Requisitos de cableado
- El cableado del sistema de emergencia debe mantenerse completamente independiente de todos los demás cableados y equipos. Los circuitos de emergencia no pueden compartir canalizaciones, cajas o gabinetes con el cableado normal.
- Donde el cableado de emergencia pasa a través de un edificio, debe estar protegido contra el fuego mediante su instalación en espacios completamente protegidos por construcción aprobada con clasificación de resistencia al fuego o mediante el uso de sistemas de cables con clasificación de resistencia al fuego.
- Se requiere un interruptor de transferencia para transferir automáticamente las cargas al suministro de emergencia ante la pérdida de energía normal.
Cargas servidas
Las cargas de emergencia típicas incluyen:
- Señales de salida e iluminación de medios de egreso
- Sistemas de detección y alarma de incendios
- Ascensores (para acceso de bomberos)
- Sistemas de ventilación esenciales para la seguridad de la vida humana
- Energía para bombas contra incendios (en algunas jurisdicciones)
Regla clave: No se permite la protección contra fallas a tierra de equipos en el ramal de emergencia. Sin embargo, se requiere la indicación de falla a tierra para alertar al personal de mantenimiento sobre una condición de falla sin desconectar el suministro de emergencia.
Sistemas de reserva requeridos legalmente (Artículo 701)
Los sistemas de reserva requeridos legalmente son obligatorios por ley, pero sirven a cargas que son menos críticas que las de los sistemas de emergencia. La pérdida de estos sistemas no pondría en peligro inmediato la vida humana, pero podría crear peligros o impedir las operaciones de rescate.
- La energía debe restablecerse dentro de los 60 segundos de la falla del suministro normal.
- El cableado puede ocupar las mismas canalizaciones que otros cableados generales, a menos que esté específicamente prohibido por la AHJ.
- Se requiere un interruptor de transferencia, ya sea automático o manual dependiendo de la aplicación.
- Las cargas típicas incluyen sistemas de calefacción y refrigeración, sistemas de comunicaciones, ventilación para la extracción de humo y procesos industriales donde el apagado podría crear peligros.
Sistemas de reserva opcionales (Artículo 702)
Los sistemas de reserva opcionales no son obligatorios legalmente. Protegen negocios privados o propiedades donde la seguridad de la vida humana no está en juego. Los propietarios de viviendas que instalan generadores de respaldo para su comodidad durante cortes de servicios públicos se incluyen en este artículo.
Requisitos clave
- No hay un tiempo de restablecimiento obligatorio; el sistema opera a discreción del propietario.
- Se requiere un interruptor de transferencia para evitar la retroalimentación de la energía del generador hacia el sistema de servicios públicos, lo que podría poner en peligro a los trabajadores de servicios públicos y dañar los equipos.
- El equipo de transferencia debe estar diseñado e instalado para evitar la interconexión inadvertida de las fuentes normal y alterna.
- La gestión y priorización de la carga quedan a discreción del propietario, pero no deben exceder la capacidad del generador.
Generadores portátiles
Cuando se utiliza un generador portátil sin un interruptor de transferencia, no debe estar conectado al cableado del predio. Las cargas deben conectarse directamente a los receptáculos del generador. Cualquier conexión permanente requiere un mecanismo de transferencia que cumpla con el código.
Fuentes de producción de energía eléctrica interconectadas (Artículo 705)
El Artículo 705 rige la instalación de una o más fuentes de producción de energía eléctrica, como energía solar fotovoltaica, eólica o celdas de combustible, que operan en paralelo con una fuente de electricidad primaria.
- El punto de conexión al cableado del predio debe estar en el lado del suministro de los medios de desconexión de la acometida o en un interruptor automático dedicado en el lado de la carga.
- Al conectar en el lado de la carga usando un interruptor automático (la “regla del 120%”), la suma de las clasificaciones de los dispositivos de sobrecorriente que suministran a la barra colectora no debe exceder el 120% de la clasificación de la barra colectora.
- Los inversores interactivos con los servicios públicos deben estar listados y deben desconectarse automáticamente de los servicios públicos tras la pérdida de la tensión de los servicios públicos (protección contra funcionamiento en isla).
- Se deben proporcionar medios de desconexión visibles y accesibles para cada fuente de energía.
Sistemas de almacenamiento de energía (Artículo 706)
El Artículo 706 aborda los sistemas de baterías, los sistemas de volantes de inercia y otras tecnologías de almacenamiento de energía que se combinan cada vez más con la energía solar fotovoltaica y se utilizan para la gestión de la demanda.
- Los sistemas de almacenamiento de energía deben tener medios de desconexión que aíslen el sistema de todos los conductores de otros sistemas.
- Los sistemas de baterías deben instalarse en salas dedicadas o envolventes con una ventilación adecuada para evitar la acumulación de gases explosivos (hidrógeno de las baterías de plomo-ácido, por ejemplo).
- Se debe proporcionar protección contra sobrecorriente para todos los conductores no puestos a tierra del sistema de almacenamiento.
- El sistema debe estar marcado con la tensión máxima, la corriente máxima y la capacidad de energía almacenada.
Sistemas de energía para operaciones críticas (Artículo 708)
El Artículo 708 aborda las instalaciones designadas como operaciones críticas por el gobierno federal, estatal o local. Estas incluyen centros de datos, centros de llamadas al 911 e instalaciones vitales para la seguridad nacional o la salud pública.
- Estas instalaciones requieren una evaluación de riesgos para determinar las amenazas y vulnerabilidades.
- Se requiere la seguridad física del sistema eléctrico, incluidas rutas de cableado seguras y salas de equipos protegidas.
- Las fuentes de energía redundantes con transferencia automática son típicas, y el sistema debe estar diseñado para mantener las operaciones durante cortes prolongados de los servicios públicos.
