Sellado cortafuego y hermético en subestaciones y salas eléctricas

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¿De qué se trata?

Las subestaciones y salas eléctricas son utilizadas para la instalación de equipos eléctricos y de control en instalaciones industriales. Tanto las construcciones de material noble, como la posibilidad de prefabricar un módulo o salas tipo contenedor, nos permite preinstalar tanto el equipo eléctrico como el de control y la posibilidad de preponer en marcha el equipo antes de la instalación además de reducir los costos de instalación in situ.

“Esto representa una ventaja especial en proyectos ubicados en zonas remotas donde el costo de la mano de obra puede ser muy alto.”

La conexión in situ de conductores y cables dentro del equipo representa, con frecuencia, un problema. Los planos del equipo, el diseño de la construcción modular de la sala o subestación, el número de conexiones y el método de conexión pueden influir en la velocidad y la facilidad de instalación.

¡Importante!  – Elegir un método incorrecto para el paso de los cables puede comprometer la integridad del entorno de la construcción y del equipo, aumentar sustancialmente los costos de instalación y complicar la posibilidad de añadir cables y conductores en el futuro. Esto afectará negativamente en el costo de propiedad (mantenimiento y operación) durante la vida útil del activo.

Consideraciones básicas para el sellado de subestaciones o salas eléctricas modulares

Una subestacion modular básica (prefabricada) tipo contenedor se compone de una base de acero para el marco del patín, sobre el que se apoya una construcción de paneles aislados prefabricados.

Las dimensiones de la construcción pueden variar,  es común ver construcciones de subestaciones de dimensiones superiores a 30 metros de longitud, 7 metros de ancho y 6 metros de alto.

La interconexión del cableado entre equipos suele realizarse mediante dos maneras posibles:

  • Si se ha construido sobre pilotes y las conexiones del cableado para la subestación son internas, los conductos o cables se pasarán por el techo, dentro de la subestación.
  • Si las conexiones son externas entonces se instalarán en el piso de la subestación, directamente en los componentes del equipo.

Conexiones de cables en Subestaciones

Hay un número de retos asociados con la conexión de cables en subestaciones modulares, veamos de qué se trata:

  • El primero es el número de conexiones de la instalación. En una subestación de tamaño medio que ofrezca servicio a un gran número de interconexiones de motores, pueden haber 300 o más conexiones de cables de energía eléctrica y de control. Las conexiones deben adaptarse para alcanzar la ubicación del equipo eléctrico y de control así como de los elementos de acero del patín sobre el que se apoya la construcción.
  • El otro reto asociado a la conexión de cables en la instalación, es el mantenimiento de la integridad ambiental del equipo y de la cubierta de la subestación. Esto requiere que el método de conexión mantenga un aislamiento adecuado mediante una barrera estanca y hermética al vapor con un factor de valor” R”, para evitar la condensación en el interior del equipo y del envolvente de la estructura.

Qué debe ofrecer el método de conexión de cables

  • Una barrera resistente al fuego, en el improbable caso de que este se produzca. Generalmente las soluciones de sellado cortafuego deben ofrecer una resistencia de 2 horas.
  • Debe admitir distintos tipos de configuraciones de construcción de cables y métodos de cableado.
  • En cualquier caso, el cable debe quedar perfectamente asegurado y conectado a tierra de acuerdo con los requisitos y códigos locales de instalación eléctrica.

Uno de los aspectos del método de conexión de cables que, con frecuencia, se pasa por alto, es la posibilidad de instalar cables en el futuro. La flexibilidad que ofrece una sencilla adición de cables supone una ventaja, incluso durante la instalación inicial.

Opciones tradicionales para la conexión de cables

Actualmente se usan varios métodos de conexión de cables para conectar los conductores en subestaciones industriales. En algunos proyectos se prefiere que los cables sean conectados en la parte superior del equipo eléctrico y de control montados en el interior de la Subestación o Sala Eléctrica. Con frecuencia es utilizada una barrera pasamuros de cables para pasar los cables a través de un muro exterior.

En las figuras anteriores se ilustra un método en el que los cables se conectan en el piso de una subestación y/o sala eléctrica. Ya sea previamente o posterior al conexionado de los cables, se utiliza un sistema de sellado cortafuego con plancha intumescente para facilitar la previa perforación de agujeros para los conectores de cables antes de su instalación en campo. Esto ayuda a mejorar la productividad de la construcción.

Esta solución de sellado puede implementarse preferentemente luego de haber terminado el conexionado de los cables, pero también podría instalarse antes de realizar la conexión de los cables y conductores.

Opción mejorada de conexión de cables con un sistema pasamuros de cables

Una segunda opción para la conexión de cables en una subestación es utilizar un marco de entrada con pasamuros. En la Fig. a continuación se muestra una instalación con pasamuros de entrada.

  1. El marco del pasamuros se suelda o se fija con tornillos al piso de la subestación en lugares estratégicos, en el lugar donde se conectarán los cables.
  2. A continuación, se tira de los cables para colocarlos en su sitio a través de los marcos de pasamuros.
  3. Posteriormente, se sellan con bloques Multidiametro™ de paso y una unidad de compresión mecánica.

El sistema de pasamuros de cables retiene en su sitio los cables y proporciona un ambiente resistente al fuego y sellado hermético al gas tanto para el equipo como para la cubierta de la estructura.

Ventajas:

El uso de pasamuros de cables para la entrada de cables en una subestación y/o sala eléctrica ofrece varias ventajas.

  • La primera es la eficacia. Los pasamuros de cables permiten conectar múltiples cables al mismo tiempo a través de la apertura de los pasamuros.
  • Por otra parte, el marco de pasamuros mantiene la integridad del sellado estructural y del entorno del piso y permite una instalación de cables muy eficaz y de alta densidad en un espacio muy pequeño.
  • Además, cada pasamuros ofrece capacidad para futuras expansiones mediante los bloques (módulos) no utilizados que pueden desmontarse fácilmente y ser reinstalados para futuras instalaciones de cables.

Otra ventaja importante de sellar los cables con un sistema de pasamuros de cables es el espacio adicional que queda por debajo del suelo de la estructura y del equipo gracias a la extensión del marco de pasamuros.

Barreras pasamuros para el sellado de tuberías y cables

¿Qué son?

Son elementos de sellado importantes en el diseño de Subestaciones y Salas eléctricas modulares integradas. Permite la entrada de tuberías, conductos y cables a través de muros que deben ser a prueba de fuego, estancos (herméticos) al vapor o diseñados para mantener un entorno presurizado.

Las barreras pasamuros de sellado deben poder instalarse en distintos tipos de muros, ofrecer la misma clasificación de resistencia al fuego que el muro, admitir el paso de distintos tipos de conductores y conexiones de cable de varias configuraciones, así como permitir modificaciones y cambios futuros. En la Fig. siguiente se ilustra el uso de una barrera pasamuros en una aplicación modular integrada.

Datos:

La familia de productos de Roxtec se adapta perfectamente al concepto de subestaciones y salas eléctricas modulares y prefabricadas. Roxtec fabrica distintos marcos pasamuros que pueden instalarse en estructuras de concreto, acero o estructuras con marcos propios.

  • La tecnología multicapas utilizada en los módulos de Roxtec simplifica tanto el diseño como la instalación de tuberías y cables a través de particiones de muros.
  • Se configura fácilmente a una amplia gama de diámetros de tuberías y cables formando un sello de presión alrededor del paso de la tubería o cable. Esto garantiza la integridad del muro estanco (hermético) a vapores y minimiza las pérdidas de presión en instalaciones purgadas.
  • Las tuberías y cables se instalan fácilmente y el sistema de Roxtec puede abrirse o cerrarse repetidamente del modo que sea necesario para instalar nuevos pasos de tuberías y cables.

Por otro lado, tenemos la solución de sellado cortafuego, ampliamente utilizada en la industria de la minería y energía, con el objetivo de brindar una protección contra el fuego exclusivamente para utilización en vanos grandes donde pasan cables, tuberías y ductos. Esta solución también permite la fácil instalación al término de la instalación de los cables en las subestaciones y salas eléctricas.

Proceso de sellado

NUESTRA CONCLUSIÓN…

El uso de sellos cortafuego y herméticos para la instalación y conexión de cables en subestaciones y salas eléctricas industriales ofrece varias ventajas. Ofrece un diseño estandarizado con flexibilidad para la conexión de distintos tamaños y configuraciones de cables. La facilidad de la instalación ayuda a reducir la mano de obra y minimiza el daño potencial que puede sufrir el aislante. La integridad estructural y del entorno del paso a través del muro o piso se mantiene, proporcionando una barrera aislante, con hermeticidad al agua y al polvo y además resistente al fuego. Ambas opciones permiten añadir cables en el futuro.

El sellado cortafuego y hermético de cables representa una alternativa viable para la conexión de cables en el interior de subestaciones y salas eléctricas industriales.