Las Normas Eléctricas en el Cableado Estructurado

Por Miguel Aldama, RCDD/NTS/OSP/WD, TPM
Gerente Técnico
México, Centroamérica y Caribe Hispano

Introducción

Los sistemas de cableado estructurado poseen muchos elementos que por su naturaleza o condiciones de instalación, deben cumplir con los requisitos establecidos en las normas eléctricas. A pesar de esto, muchas personas involucradas en el diseño e instalación no cumplen con estos requisitos de aplicación obligatoria, ya sea por negligencia o desconocimiento.

El propósito del presente artículo es enunciar las principales normas eléctricas, sus referencias en las normas de cableado y sus principales requisitos que afectan el diseño e instalación de los sistemas de cableado estructurado.

Normas Eléctricas

Cada país, e incluso cada localidad, tienen su propio reglamento eléctrico, cuyo propósito fundamental es la seguridad hacia las personas; de ahí su carácter obligatorio.

Los reglamentos eléctricos de mayor relevancia son los siguientes:

• NFPA 70:2008¹, National Electrical Code (Código Nacional Eléctrico) - Comúnmente conocido como NEC-2008, esta norma es reglamentaria para los Estados Unidos Americanos y demás países que la han adoptado o adaptado a sus necesidades locales.
• IEC 60364-1:2005², Low-voltage electrical installations - Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions (Instalaciones eléctricas de baja tensión - Parte 1: Principios fundamentales, evaluación de características generales, definiciones). Esta norma, más todas las demás desarrolladas por el comité de normas 64 de la IEC³, se enfocan en la
• protección contra peligros ocasionados por el uso de la electricidad en instalaciones de edificios. .. NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (utilización). Norma oficial mexicana que, aunque se basa principalmente en la NFPA-70 y en la IEC-60364-1, contiene diversos requisitos adecuados a las instalaciones eléctricas en México⁴.

Importancia de la Aplicación de las Normas Eléctricas

El uso e instalación inadecuados de la energía eléctrica, incluso en potencia limitada, pueden ser un peligro para los seres vivos, el medio ambiente y los bienes materiales.

En las instalaciones eléctricas, existen dos tipos de riesgos mayores: las corrientes de choque y las temperaturas excesivas; capaces de provocar quemaduras, incendios, explosiones u otros efectos peligrosos. Para prevenir ambos tipos de riesgos, los principios fundamentales de protección para la seguridad establecen que se deben tomar medidas de protección apropiadas contra:

• choques eléctricos,
• efectos térmicos,
• sobrecorrientes,
• corrientes de falla y
• sobretensiones.

Medidas de Protección en las Instalaciones Eléctricas

• Se debe evitar que:
  • las personas y demás seres vivos sufran lesiones, quemaduras o la muerte;
  • haya daños o pérdidas de bienes materiales; y
  • haya daños al medio ambiente.
• Para evitar lo anterior, las instalaciones eléctricas deben planearse y efectuarse para:
  • prevenir el contacto directo con las partes energizadas (vivas) de la instalación;
  • prevenir el contacto indirecto con los conductores expuestos en caso de falla;
  • prevenir el contacto directo o indirecto con barreras o separaciones adecuadas;
  • limitar la corriente que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior al choque eléctrico y al de sobrecorriente;
  • activar la desconexión automática de la alimentación, en un lapso de tiempo que permita limitar la corriente y no causar el choque eléctrico o una sobrecorriente, en caso de contacto indirecto;
  • evitar el efecto térmico, eliminando cualquier riesgo de ignición de materiales inflamables debido a las altas temperaturas o a los arcos eléctricos;
  • utilizar protección contra sobrecorriente para evitar temperaturas excesivas o averías electromecánicas;
  • conducir una corriente de falla o de fuga en forma segura, sin que alcancen una temperatura superior a la máxima permisible para los conductores;
  • instaurar métodos de puesta y unión a tierra para la conducción segura de corrientes de falla; en especial, en caso de contacto indirecto; eliminar una tensión excesiva motivada por fenómenos atmosféricos, electricidad estática, fallas en la operación de los equipos de interrupción o bien por fallas entre partes vivas de circuitos alimentados a tensiones diferentes; y
  • evitar sobrecargar los circuitos instalados debido a una mala planeación o prácticas inadecuadas.

Secciones Aplicables de Normas Eléctricas para Cableado Estructurado

Las normas de cableado requieren el cumplimiento de las normas o reglamentos eléctricos que apliquen. Para efectos prácticos, se tomarán las referencias de la NOM-001-SEDE y su equivalencia con las cláusulas de la NFPA-70 correspondientes.

Requisitos Más Comunes para Cableado Estructurado

Aunque existe una gran cantidad de especificaciones y requisitos dentro de las normas eléctricas, que de algún modo afectan el diseño o la instalación del cableado estructurado, algunos de ellos son más recurrentes en la práctica. A continuación se exponen los requisitos de la NOM-001-SEDE y de la NFPA- 70 que se consideran de mayor utilidad en los sistemas de cableado estructurado.

Ejecución de los Trabajos

• (Sólo NOM-001-SEDE) 3.4.1.1. Son esenciales para la construcción de las instalaciones eléctricas⁵ una mano de obra efectuada por personal calificado y la utilización de materiales aprobados.
• 110-12. Ejecución mecánica de los trabajos. Los equipos eléctricos se deben instalar de manera limpia y profesional.⁶

Espacio de Trabajo

• 110-16. Espacio de trabajo alrededor de equipo eléctrico (de 600 V nominales o menos). Alrededor de todo equipo eléctrico debe existir y mantenerse un espacio de acceso y de trabajo suficiente que permita el funcionamiento y el mantenimiento rápido y seguro de dicho equipo.
  • a) Distancias de trabajo.⁷
    Excepto si se exige o se permite otra cosa en esta norma, la medida del espacio de trabajo en dirección al acceso a las partes vivas que funcionen a 600 V nominales o menos a tierra y que puedan requerir examen, ajuste, servicio o mantenimiento mientras estén energizadas no debe ser inferior a la indicada en la Tabla 110-16(a). Las distancias deben medirse desde las partes vivas, si están expuestas o desde el frente o abertura de la envolvente, si están encerradas. Las paredes de concreto, ladrillo o azulejo deben considerarse conectadas a tierra.
    
    .el espacio de trabajo no debe ser menor que 80 cm de ancho delante del equipo eléctrico. El espacio de trabajo debe estar libre y extenderse desde el piso o plataforma hasta la altura exigida por esta Sección. En todos los casos, el espacio de trabajo debe permitir abrir por lo menos 90° las puertas o paneles abisagrados del equipo.
    • .. Excepción 2: Con permiso especial de la autoridad competente, se permiten espacios más pequeños si todas las partes no aisladas

  • TABLA 110-16(a). Distancias de Trabajo

    Tensión eléctrica nominal a tierra (V)	Distancia de profundidad libre mínima (mm)
    	Condición 1	Condición 2	Condición 3
    0-150	0,90	0,90	0,90
    151-600	0,90	1,10	1,20
    Las condiciones son las siguientes:  1. Partes vivas expuestas en un lado y no vivas ni conectadas a tierra en el otro lado del espacio de trabajo, o partes vivas expuestas a ambos lados protegidas eficazmente por madera u otros materiales aislantes adecuados.  2. Partes vivas expuestas a un lado y conectadas a tierra al otro lado. Las paredes de concreto, ladrillo o azulejo deben considerarse conectadas a tierra.  3. Partes vivas expuestas en ambos lados del espacio de trabajo (no protegidas como está previsto en la Condición 1), con el operador entre ambas.

  • b) Espacios libres. El espacio de trabajo requerido por esta Sección no debe utilizarse como almacén. Cuando las partes energizadas normalmente cerradas se exponen para su inspección o servicio, el espacio de trabajo, en un paso o espacio general, debe estar debidamente protegido.
  • c) Acceso y entrada al espacio de trabajo. Debe haber al menos una entrada de ancho suficiente que dé acceso al espacio de trabajo alrededor del equipo eléctrico.
  • e) Altura hasta el techo. La altura mínima hasta el techo de los espacios de trabajo.debe ser de 2 m. Cuando el equipo eléctrico tenga más de 2 m de altura, el espacio mínimo hasta el techo no debe ser inferior a la altura del equipo.

Unión entre Sistemas de Tierra Eléctrico y de Comunicaciones

• 800-40. Puesta a tierra del cable y del protector primario.
  • d) Conexión de electrodos. Un puente de unión de tamaño nominal no menor que 13,3 mm2 (6 AWG) o equivalente debe conectar al electrodo de puesta a tierra de comunicaciones y el sistema de electrodos para puesta a tierra de energía en el edificio o estructura alimentada, cuando se usan electrodos independientes. Se permite la unión de todos los electrodos de puesta a tierra independientes⁸.
    • NOTA 2- Si se unen todos los electrodos independientes de puesta a tierra, se limitan las diferencias de potencial entre los electrodos y entre sus sistemas alambrado asociados.
  • a) Arreglo del sistema para evitar corrientes eléctricas indeseables. La puesta a tierra de sistemas eléctricos, circuitos, apartarrayos y elementos metálicos de equipo y materiales que normalmente no conducen corriente, debe realizarse de tal manera que se eviten trayectorias que favorezcan la circulación de corrientes indeseables por los conductores de puesta a tierra.
  • b) Modificaciones para evitar corrientes eléctricas indeseables. Si la instalación de varias conexiones de puesta a tierra producen un flujo de corrientes eléctricas indeseables, se permite hacer una o más de las siguientes modificaciones, siempre que se cumplan los requisitos de 250-51:
    • 1) Desconectar una o más de dichas conexiones de puesta a tierra, pero no todas.
    • 2) Cambiar la posición de las conexiones a tierra.
    • 3) Interrumpir la continuidad del conductor o de la trayectoria conductora interconectando las conexiones de puesta a tierra.
    • 4) Tomar otras medidas adecuadas.
  • c) Corriente eléctrica temporal que no se considera indeseable. A efectos de lo especificado en los anteriores incisos, no se consideran corrientes eléctricas indeseables a las temporales que se produzcan accidentalmente, como las debidas a fallas a tierra, y que se presentan sólo mientras los conductores de puesta a tierra cumplen sus funciones de protección previstas.
  • d) Limitaciones a las alteraciones permitidas. Las disposiciones de esta Sección no se deben tomar como permiso de utilización de equipo electrónico en instalaciones o circuitos derivados de c.a. que no estén puestos a tierra como lo exige este Artículo (250). Las corrientes eléctricas que originan ruidos o errores en los datos de equipos electrónicos no se consideran como las corrientes eléctricas indeseables de las que trata esta Sección.⁹

Uso de Cable No-Plenum en Techo Falso

• 770-53. Aplicaciones de los cables de fibra óptica y sus canalizaciones.
  • a) Cámaras de aire. Los cables de fibra óptica instalados en ductos, cámaras plenas (de aire) y otros espacios para el manejo de aire ambiental deben ser tipo OFNP u OFCP. Además, se permite instalar canalizaciones de fibra óptica aprobadas para cámaras plenas (de aire) y otros espacios para el manejo de aire ambiental como las descritas en 300-22(b), y en otros espacios para aire ambiental, como se describe en la Sección 300-22 (c). En estas canalizaciones sólo se permite instalar el cable tipo OFNP.
    • Excepción. Pueden instalarse cables tipo OFNR, OFCR, OFNG, OFN, OFCG y OFC conforme se indica en 300-22.
• 800-53. Aplicaciones de alambres, cables y canalizaciones aprobados para comunicaciones.
  • a) Plafones y cámaras plenas (de aire). Los cables instalados en ductos, plafones y en otros espacios usados para el manejo de aire acondicionado deben ser del tipo CMP. Además, se permite que las canalizaciones de comunicaciones certificadas en cámaras plenas (de aire) vayan instaladas en conductos y cámaras de aire como se describe en la Sección 300-22(b) y en otros espacios usados para ventilación, como se describe en la Sección 300-22(c). Solamente se permite instalar en estas canalizaciones cable tipo CMP.
    • Excepción: Los cables de comunicaciones tipos CMP, CMR, CMG, CM y CMX y otros alambres de comunicaciones instalados conforme se establece en 300-22.
• 300-22. Alambrado en ductos, cámaras de aire y en otros espacios de manejo de aire ambiental.
  • c) Otros espacios utilizados para aire ambiental.¹⁰ Para el alambrado de sistemas instalados en otros espacios para aire ambiental deben utilizarse únicamente cables tipo MI, cables tipo MC sin cubierta no metálica y cable tipo AC y otros sistemas montados en fábrica de cables de control multiconductores o cables de potencia que estén específicamente designados para el uso.
    Otros tipos de cables y conductores¹¹ deben instalarse en tubo (conduit) metálico tipos ligero, semipesado o pesado, tubo (conduit) metálico flexible o cuando sean accesibles, canalizaciones con cubierta metálica o para soportar cables en charolas metálicas de fondo sólido con cubiertas sólidas de metal.
    El equipo eléctrico con envolvente metálica o con cubierta no metálica aprobada y listada para su uso y que tenga adecuada resistencia contra el fuego y características de baja emisión de humo¹², y materiales de alambrado adecuados para la temperatura ambiental, se puede instalar en otros espacios instalados para aire ambiental a menos que lo prohíba expresamente en alguna parte esta norma.
    • NOTA: El espacio sobre un plafón suspendido usado para aire ambiental es un ejemplo de otro tipo de espacios donde aplica 300-22(c).
    • Excepción 1: Tubo (conduit) metálico flexible hermético a los líquidos en longitudes que no excedan 1,80 m.
    • Excepción 3: Este artículo no incluye áreas habitables o áreas de inmuebles cuyo propósito primordial no sea la circulación de aire ambiental.¹³
  • d) Sistemas de procesamiento de datos. Las instalaciones eléctricas que se usen para sistemas de procesamiento de datos que estén colocadas en áreas de circulación de aire situadas entre pisos falsos, deben cumplir con lo indicado en el artículo 645.

Uso de Cable No-Plenum en Piso Falso de Cuartos de Equipos o Centros de Datos

• 645. Equipos de Procesamiento de Datos y de Cómputo Electrónico
  • 645-5. Circuitos de alimentación y cables de conexión
    • d) Por debajo de pisos falsos. Los cables de fuerza, cables de comunicaciones, cables de conexión, cables de conexión y receptáculos asociados con el equipo de procesamiento de datos, se permiten debajo de pisos falsos cuando:
      • 1) El piso falso es de una construcción adecuada y el área bajo el piso es accesible.
      • 2) Los conductores de circuitos derivados que alimenten receptáculos o equipo alambrado en sitio estén alojados en tubo (conduit) tipo pesado, semipesado o ligero, metálico o no metálico, canalización metálica de superficie con cubierta metálica, tubo (conduit) flexible metálico, tubo (conduit) metálico o no metálico flexible hermético a los líquidos, cable con blindaje metálico tipo MC, o cable tipo AC. Estos conductores de alimentación deben estar instalados de acuerdo con los requerimientos del Artículo 300.
      • 3) La ventilación debajo de los pisos falsos se utilice únicamente para el equipo y para el local de procesamiento de datos.¹⁴
      • 4) Las aberturas para cables en los pisos falsos protegen los cables contra abrasión y minimizan la entrada de basuras debajo del piso.
      • 5) Otros cables que no están comprendidos en el inciso (2) anterior deben ser del tipo DP aprobado como resistente al fuego, adecuado para instalarse bajo piso falso en locales de cómputo.
        • Excepción 1: Cuando los cables de conexión están instalados en tubo (conduit) o en soportes tipo charola para cables.
        • Excepción 2: Otros cables aprobados que satisfacen los requerimientos anteriores son tipo TC (Artículo 340); tipo CL2, CL3 y PLTC (Artículo 725); tipo FPL (Artículo 760); tipo OFC y OFN (Artículo 770); tipo CM y MP (Artículo 800); tipo CATV (Artículo 820). A estas designaciones se les permite agregárseles las letras P o R.¹⁵
• 645-6. Cables fuera del área de cómputo. Los cables que se extiendan más allá del área de cómputo están sujetos a los requerimientos aplicables de esta norma.

1. NFPA - National Fire Protection Association - Asociación Nacional de Protección Contra Incendios.
2. IEC - International Electrotechnical Commission - Comisión Internacional de Electrotecnologías.
3. IEC SC (Standards Committee - Comité de Normas) 64 - Electrical Installations and Protection against Electric Shock (Instalaciones Eléctricas y Protección contra Choque Eléctrico).
4. Esta norma, al ser oficial, es gratuita; y puede descargarse en: http://www.sener.gob.mx/webSener/res/Acerca_de/NOM001-SEDE-2005.pdf
5. Incluyendo en este contexto, los circuitos de potencia limitada, como los circuitos de comunicaciones, y de fibra óptica.
6. Ejemplos de instalaciones que no califican como hechas de manera "limpia y profesional" incluyen tendidos expuestos de cables; canalizaciones inadecuadamente soportadas (p. ej. separaciones entre soportes o métodos inapropiados); cable dañado o torcido en la instalación, curvas de conduit mal realizadas, deformadas o aplastadas; cajas, placas o gabinetes mal fijados o desnivelados.
7. Esta distancia se refiere a la profundidad del espacio de trabajo.
8. Podemos apreciar claramente el requisito de las normas de unir eléctricamente ambos sistemas de tierra. Los electrodos pueden ser independientes, más no separados eléctricamente.
9. Esta aclaración se hace debido a la práctica frecuente de separar los sistemas de tierra; debido al mito de que unirlos puede provocar fallas o daños a los equipos electrónicos.
10. El espacio sobre el techo falso o plafón puede utilizarse o no para manejo de aire ambiental. Esta cláusula aplica para aquellos espacios que tienen el objetivo claro de manejar aire ambiental.
11. Por ejemplo, cables tipo OFN, OFNG, OFNR, OFC. OFCG, OFCR, CM, CMG, CMX o CMR.
12. Este requisito abre la posibilidad de utilizar cable LS0H (Low Smoke, Zero Halogenum - Bajo en humo, libre de halógeno); ya que éstos tienen que cumplir con tres distintas pruebas: pirorretardancia (IEC 60332), contenido de halógeno (IEC 60754) y emisión de humo (IEC 61034).
13. Esta excepción también aplica para espacios por encima de plafón suspendido que no tiene la función de manejar aire ambiental.
14. Cuando la ventilación incluya áreas fuera del centro de datos, el cable tendrá que cumplir con los requisitos que indica el artículo 300-22.
15. Esta excepción nos indica que pueden instalarse debajo del piso falso cables tipo OFC, OFCR, OFCP, OFN, OFNR, OFNP, CM, CMR y CMP.