Requisitos eléctricos para elevadores
El Artículo 620 del Código Eléctrico Nacional (NEC/NFPA 70) establece los requisitos para la instalación de conductores, equipos eléctricos, canalizaciones y sistemas de control de elevadores, montacargas, escaleras mecánicas, pasillos móviles, plataformas elevadoras y salvaescaleras. Su aplicación abarca desde la acometida del alimentador dedicado hasta los dispositivos de desconexión, protección contra sobrecorriente, cableado viajero, puesta a tierra y circuitos de alumbrado y tomacorrientes en el cuarto de máquinas. Cuando el equipo se instala en atmósferas con gases, vapores inflamables o polvos combustibles, se deben cumplir además los requisitos de lugares peligrosos de los Artículos 500 a 506 del NEC.
Parámetros eléctricos principales
Sección titulada «Parámetros eléctricos principales»| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tensión nominal trifásica típica | 208 V / 208 V; 240 V / 240 V; 480 V / 480 V (60 Hz) |
| Tensión de control | 120 V / 120 V (monofásico) desde transformador de control |
| Frecuencia | 60 Hz / 60 Hz |
| Corriente de cortocircuito mínima del equipo | 10 kA / 10 kA simétrica |
| Factor de demanda para varios elevadores | Según tabla 620.14 del NEC, varía de 1,00 (1 ascensor) a 0,72 (6 o más) |
| Sección mínima del alimentador principal | 8 AWG / 8,37 mm² (cobre) |
| Temperatura máxima de operación de conductores | 75 °C / 167 °F (para cálculos de ampacidad según NEC) |
| Resistencia de puesta a tierra máxima | 25 Ω / 25 Ω (valor recomendado por IEEE, no obligatorio en NEC) |
Clasificación del alimentador y protecciones
Sección titulada «Clasificación del alimentador y protecciones»| Circuito | Protección típica (disyuntor) | Capacidad de interrupción |
|---|---|---|
| Alimentador principal | Interruptor automático de caja moldeada, 3 polos, 100 A / 100 A | 25 kA / 25 kA a 480 V / 480 V |
| Circuito de control | Fusibles clase CC, 15 A / 15 A | 100 kA / 100 kA a 120 V / 120 V |
| Alumbrado cuarto de máquinas | Interruptor termomagnético 1P, 15 A / 15 A | 10 kA / 10 kA a 120 V / 120 V |
Clasificación de áreas peligrosas (cuando aplica)
Sección titulada «Clasificación de áreas peligrosas (cuando aplica)»Si el elevador se instala en una atmósfera con riesgo de incendio o explosión, la instalación eléctrica debe cumplir la clasificación de lugares peligrosos del NEC, ya sea por el sistema de Clase/División (Artículo 500) o el sistema de Zona (Artículos 505/506). A continuación se resume el sistema Clase/División:
| Clase | Naturaleza del material peligroso |
|---|---|
| Clase I | Gases o vapores inflamables en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. |
| Clase II | Polvos combustibles o conductivos en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. |
| Clase III | Fibras o partículas volátiles inflamables en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. |
| División | Probabilidad de presencia del material peligroso |
|---|---|
| División 1 | Alta probabilidad: presente continua, intermitente o periódicamente, o el equipo lo libera en operación normal. |
| División 2 | Baja probabilidad: presente solo en condiciones anormales y por corto tiempo (fugas, roturas, fallos). |
| Grupo (Gases) | Tipo de material peligroso |
|---|---|
| Grupo A | Acetileno. |
| Grupo B | Hidrógeno, butadieno, óxido de etileno, óxido de propileno, acroleína o gases con MESG ≤ 0,45 mm / 0.018 in o MIC ratio ≤ 0,40. |
| Grupo C | Monóxido de carbono, éter, sulfuro de hidrógeno, morfolina, ciclopropano, etileno, isopreno, acetaldehído, con MESG > 0,75 mm / 0.030 in o MIC ratio entre 0,40 y 0,80. |
| Grupo D | Gasolina, acetona, amoníaco, benceno, butano, etanol, hexano, metanol, metano, gas natural, propano, con MESG > 0,75 mm / 0.030 in o MIC ratio > 0,80. |
| Grupo (Polvos/Fibras) | Tipo de material peligroso |
|---|---|
| Grupo E | Polvos metálicos combustibles: aluminio, magnesio, bronce, cromo, titanio, zinc y sus aleaciones. |
| Grupo F | Polvos carbonáceos: negro de carbón, carbón vegetal, coque, carbón con más del 8 % de volátiles. |
| Grupo G | Otros polvos combustibles: harina, grano, almidón, azúcar, madera, plásticos, productos químicos. |
MESG: Maximum Experimental Safe Gap (Holgura máxima experimental de seguridad) – holgura máxima entre dos superficies metálicas paralelas que, en condiciones de ensayo, impide la propagación de una explosión desde una cámara de prueba a otra que contiene la misma mezcla inflamable.
MIC ratio: Relación de la corriente mínima de encendido (Minimum Igniting Current) respecto a la del metano en las mismas condiciones.
Los equipos eléctricos en estos ambientes deben estar certificados para la clase, división y grupo correspondientes. En el caso de un elevador dentro de un área Clase I, División 1, los motores, cuadros de control y dispositivos de mando deben ser a prueba de explosión o intrínsecamente seguros.
Fórmula para cálculo de caída de tensión en alimentadores de elevadores
Sección titulada «Fórmula para cálculo de caída de tensión en alimentadores de elevadores»El NEC recomienda una caída de tensión máxima del 3 % en el alimentador para cargas de potencia. Para un sistema trifásico, la caída de tensión se calcula con la siguiente expresión:
V caída = (√3 · I · L · (R cos φ + X sen φ)) / 1000
donde:
| Variable | Descripción | Unidades |
|---|---|---|
| V caída | Caída de tensión línea a línea | V / V |
| I | Corriente de plena carga del motor | A / A |
| L | Longitud del alimentador (ida) | m / ft |
| R | Resistencia del conductor por unidad de longitud | Ω/km / Ω/1000 ft |
| X | Reactancia inductiva por unidad de longitud | Ω/km / Ω/1000 ft |
| cos φ | Factor de potencia de la carga | adimensional |
| sen φ | √(1 − cos² φ) | adimensional |
Para un cálculo rápido en corriente continua o circuitos cortos, se puede usar la fórmula simplificada:
V caída = (2 · I · L · R) / 1000 (monofásico)
V caída = (√3 · I · L · R) / 1000 (trifásico)
Siempre se debe verificar que la caída de tensión acumulada hasta el motor del elevador no supere el 5 % según la definición de “punto de entrega” en NEC 620.12.
Aplicaciones típicas
Sección titulada «Aplicaciones típicas»- Edificios residenciales de altura media y alta con ascensores eléctricos de tracción o hidráulicos.
- Hoteles y hospitales con montacargas y montaplatos.
- Centros comerciales con escaleras mecánicas y pasillos móviles.
- Instalaciones industriales con elevadores de carga en ambientes polvorientos o con presencia de vapores inflamables (áreas clasificadas).
- Plataformas salvaescaleras en viviendas unifamiliares o espacios públicos accesibles.
Normas de referencia
Sección titulada «Normas de referencia»- NFPA 70 (NEC), Artículo 620 – Elevadores, montacargas, escaleras mecánicas y pasillos móviles.
- NFPA 70 (NEC), Artículos 500 a 506 – Lugares peligrosos (clasificación de áreas).
- ANSI/ASME A17.1 – Código de seguridad para elevadores y escaleras mecánicas.
- IEEE Std 241 (Libro Gris) – Sistemas eléctricos en edificios comerciales.
- IEC 60079 (atmósferas explosivas) para equipos con certificación internacional.
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»1. ¿Cuál es la tensión de alimentación más común para un elevador comercial? La tensión estándar es 480 V trifásico / 480 V trifásico, aunque muchos equipos aceptan 208 V / 208 V y 240 V / 240 V; el control se alimenta con 120 V monofásico / 120 V monofásico mediante un transformador de control.
2. ¿Qué calibre mínimo exige el NEC para el alimentador de un ascensor? El conductor de alimentación principal no puede ser menor de 8 AWG / 8,37 mm² de cobre, independientemente de la carga, según NEC 620.12.
3. ¿Cuánta corriente demanda un elevador típico de pasajeros? Un ascensor hidráulico con capacidad de 1360 kg / 3000 lb suele requerir entre 40 A y 60 A a 480 V / 480 V, mientras que uno de tracción de similar carga puede consumir de 30 A a 50 A.
4. ¿A qué altura sobre el piso debe instalarse el seccionador del elevador? El medio de desconexión debe estar ubicado de manera que la manija de operación quede a una altura no mayor de 1,98 m / 6.5 ft del suelo o plataforma de trabajo, según NEC 620.51.
5. ¿Cuál es el factor de demanda que se aplica a un banco de 3 ascensores? Para 3 ascensores, el factor de demanda es 0,90 sobre la suma de las corrientes nominales de placa de cada unidad, conforme a la tabla 620.14 del NEC.
6. ¿Qué temperatura máxima se considera para la selección de conductores en un cuarto de máquinas? Los conductores se dimensionan para una temperatura ambiente de 40 °C / 104 °F, salvo que el fabricante especifique un valor mayor; se utiliza la columna de 75 °C / 167 °F de las tablas de ampacidad del NEC.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/hazardous-areas-classification-d_345.html
- electrical4u.com: https://www.electrical4u.com/electrical-engineering-articles/basic-electrical/