Objetivo de protección 3: Fundamentos
Mantenimiento de función para instalaciones eléctricas relevantes para la seguridad
En caso de incendio las rutas de evacuación y escape deben permanecen utilizables y los dispositivos técnicos importantes, como el alumbrado de emergencia, los sistemas de detección de incendios y los sistemas de extracción de humo, deben seguir operativos. Además, determinadas instalaciones deben servir de ayuda a los bomberos en la lucha contra el incendio durante un periodo de tiempo suficientemente largo. Para garantizar la alimentación de corriente y, por tanto, el mantenimiento de función de estos dispositivos e instalaciones en caso de incendio, deben realizarse las instalaciones correspondientes con cables especiales y sistemas de tendido.
Para los siguientes edificios e instalaciones se necesitan dispositivos de emergencia con mantenimiento de función: hospitales, hoteles y bares, edificios altos, lugares de reuniones, edificios comerciales, garajes, instalaciones de metro, industria química, centrales eléctricas, túneles. Estas construcciones son visitadas de forma periódica por muchas personas, por lo que el riesgo es mayor en lugares donde hay concentraciones de personas. En determinadas instalaciones también debe tenerse en cuenta la protección de bienes materiales y del medio ambiente. La exigencia de una instalación eléctrica con mantenimiento de función forma parte de las leyes sobre construcción. En este caso, el mantenimiento de función se refiere solamente a las áreas que sirven para la alimentación de corriente de instalaciones eléctricas relevantes para la seguridad, como iluminación de emergencia, sistemas de alarma, sistemas de alarma de incendios, equipos de extinción automáticos, dispositivos de extracción de humo, etc. Aquí la normativa exige que el suministro de energía se garantice también en caso de incendio durante un período determinado.
30 minutos: mantenimiento de función para el rescate y evacuación seguros
Los primeros 30 minutos tras declararse un incendio son determinantes para evacuar el edificio afectado. Durante este periodo de tiempo se debe garantizar el mantenimiento de las funciones para los siguientes dispositivos:
- Sistemas de iluminación de emergencia
- Ascensores para evacuación y rescate
- Sistemas de alarma de incendios
- Instalaciones de alerta y transmisión de instrucciones
- Sistemas de extracción de humos
60/90 minutos: mantenimiento de función para una lucha eficaz contra incendios y una evacuación compleja
Para ayudar a la lucha contra incendios, se debe perseguir el objetivo de mantener la suficiente alimentación eléctrica para ciertos dispositivos técnicos durante 60 o 90 minutos después de haberse declarado el fuego en un edificio.
Entre estos dispositivos se encuentran:
- Equipos de extinción automáticos
- Instalaciones de bombeo y aumento de la presión para el abastecimiento de agua
- Instalaciones mecánicas de extracción de humo e instalaciones de presión para protección contra humo
- Ascensores del cuerpo de bomberos
- Montacargas en hospitales y dispositivos semejantes
Como instalación de cables con mantenimiento de función integrado según la norma DIN 4102, parte 12, se entiende el sistema de tendido (bandeja de escalera, bandeja portacables, canal de protección contra el fuego etc.) en combinación con cables y líneas. El certificado de mantenimiento de función de material de instalación eléctrica debe ser concedido mediante un ensayo contra incendios en una estación de ensayo de materiales independiente.
Los cuerpos de ensayo, es decir, la instalación de cable debe tener como mínimo 3.000 mm de longitud de ensayo y se montan en un horno especial. Los cables y líneas se tienden en los sistemas portantes. Criterio de ensayo: ningún fallo de los cables y líneas por cortocircuito o rotura de conductores durante el tiempo de ensayo deseado.
En caso de incendio, los cables y líneas están sometidos a cargas extremas por las llamas y el calor. Los cables que se utilizan para una instalación de seguridad deben ser capaces de soportar durante un tiempo determinado temperaturas de más de 1.000 ºC sin que esto provoque un cortocircuito de los conductores de cobre. Dado que a estas temperaturas extremas los conductores de cobre comienzan a arder y pierden así su propia estabilidad mecánica, tiene una importancia especial el sistema portante como "corsé de apoyo". En los cables y líneas con mantenimiento de función integrado tiene una especial importancia el aislamiento debido al desarrollo de las temperaturas en el cable. Existen dos tipos distintos de construcción: los cables tienen un revestimiento de rodillo especial de los conductores de cobre de seda de vidrio o de cinta de mica. En caso de incendio el aislamiento de los cables se quema totalmente y forma una capa de cenizas aislante. Esta se conserva a través de los revestimientos de rodillo y se encarga de que los conductores de cobre se mantengan separados entre sí, y no se produzca ningún cortocircuito con el sistema portante. Los tipos de cables más actuales se basan, en lugar de en los revestimientos de rodillo, en aislamientos especiales de plástico formadores de cerámica. El componente principal del aislamiento es el hidróxido de aluminio que forma un casquillo de cerámica blanda durante la combustión. Se encarga del aislamiento entre sí de los cables conductores, naturalmente también para el sistema portante.
Cada instalación de cables debe estar identificada permanentemente según el dispositivo con una etiqueta. Este marcado debe contener la siguiente información:
- Nombre del instalador de la instalación de cables (instalador)
- Clase de mantenimiento de función "E" o "P"
- Número de certificado de comprobación
- Titular del certificado de comprobación
- Año de fabricación
Entre las instalaciones de cables según la norma DIN 4102, parte 12 también se incluyen los canales de cables. Los distintos tipos de construcción de los canales deben garantizar que, en caso de incendio, los cables y las líneas tendidos en el interior siguen funcionando. Esto se garantiza mediante los distintos materiales de los canales. Por tanto, en canales de protección contra el fuego no deben tenderse cables de mantenimiento de función especiales, se pueden utilizar cables de aislamiento de PVC normales, que estén probados por norma. Dado que los cables con mantenimiento de función integrado están fabricado normalmente con una tensión nominal de 0,6/1 kV, en el área de las instalaciones de cables no hay posibilidad, por ejemplo, de tender cables de tensión media con mantenimiento de función. Estos tipos de cables pueden tenderse en el canal de protección contra el fuego, se alcanza el objetivo de protección del suministro seguro de una instalación relevante para la seguridad.
Para el mantenimiento de función las construcciones portantes no están definidas exactamente en las autorizaciones de los canales de protección contra el fuego. En estas variantes de montaje debe tenerse especial cuidado de que los canales no resbalen de los sistemas portantes. Las suspensiones de péndulo o combinaciones de perfil colgante y escuadra con bloqueo de varilla roscada adicional en el extremo de la escuadra han sido probadas en ensayos contra incendio para el mantenimiento de función eléctrico, por lo que también han demostrado su eficacia en la práctica para la suspensión de canales de protección contra el fuego.
Para el tendido de cables con mantenimiento de función integrado existen distintas posibilidades de tendido. Además del tipo y la cantidad de los cables que se van a tender, también son especialmente importante los aspectos económicos. Hay muchas variaciones, desde la construcción portante normalizada probada, con la que se puede hacer una planificación totalmente independientemente del tipo de cables, hasta la solución rentable específica según el cable.
En la norma se fija que el mantenimiento de la función de una instalación de cables eléctrica no solo incluye los cables y líneas, sino también los sistemas de tendido. En las construcciones portantes estándar es posible elegir libremente los cables necesarios para la instalación. Esto es posible porque todos los fabricantes de cables han certificado el mantenimiento de función de sus cables de seguridad y líneas para los sistemas portantes normalizados.
DIN 4102, parte 12 define tres sistemas de tendido estándares:
- Tendido en bandejas de escalera
- Tendido en bandejas portacables
- Tendido individual de los cables bajo el techo
Al tendido individual de los cables bajo techo que se ha definido en la norma de ensayo DIN 4102, parte 12, pertenecen las abrazaderas individuales o los perfiles y abrazaderas semirredondas con y sin bandejas de vano largo.
Los parámetros de los tipos de tendido horizontales se han transmitido a la instalación vertical, lo que permite el uso de bandejas de escalera.
Ventajas de estructuras portantes estándar
- Elección libre de cables, ya que las combinaciones de cables y construcciones portantes estándar tienen el certificado de aplicabilidad.
- Ninguna unión a determinados tipos de cable.
- Las construcciones son ideales para proyectos más pequeños
- Numerosas variantes de instalación tienen la autorización durante muchos años mediante la prueba
Ventajas de tipos de tendido específicos según el cable
- Instalación rápida y gastos materiales reducidos
- Sistemas planificados: los sistemas portantes están asignados claramente a tipos de cables definidos.
- Amplia selección de tipos de cables permitidos
- Ideal para objetos de mayor tamaño (operaciones de proyecto)
Para una instalación eléctrica rentable con mantenimiento de función se tienen en cuenta los siguientes sistemas portantes específicos según el cable: bandejas portacables con y sin seguro de varilla roscada, bandejas de rejilla, bandejas de escalera, abrazaderas individuales, soportes fijadores colectores y grapas para cables Incluso los tubos de instalación eléctrica pueden montarse en las variantes certificadas.
Al seleccionar los productos autorizados para el mantenimiento de función, deben tenerse en cuenta las indicaciones del planificador y los datos de los certificados de comprobaciones. Todos los parámetros para el montaje y para los componentes que se utilizan deben consultarse en los certificados de comprobaciones. Los sistemas han sido probados con los fabricantes más reconocidos de cables de seguridad (Dätwyler Cables, Kabelwerk Eupen, Leoni Studer, Nexans y Prysmian) en los institutos de ensayo alemanes. Además, se han probado y autorizado determinados tipos de tendido con fabricantes de cables de otros países según la norma DIN 4102, parte 12 en estaciones de ensayo locales.
Como construcciones portantes específicas según el cable y tipos de tendido, están disponibles:
- Bandejas portacables RKSM
- Bandejas de rejilla GRM y G-GRM
- Canales para conductores LKM
- Bandejas de escalera SL
- Sistemas de túnel de VA
Muchas combinaciones con abrazaderas de distancia de cables y abrazaderas semirredondas con distancias de fijación mayores han sido probadas y certificadas por distintos fabricantes de cables. También se ha incluido el tendido de cables de mantenimiento de función en tubos. Para tener una visión general precisa, OBO pone a disposición de forma periódica una denominada lista de cables con las combinaciones probadas y homologadas de sistemas de tendido y cables.
Para conectar y derivar los cables de seguridad están disponibles las cajas de derivación de cables de la serie FireBox. Están equipadas con una unidad de conexión resistente a altas temperaturas con bornes de cerámica y ofrecen áreas de agarre con una sección de cobre de 0,5 mm² a 16 mm². La FireBox de la Serie T tiene todas las ventajas de las cajas de derivación termoplásticas. Entre ellas se encuentra el elevado grado de protección IP de máximo IP66 y la resistencia al impacto de máximo IK10 y una alta resistencia a la rotura. Las cajas están disponibles con juntas de encaje blandas o como variantes cerradas. Aquí pueden colocarse de forma indistinta las uniones atornilladas de cables. La fijación se efectúa de forma opcional en la brida exterior o a través del suelo de la caja con anclajes roscados contra incendios. Los bornes resistentes a altas temperaturas vienen premontados en la unidad de conexión. El borne protector del conductor está unido al soporte de fijación, de manera que no es necesario cubrir las partes metálicas. La FireBox ha sido testada y homologada como caja de conexión para el mantenimiento de función eléctrico según la norma DIN 4102, parte 12, con las clases de E30, E60 y E90. Un portafusibles por separado permite asegurar una derivación.
Los cables en bandejas de escalera deben tener un apoyo efectivo en la zona de tránsito del tendido vertical al horizontal para impedir que se doblen o resbalen. Las instalaciones de cables tienen la correspondiente clasificación de mantenimiento de función solo si existe un apoyo efectivo a una distancia de máximo 3,5 m.
Como solución práctica se han probado cajas de material no inflamable con mampara de fibra mineral integrada que se montan directamente a través de una serie de abrazaderas. De esta manera se evitan las presillas sofisticadas según la norma DIN 4102, parte 12. El principio activo es similar al aislamiento de cables en las losas de los pisos: en caso de incendio la serie de abrazaderas permanece en la caja relativamente fría, se mantiene la fijación de los cables y se impide de forma eficaz un desgarro. De esta manera se establece un apoyo efectivo conforme a la norma DIN de los cables de mantenimiento de función instalados en vertical, extremadamente rentable y en poco espacio.
Igual de importante para la selección del sistema portacables es la elección de los sistemas de fijación más adecuados. También aquí es necesario tener en cuenta las condiciones individuales en el lugar de obra. Dependiendo de la base están disponibles muchos sistemas de anclaje distintos idóneos para la protección contra incendios.
Las autorizaciones de las instalaciones de cables con mantenimiento de función integrado según norma DIN 4102, parte 12 exigen para la fijación de los sistemas tacos metálicos que tengan una autorización general emitida por autoridades competentes en materia de construcción, o una autorización/evaluación técnica europea. Por el contrario, para la fijación normal "fría", estos tacos deben introducirse como mínimo el doble de profundo para una aplicación de protección contra incendios. De forma alternativa, se instalan tacos que han certificado su capacidad de carga y la resistencia al fuego mediante un ensayo contra incendio. En estas soluciones, las profundidades de inserción necesarias dependen de la carga y se enumeran en los documentos de autorización o en los informes de ensayo contra incendio correspondientes. Asimismo, deben observarse las bases y las clases de fijación para las que han sido certificados los tacos.
Los soluciones principales para anclar de pequeñas a grandes cargas en la mayoría de superficies son:
- Taco de expansión metálico para el montaje en hormigón:
anclaje de fijación pesada, anclaje clavo, tacos de rosca interior, anclaje para falsos techos - Anclaje de inyección para el uso en hormigón, ladrillos huecos y hormigón poroso:
varillas de anclaje montadas en casquillos de filtro de plástico o de metal con mortero especial - Anclaje de tornillos para el uso en hormigón y distintos tipos de mampostería:
tornillos autorroscantes con distintas formas de cabezal - Tirafondos con gran profundidad de inserción
La madera es un material inflamable y, como en las construcciones de acero, los componentes de madera solo son adecuados en determinadas circunstancias para la fijación de instalaciones eléctricas sometidas a prueba de exposición al fuego. Se utilizan las pinturas y los revestimientos en las construcciones para alcanzar una clase de resistencia al fuego. Sin embargo, en caso de incendio la madera tiene una propiedad muy buena: durante la combustión se genera una capa aislante que retarda que se siga quemando. El componente de madera debe tener una dimensión suficientemente grande para que no se produzca un fallo prematuro. Teniendo en cuenta los índices de ablación se pueden fijar distintos sistemas portacables para sistemas de seguridad eléctricos con clases de mantenimiento de función E30 y E60 en componentes de madera. Para la fijación se utilizan tornillos para madera con sección de acero adecuada y suficiente profundidad de inserción. Los tornillos largos se introducen con profundidad en la sección de la viga de madera y a pesar de la combustión garantizan una sujeción segura de los sistemas portantes montados. En un informe basado en técnica de protección contra incendios se documentan distintas variantes de montaje.
Tutoriales sobre el tema de mantenimiento de función
Explicado sencillamente, protegido integralmente. Nuestros tutoriales explican exactamente en qué consiste el segundo objetivo de protección.
