Requisitos para las Instalaciones Eléctricas en Minas (Art.29)
Toda mina debe ser evaluada como una instalación especial y debe clasificarse las áreas de acuerdo a los componentes presentes. Se podrá exceptuar aquellas que demuestren que no existe ni existirá la presencia de gases, líquidos o polvos que puedan causar incendio o explosión.Requisitos generales
Toda mina superficial o bajo tierra, donde se use electricidad debe disponer de planos o diagramas que muestren información actualizada del sistema eléctrico, la cual debe estar siempre disponible para O&M o requerimiento de la autoridad competente.
Las reparaciones, ampliaciones y cambios en las instalaciones eléctricas deben ser efectuadas solamente por profesionales competentes y deben ser plasmadas en los planos o esquemas
Todo equipo eléctrico instalado en lugares de almacenamiento de explosivos, detonadores o en ambientes con gases o vapores explosivos, debe cumplir con los requerimientos correspondientes a la Clase II, División 2.
Toda red aérea debe cumplir las distancias de seguridad incrementadas de acuerdo con las alturas máximas alcanzables por equipos de transporte y extracción. Las redes que estén fuera de servicio deben ser desconectadas de su fuente de alimentación, aisladas y puestas a tierra (Art.29).
Medios de desconexión
Los medios de desconexión de un circuito deben estar bloqueados y etiquetados en la posición abierta, mientras se realice trabajos en una maquina o equipo.
En todos los circuitos que operen a tensiones > 300 V, se deben instalar medios de desconexión del tipo apertura visible y localizarse cerca al punto de suministro.
Nota: Se permite el uso de interruptores automáticos de caja moldeada sin apertura visible, siempre y cuando, se tomen medidas para asegurar que todas las fases queden abiertas.
Cables portátiles, de arrastre e instalados en el interior
Los cables portátiles de potencia ≤ 750 V, deben ser certificados para uso en minería como el tipo SHC-GC o similares, aislados ≥ 2000 V .
Todos los cables instalados en el interior de una mina o sus vías de escape, no deben ser propagadores de llama y tener una baja emisión de humos.
Los acopladores que se usen para unir cables portátiles de potencia que operen a tensiones > 300 V, deben tener un dispositivo de sujeción mecánico.
Los cables portátiles de potencia que operen a tensiones > 750 V, deben ser conductores de potencia apantallados individualmente y conductor de tierra, tal como el tipo SHD o conductores de potencia apantallados individualmente, conductores de tierra y un conductor de monitoreo de tierra, tal como el SHD-GC, aislados ≥ 25000 V .
Cuando se hagan empalmes permanentes en cables de arrastre, estos deben ser mecánicamente fuertes, con una adecuada conductividad eléctrica, aislados y sellados en forma efectiva para evitar el ingreso de humedad.
Otras disposiciones
• Se deben instalar interruptores en el punto de suministro de toda instalación temporal.
• Cuando una mina es abandonada o deja de ser operada, deben desenergizarse todos los circuitos para evitar condiciones de riesgo para las personas.
• Los polvorines en superficie deben estar ubicados, ≥ 60 m de redes aéreas y ≥ 100 m de S/E.
• Se debe contar un sistema de alumbrado de emergencia cuando exista la posibilidad de peligro al personal por causa de una falla en el sistema de alumbrado.
• Toda área con equipo eléctrico debe contar con un extintor por lo menos.
• Toda sección accesible de una banda transportadora accionada elécricamente debe tener un cordón de seguridad que se extienda a lo largo de ella y que esté dispuesto de tal manera que pare la banda en caso de emergencia.
• Una banda transportadora usada en mina subterránea o una banda transportadora > 15 m de longitud instalada en un edificio u otra estructura cerrada debe tener un dispositivo de detección para parar el motor en el caso de que la banda se obstruya o se desvíe.
Nota: El interruptor operado por el cordón de seguridad debe ser de reposición manual.
Sistemas de conexión a tierra
• Para el propósito de mayor protección y reducción del arco en caso de falla a tierra, los circuitos de suministro deben ser puestos a tierra a través de una impedancia limitadora (sistema IT).
• Se requiere un sistema de vigilancia o monitoreo del aislamiento de la red que permita indicar permanentemente la continuidad del circuito de tierra y proteja la instalación mediante desconexión.
• El sistema de vigilancia debe hacer la desconexión ≤ 1,5 segundos o activar un sistema de alarma.
Nota: Cuando se use una alarma visible para indicar una falla a tierra, esta alarma será continua hasta que se elimine la falla.
• La impedancia limitadora debe ser dimensionada para funcionamiento continuo, excepto cuando se provea un dispositivo de disparo de falla a tierra; monitoreada de tal manera que desenergice la fuente si la impedancia se abre y conectada al neutro tan cerca como sea posible de la fuente.
• En redes con tensiones nominales de hasta 1000 V, debe instalarse una lámpara de luz intermitente en zonas de permanencia de personas, la cual debe prenderse si la resistencia de aislamiento de la red desciende por debajo de 50 Ω por cada voltio de Vn fase-tierra.
Nota: Cuando se tengan sistemas no puestos a tierra se debe instalar un dispositivo indicador de falla a tierra acoplado con la protección del circuito.
Requisitos para equipos
Los equipos movibles que operen en BT por encima de los 300 V y estén conectados a una fuente de tensión con un cable portátil de potencia deben:
• Usar cables portátiles de potencia multiconductor con conductores de tierra, conductor de chequeo de tierra y un apantallado total ≥ 2000 V, tal como el tipo SHC-GC o similares.
• Tener protección de falla a tierra y monitoreo del conductor de tierra en el lado de la fuente.
Equipos móviles
Los cables portátiles de potencia usados para alimentar a los equipos eléctricos móviles deben ser del tipo SHC-GC, SHD-GC y certificados para uso en minería.
Los conectores de entrada del cable deben evitar el ingreso de agua, polvo y otras condiciones ambientales a las cajas de empalme y caja de interruptores.
Vehículos mineros
Toda locomotora o vehículo eléctrico sobre rieles, debe ser equipado con lámparas que permanecerán energizadas si el interruptor está en la posición de encendido.
Toda locomotora en movimiento debe emitir una luz en la dirección del viaje la cual otorgue una iluminación para hacer claramente visible a las personas y objetos a una distancia ≥ 30 m .
Toda locomotora o vehículo eléctrico sobre rieles debe ser equipado con algún tipo de control del tipo “hombre muerto” el que debe quitar la energía automáticamente cuando el operador abandona su compartimiento.
S/E
Las S/E que consistan de un conjunto de equipos eléctricos montados sobre una estructura autoportante movible deben cumplir con lo siguiente:
• La estructura autoportante debe ser apta para el movimiento a través de terreno irregular o estar provista de medios de izaje para permitir el levantamiento sobre un medio de transporte.
• El transformador de potencia y los demás componentes de la S/E deben estar dentro de una cubierta totalmente cerrada o una malla eslabonada que la encierre o barrera equivalente con una altura ≥ 2 m .
• El transformador > 300 V c.a. que alimente de energía a un equipo eléctrico móvil, debe tener una potencia nominal ≥ 125% de la potencia nominal del equipo eléctrico móvil que alimenta.
• La conexión de la impedancia limitadora debe hacerse tan cerca como sea posible del punto neutro del transformador.
• Si el cable que conecta el neutro del transformador y el dispositivo de puesta a tierra excede los dos metros de longitud debe ser protegido contra daños físicos.
• La resistencia del sistema de puesta a tierra de la S/E movible con electrodos debe ser medida y probada la protección de falla a tierra después de cada instalación o cambio de ubicación de la S/E.
Nota: Se deben hacer los cambios necesarios en la resistencia de puesta a tierra, hasta asegurar que la máxima elevación del potencial de tierra ≤ 100 V .
Iluminación y señalización
Se deben siempre iluminar:
• Zonas de descarga en transportadores, tanto de banda como de cadena;
• La descarga en las cabezas, principal y secundaria, de los tajos largos,
• las zonas de tensado y retorno en transportadores,
Nota: En general, se debe iluminar cualquier parte donde se desarrollen actividades de explotación que puedan involucrar a varias personas y pueda preverse la intervención en grupo.
Además,
• Se deben proveer de cofres o tableros dedicados al control de la iluminación.
• Los circuitos de alumbrado no deben tener tensión > 240 V c.a. por lo que de ser necesario por efectos de regulación se debe usar transformadores auxiliares, denominado transformador o cofre de alumbrado.
Clasificación de áreas en minas subterráneas
Toda mina subterránea debe considerarse como un ambiente clasificado como peligroso por la presencia probada o posible de gases y polvos explosivos.
Una explotación subterránea en la que históricamente aparecen gases potencialmente explosivos debe clasificarse como con riesgo de explosión.
Nota: Una explotación subterránea en la que no ha sido detectado el riesgo de explosión, únicamente puede desecharse el riesgo potencial después de haber realizado una serie de medidas rigurosas y exhaustivas, que permitan concluir que no se tendrá la presencia de gases explosivos.
IP e Ik Equipos apropiados
En minas subterráneas se deben utilizar los equipos con los grados de protección apropiados, tanto a la penetración de cuerpos sólidos, gases o agua, como al impacto.
El Grado de protección IP o su equivalente NEMA, se refiere al nivel de estanqueidad frente a la penetración de polvo y de agua al interior de cualquier envolvente.
La identificación del nivel de protección se hace por medio de las letras IP seguido de dos cifras, la primera indica el nivel relativo de estanqueidad al polvo y la segunda al agua.
En minas subterráneas deben utilizarse mínimo los siguientes grados IP:
• IP 20: Está destinado principalmente a partes de aparatos contenidos en otras envolventes, v.gr. seccionadores o transformadores de auxiliares.
• IP 23: Exigido para envolventes de equipos sin modo de protección destinados a estar instalados en el interior de locales o habitáculos cerrados (sin acceso libre al personal).
• IP 54: Exigible a envolventes de equipos sin modo de protección cuando están instalados con acceso directo al personal de explotación (locales o lugares abiertos).
• IP 55: Exigible a envolventes de equipos de Seguridad Intrínseca y de Seguridad Aumentada, o ambos como modo de protección.
En minas subterráneas deben utilizarse mínimo los siguientes grados IK:
• IK09: Para equipos eléctricos destinados a frentes de arranque, preparación y, en general, cualquier labor de interior que implique proximidad a maquinaria pesada.
• IK07: Para otros equipos eléctricos, alumbrado general, señalización, control, gasometría, etc.
Nota: El Grado de protección de robustez mecánica IK o su equivalente NEMA, se refiere al grado de protección de la envolvente o parte de ella contra impactos. Se debe usar en cualquier tipo de equipo de instalación subterránea, tanto de áreas clasificada como sin clasificación.
Nota: Cuando un transformador del tipo seco o de relleno con nitrógeno sea instalado en una mina subterránea, debe tener materiales aislantes iguales o superiores que la Clase H de acuerdo con la IEC 85 y estar a una distancia ≥ 3 metros de puntos de trabajo, o de circulación de personas.
Los cofres de tajo cuando van a ser utilizados en minas clasificadas con riesgo de explosión deben estar certificados y marcados como IECEx, ATEX o similar, deben disponer de un sistema de apertura-cierre que facilite el acceso, el cual debe asegurarse por medio de enclavamientos mecánicos.
Uso de cables eléctricos apropiados
Los conductores o cables de potencia que alimenten a equipos fijos, con tensiones a tierra > 150 V, deben estar aprobados para el tipo de clasificación requerida, ser construidos de tal forma que las tres fases estén en un mismo bloque o ducto, para que al protegerlos con armaduras, tubos rígidos u otros medios mecánicos similares, no se induzcan corrientes capaces de producir calentamientos peligrosos.
Cables armados
son especialmente indicados para instalaciones fijas, construidos en un solo bloque los tres conductores aislados para sistema trifásico, un relleno de material plástico, una armadura metálica, y una cubierta exterior de PVC.
Cables flexibles armados o semiflexibles
Se utilizan en instalaciones de baja movilidad; en general son cables de muy amplio rango de aplicación en toda clase de instalaciones subterráneas, están formados por los tres conductores aislados para sistema trifásico, un relleno de material plástico, una armadura metálica y una cubierta exterior de gran resistencia a la abrasión.
Cables flexibles
Están indicados para instalaciones móviles son cables de construcción y tratamiento más complejos, requieren de una protección eléctrica especial denominada protección de cable flexible y están compuestos del tres conductores aislados para sistema trifásico, un relleno central plástico, una pantalla metálica y una cubierta exterior de gran resistencia a la abrasión.
Nota: Cuando se hagan empalmes en cables o conductores que excedan los 750 V, deben tener características mecánicas y eléctricas equivalentes a las del cable.
Nota: Para que cualquier equipo eléctrico pueda utilizarse legalmente en una explotación minera subterránea, debe disponer de un marcado específico y de una certificación escrita que asegura que el equipo está diseñado para uso en minería subterránea