Existen tres tipos de canalizaciones: bancadas, canales y zanjas. Son usadas mayormente para tendidos eléctricos de media y alta tensión, aunque también se utiliza, para tendido de cables de instrumentación. Para escoger el tipo de
canalización a usar, se debe tener presente la topografía del terreno, tipo de suelo y sobre todo la opinión del cliente.
4.1.1 Canalizaciones Subterráneas por Bancadas
Este tipo de canalización subterránea, consiste en instalar tubos conduit, por debajo del nivel del suelo, y embutirlos en concreto, a fin de proporcionar una protección a los mismos. Este tipo de canalización es por norma general, responsabilidad de la disciplina de electricidad, sin embargo, es recomendable que el diseñador de canalizaciones de instrumentación, las conozca, ya que algunas veces deberán trabajar con ellas. A continuación se describen las normas generales que se deben considerar para el diseño de bancadas.
4.1.1.1 Consideraciones y Recomendaciones para Canalizaciones Subterráneas por Bancadas
Consideraciones para los tubos conduit
El tipo de conduit a utilizar deberá ser de acero galvanizado ó unos materiales no metálico, tal como PVC, polietileno, fibra de vidrio, etc., dependiendo del tipo de sustancia que pueda entrar en contacto con el suelo. El conduit de aluminio no es recomendado para usarse en bancadas. En lugares donde existan ambientes salinos, se deberán usar conduits de PVC ú otro material no metálico aprobado para ese uso. El tamaño mínimo permitido de conduit para usar en bancadas es de 1”. El radio mínimo para curvas horizontales será de 48” (1220 mm). El radio mínimo que se utilizará en salida de conduits a superficie (“STUB-UPS”) será de 24” (650 mm) para conduits de 3” y menores; y de 36” (915 mm) para conduits de 4” y mayores. Todas las curvas ó codos en los Stub-up’s, serán de acero rígido galvanizado (para todos los tamaños), la transición de acero rígido galvanizado a tuberías no metálica (PVC) se deberá realizar con un anillo especial para él acople a ambos materiales (adaptador). Consideraciones con respecto a pendientes y ta nquillas
Las pendientes que tendrán los ductos en un tramo entre dos taquillas deben ser uniforme y nunca serán menores al 0.3%.
El cambio de pendientes en un tramo no será mayor al 5%. Si la superficie en el recorrido es sensiblemente horizontal, la cumbre de la pendiente se situará en el punto medio entre tanquillas, vertiendo por igual hacia ambos lados. Las longitudes máximas entre tanquillas, será: para tramos rectos con pendientes uniformes, 150 m, y para tramos en curvas de 60m. Los cambios de pendientes no afectan las longitudes entre tanquillas. De preferencia las tanquillas deben ubicarse fuera de las áreas de procesos, a fin de evitar que líquidos corrosivos puedan penetrar en ellas o en los ductos subterráneos. Todas las bancadas deben colocarse a una profundidad mínima entre el tope de la bancada (T.O.B) y el nivel rasante del terreno, de 500 mm de profundidad, en áreas de procesos, 750 mm en cruces de calles.
Se debe considerar una reserva de al menos un 20% de tubería conduit para futuras ampliaciones, en todos los trayectos de la Bancada.
Segregación de señales de bancadas
Todas las señales de instrumentación, pueden ser llevadas en una misma bancada, siempre y cuando se asigne un conduit para cada tipo de señal.
Para el caso donde se requiera tener señales de instrumentación y de electricidad en una misma bancada, se deberán observar las siguientes distancias mínimas entre conduits para cables de potencia (eléctricos) y conduits para cables con señales analógicos (instrumentación).
Capacidad del conductor Separación Mínima de
Eléctrico (potencia) las Señales Analógicas de
Instrumentación
125 V 10 A 12 pulgadas (300mm)
250 V 50 A 18 pulgadas (460mm)
440 V 200 A 24 pulgadas (610 mm)
5 KV 80 A 48 pulgadas (1120mm)
Las salidas de conduits (stub-up) deben sellarse si existe alguna de las circunstancias siguientes:
- Cuando el trayecto de los conduits pasa de un área clase I División I, a un área Clase 2 ó de esta ultima a un área no peligrosa. El sello debe ubicarse en el área no peligrosa inmediatamente después de la salida del conduit, y antes de la conexión de cualquier accesorio.
- Conduits entrando en un edificio o recinto, debe ser igualmente sellados. Este requisito aplica para todos los conduits con señales de termopares, analógicas ó de control y potencia.
- Cuando se cumple alguna de las circunstancias descritas en el apartado de Sellos Cortafuegos.
4.1.2 Canalizaciones Subterráneas por Zanjas
Esta es, junto con el canal, el método de canalización más empleado, ya que comparativamente resulta mucho menos costoso que las canalizaciones por bancadas. Por otro lado, el sistema de bancada no es aprobado por algunos usuarios ya que éstas, pueden acumular gases en los ductos y/o tanquillas, ó ser inundados por sustancias agresivas. La zanja, permite realizar el tendido de los cables directamente enterrados, su construcción resulta mucho más sencilla, con menor tiempo y costo, que el tipo bancada. Sin embargo tiene un inconveniente con respecto a esta última, ya que si se requiere tender más cable una vez cerrada, es necesario
reabrirla con todo el trabajo que ello implica, mientras que en la bancada, se puede usar los ductos de reserva para este propósito, sin emplear para ello ningún tipo de construcción o trabajo de excavación adicional.
La diferencia de la zanja con respecto al canal, radica en que la primera es mayormente utilizada para un volumen pequeño de cables, y en lugares donde la compactación del terreno sea tal, que no requiera de paredes.
4.1.2.1 Consideraciones y Recomendaciones para las Canalizaciones Subterráneas por Zanjas
El ancho máximo permitido es de 1400mm. Este límite es aplicable para las áreas pavimentadas y con paso de vehículos pesados.
Las zanjas para cables, que recorren áreas de proceso, con superficies pavimentadas, deben ser coloreadas indicando todo su recorrido por medio de polvo verde para colorear (mezclado con concreto), de manera de identificar fácilmente todo el trayecto de las zanjas a simple vista. Una vez rellenada y compacta, se deberá pavimentar toda la superficie de la zanja, utilizando una malla electrosoldada y concreto coloreado.
Cables con señales de instrumentación y/o comunicaciones no deben ser colocados en zanjas usadas para cables de baja ó alta tensión. En trayectos paralelos de zanjas de electricidad e instrumentación, se deberá mantener una distancia mínima según las normas.
El radio mínimo de curvatura de la zanja dependerá del cable utilizado. Para cable armado, este será de al menos veces ocho veces el diámetro externo del cable.
El trayecto de las zanjas, normalmente deberá ser por los lados de caminos o calles y de ser posible, será del lado opuesto al trayecto de la zanja de electricidad.
Todos los cables enterrados, deben identificarse con tiras de plomo de 2 cm de ancho x 20 cm de longitud, en todo el trayecto de cable con intervalos no mayores a 5 metros, y en los lugares donde los cables entren ó salgan de la zanja.
Los cruces entre zanjas de instrumentación y electricidad, deberán ser en ángulos rectos.
El tendido de los cables, preferiblemente se deberá realizar en una sola capa ó nivel. En casos extremos, se podrán distribuir en dos o tres capas como máximo. La separación entre los cables será igual al diámetro del cable mayor usado.
Resulta conveniente, cuando el tipo de cable y el espacio dentro de la zanja lo permita, dejar enrollado dentro de la zanja, una longitud de cable aproximada de 3 metros, antes de conectarse a una caja o equipo que se encuentre inmediatamente por encima de la salida de los cables de la zanja.
de una “camisa” hecha con conduit de PVC. Este encamisado, debe extenderse 250 mm por arriba y por debajo del nivel de la superficie en áreas donde no exista piso de concreto. Para aquellas áreas donde el piso sea de concreto, se deberá realizar un “stub-up” teniendo presente el radio de curvatura mínimo del cable y el diámetro del conduit a usar.
Se deberá tener presente al diseñar el trayecto de las zanjas, evitar en lo posible cruces con zanjas de electricidad, canales ó tuberías de drenaje, tuberías de proceso, etc.
Cuando existan cruces con “racks” o puentes de tuberías rasante al suelo, ó trincheras abiertas, se deberán cruzar por encima utilizando para ello puentes de concreto, el cual será llenado en arena, recubriendo la superficie con una capa de asfalto.
4.1.3 Tendido Subterráneo por Canales
Los canales cumplen la misma función que las zanjas pero a diferencia de éstas, los canales tienen paredes hechas de bloques, piso de concreto y tapas. Generalmente se utilizan cuando existe piso de concreto, y se desea una estructura más resistente para el resguardo de los cables. Además proporciona una mayor facilidad para remoción y tendido de cables, cuando se realizan modificaciones y ampliaciones. Por otra parte en los canales se permite tender en situaciones críticas, hasta cuatro capas de cables. Sin embargo, esto debe tratar de evitarse, ya que obstruye el acceso a los cables en las capas inferiores. Es preferible por tanto, ensanchar el canal y tender una o dos “capas” de cables que, construir un canal angosto y superponer cuatro capas. Se debe tener presente a la hora del diseño, considerar un 25% de espacio de reserva como mínimo, a fin de prever ampliaciones o modificaciones a futuro.
4.1.3.1 Consideraciones y Recomendaciones para el Diseño de los Canales Subterráneos
Los canales deben ser realizados de acuerdo al tipo de construcción y material requerido (metro lineal).
Todas las consideraciones y recomendaciones indicadas para las canalizaciones por zanjas, aplican igualmente para los canales.
5 GUÍA PARA EL DISEÑO DE PLANOS DE CANALIZACIONES ELÉCTRICAS DE
INSTRUMENTACIÓN
En las secciones anteriores, se han resaltado las principales recomendaciones y consideraciones que el diseñador debe asumir para obtener un buen diseño de canalizaciones. Sin embargo es en la etapa de elaboración de un proyecto, donde
paralelamente a otras disciplinas, se realiza el diseño de las canalizaciones. Es por ello que debe haber una comunicación muy estrecha entre las diferentes disciplinas participantes, (civil, mecánica, electricidad, etc.) a fin de evitar interferencias, errores, omisiones, etc., entre las mismas.
En esta sección se indicaran los principales pasos que el diseñador, proyectista ó ingeniero, debe seguir a fin de que un proyecto de canalizaciones sea bien ejecutado con un ahorro de tiempo y esfuerzo.