Para efectos del presente Reglamento y con el fin de garantizar la seguridad de las personas y equipos contra riesgos de origen eléctrico. Las instalaciones eléctricas en las minas deben cumplir los siguientes requisitos adaptados de las normas IEC 61557-8 y NTC 6057.
3.28.6.1. Requisitos generales
a.En toda instalación eléctrica en minas se debe realizar la clasificación de áreas de acuerdo con las condiciones establecidas en el Artículo 3.28.3.1 del presente Libro.
b.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 su operación, mantenimiento o requerimiento de la autoridad competente.
c.Las reparaciones, ampliaciones y cambios en las instalaciones eléctricas deben ser efectuadas solamente por personas competentes y deben ser plasmadas en los planos o esquemas.
d.Se deben instalar interruptores en el punto de suministro de toda instalación temporal. Para este propósito se consideran instalaciones eléctricas temporales aquellas destinadas al mantenimiento y reparación de equipos o estructuras o al traslado de equipos exclusivamente mientras dura la actividad.
e.Toda red aérea debe cumplir las distancias de seguridad establecidas en el Título 10 del presente Libro, 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.
f.Los medios de desconexión de un circuito deben estar bloqueados y etiquetados en la posición abierta, mientras se realicen trabajos en una máquina o equipo. En todo caso se deben cumplir las reglas de oro establecidas en el artículo 3.15.5 del presente libro.
g.Toda área con equipo eléctrico debe contar como mínimo con un extintor multipropósito.
h.Los cables portátiles de potencia que operen en circuitos que no excedan los 1.000 V, deben ser certificados para uso en minería como el tipo W, G, G-GC, G-CGC, SHD-GC, SHD-CGC o similares, aislados por lo menos para 2.000 V.
i.Los cables portátiles de potencia instalados al interior de las minas o en sus vías de evacuación que operen a tensiones entre 1 000 y 4 600 V, deben ser conductores de potencia apantallados individualmente y con conductor de tierra, tal como el tipo SHD o conductores de potencia apantallados individualmente, con conductores de tierra y un conductor de monitoreo de tierra, tal como el SHD-GC o similares, aislados por lo menos para 5 kV. Para tensiones superiores deben ser aislados a 25 kV.
j.Cuando una mina es abandonada o deja de ser operada, deben des energizarse, etiquetar y bloquear todos los circuitos para evitar condiciones de riesgo.
k.En lugares de almacenamiento de explosivos, no se permiten instalaciones eléctricas.
l.Los polvorines en superficie deben estar ubicados, como mínimo a 60 m de redes aéreas y como mínimo a 100 m de subestaciones eléctricas.
m.En todos los circuitos que operen a cualquier tensión, se deben instalar medios de desconexión del tipo apertura visible u otros que indiquen que los contactos estén abiertos y localizarse tan cerca como sea posible al punto de suministro. 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.
n.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, el cual debe cumplir con lo establecido en el título 14 del presente libro.
o.Toda sección accesible de una banda transportadora accionada eléctricamente 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. El interruptor operado por el cordón de seguridad debe ser de reposición manual. Una banda transportadora usada en mina subterránea o una banda transportadora de más de 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.
p.Los acopladores que se usen para unir cables portátiles de potencia, deben tener un dispositivo de sujeción mecánico, para unir el acoplador de cable, con una resistencia a la tracción mayor que el de los cables portátiles de potencia; dispositivos liberadores de esfuerzo adecuados para el cable portátil de potencia y medios para prevenir el ingreso de humedad.
3.28.6.2. Sistema de conexión a tierra en instalaciones de minas
a.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), el cual 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, la cual debe hacerse como máximo en 1,5 s o que active un sistema de alarma. El monitoreo debe estar instalado en un circuito a prueba de fallas.
b.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 des energice la fuente si la impedancia se abre y conectada al neutro tan cerca como sea posible de la fuente.
c.En redes con tensiones nominales de hasta 1.000 V, debe instalarse una indicación luminosa intermitente en zonas de permanencia de personas, la cual debe indicar en amarillo si la resistencia de aislamiento de la red desciende por debajo de 100 Ω o rojo si desciende por debajo de 50 Ω por cada voltio de tensión nominal fase-tierra, tal como indica la norma IEC 60364-5-53 Anexo H. Cuando se use una alarma visible para indicar una falla a tierra, esta alarma será continua hasta que se elimine la falla. En caso de que se usen alarmas audibles y visibles, la alarma audible deberá ser cancelada y remplazada por la alarma visible hasta que se elimine la falla.
d.Cuando se tengan sistemas no puestos a tierra se debe instalar un dispositivo indicador de falla a tierra acoplado con la protección del circuito. En estos casos, una falla a tierra debe ser investigada y eliminada tan pronto como sea posible.
3.28.6.3. Requisitos para equipos
Equipos Movibles Los equipos movibles que operen a cualquier tensión y estén conectados a una fuente de tensión deben instalarse con un cable portátil de potencia de acuerdo con el diseño eléctrico del equipo movible.
Equipos Móviles. Los cables portátiles de potencia utilizados para alimentar a los equipos eléctricos móviles deben ser del tipo SHD- GC o SHD-CGC o similar y certificados para uso en minería; tener conectores de entrada del cable que eviten 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.
a.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 mínima de 30 metros.
b.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.
Subestaciones móviles. Las subestaciones que consistan en un conjunto de equipos eléctricos montados sobre una estructura autoportante movible deben cumplir con lo siguiente:
a.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.
b.El transformador de potencia y los demás componentes de la subestación deben estar dentro de una cubierta totalmente cerrada o una malla eslabonada que la encierre o barrera equivalente con una altura mínima de dos metros.
c.El transformador que alimente de energía a un equipo eléctrico móvil, debe tener una potencia nominal al menos del 125% de la potencia nominal del equipo eléctrico móvil que alimenta.
d.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.
e.La resistencia del sistema de puesta a tierra de la subestación movible con electrodos, se debe medir y probar la protección de falla a tierra cada vez que se cambie de ubicación. Se deben hacer los cambios necesarios, hasta asegurar que la máxima elevación del potencial de tierra sea menor o igual a 100 V.
3.28.6.4. 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 inflamables o combustibles, en consecuencia, debe hacerse la clasificación de áreas y cumplir los requisitos del presente Reglamento para dichas instalaciones.
Una explotación subterránea en la que históricamente aparecen gases potencialmente inflamables debe clasificarse como con riesgo de explosión y aquella 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 inflamables.
3.28.6.4.1. Uso de 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, teniendo en cuenta los siguientes requerimientos:
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 o sus equivalentes NEMA:
a.IP 20: También llamada protección de dedos, está destinado principalmente a partes de aparatos contenidos en otras envolventes, por ejemplo, seccionadores o transformadores de auxiliares situados en el mismo compartimento que el resto de los aparatos.
b.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).
c.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). También para equipos con modo de protección con envolvente antideflagrante.
d.IP 55: Exigible a envolventes de equipos de Seguridad Intrínseca y de Seguridad Aumentada, o ambos como modo de protección.
El Grado de protección de robustez mecánica IK o 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 áreas no clasificadas.
Los equipos eléctricos de interior deben presentar alta resistencia mecánica a fin de ser capaces de asegurar el suministro eléctrico con la seguridad exigible para ambientes subterráneos no clasificados o con riesgo de explosión, los grados IK mínimos requeridos son:
a.IK09 para equipos eléctricos destinados a frentes de arranque, preparación y, en general, cualquier labor de interior que implique proximidad a con maquinaria pesada.
b.IK07 para otros equipos eléctricos, alumbrado general, señalización, control, gasometría, etc.
Encerramiento de transformadores: Un transformador instalado en una mina subterránea, debe ser protegido contra daño físico; resguardado de tal manera que se impida el acceso a personal no competente y no autorizado, tener espaciamientos alrededor del mismo para permitir un acceso seguro para inspección, mantenimiento y reparación, ser montado sobre una base a prueba de fuego y en una ubicación que minimice la propagación del fuego, no debe ser usado donde haya riesgo de inundación al menos que este certificado para operar sumergido.
Aislamiento de transformadores en minas con áreas clasificadas: los transformadores deben seleccionarse de acuerdo al estudio de clasificación de áreas y a la selección de equipos de acuerdo a lo establecido en el presente reglamento.
Aislamiento de transformadores en minas con áreas no clasificadas: 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 mínima de tres metros de puntos de trabajo, o de circulación de personas.
Tableros eléctricos: Las máquinas para realizar las labores de arranque, preparación y transporte que disponen de motores eléctricos de media o baja tensión, para los accionamiento de máquinas destinadas a labores propias de frentes de explotación o preparación deben ser controlados, protegidos y monitorizados, desde tablero eléctricos apropiados para esos fines (denominados cofres de tajo), los cuales son equipos robustos, construidos en envolvente metálica electrosoldada y deben contar con Certificado de Conformidad con la norma que le aplique. Cuando van a ser utilizados en minas clasificadas con riesgo de explosión deben estar certificados y marcados como IECEx, o similar, deben disponer de un sistema de apertura-cierre que facilite el acceso, el cual debe asegurarse por medio de enclavamientos mecánicos.
3.28.6.4.2. Uso de cables eléctricos apropiados
Los cables utilizados en minas subterráneas, deben cumplir los siguientes requisitos:
a.Los conductores o cables de potencia que alimenten a equipos fijos, con tensiones a tierra que excedan los 150 V, deben estar aprobados para el tipo de clasificación requerida, ser construidos de tal forma que las tres fases y el conductor de tierra aislado, 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. Estos cables son:
1.Cables armados: son especialmente indicados para instalaciones fijas, construidos en un solo bloque los tres conductores aislados y el de tierra aislado, para sistema trifásico, un relleno de material plástico, una armadura metálica, y una cubierta exterior en asilamiento libre de halógenos.
2.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 y su conductor de tierra aislado, para sistema trifásico, un relleno de material plástico, una armadura metálica y una cubierta exterior de gran resistencia a la abrasión.
3.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 de los tres conductores aislados para sistema trifásico, un relleno central plástico, una pantalla metálica y una cubierta exterior de gran resistencia a la abrasión.
b.Cuando se hagan terminaciones o empalmes en cables o conductores, deben tener características mecánicas y eléctricas equivalentes a las del cable, deben ser realizados por una persona competente, tener un aislamiento igual o superior que el cable original y estar sellado contra la humedad.