Las instalaciones de seguridad y las alimentaciones de sustituciónLas instalaciones de seguridad están impuestas por la legislación.

Las instalaciones de seguridadLas instalaciones de seguridad están regidas por las directivas y los reglamentos y el buen hacer de la normativa.Afecta generalmente a:Locales de pública concurrencia:Los establecimientos para espectáculos y actividades recreativas:– Cualquiera que sea su capacidad de ocupación, como por ejemplo cines, teatros, auditorios, estadios, pabellones deportivos, plazas de toros, hipódromos, parques de atracciones y ferias fijas, salas de fiesta, discotecas, salas de juegos de azar.

Locales de reunión, trabajo y usos sanitarios:– Cualquiera que sea su ocupación: templos, museos, salas de conferencias y congresos, casinos, hoteles, hostales, bares, cafeterías, restaurantes o similares, zonas comunes en agrupaciones de establecimientos comerciales, aeropuertos, estaciones de viajeros, estacionamientos cerrados y cubiertos para más de 5 vehículos, hospitales, ambulatorios y sanatorios, asilos y guarderías.– Si la ocupación prevista es de más de 50 personas: bibliotecas, centros de enseñanza, consultorios médicos, establecimientos comerciales, oficinas con presencia de público, residencias de estudiantes, gimnasios, salas de exposiciones, centros culturales, clubes sociales y deportivos.Los edificios de gran altura (rascacielos).Los establecimientos con gran cantidad de personal (tiene trato parecido a los edificios de pública concurrencia).

La ocupación prevista de los locales se calculará como 1 persona por cada 0,8 m2 de superficie útil, a excepción de pasillos, repartidores, vestíbulos y servicios.Para las instalaciones en quirófanos y salas de intervención se establecen requisitos particulares en el apartado L6-5. “Instalaciones eléctricas en función de la actividad - Locales de uso médico” en el 5.° Volumen, correspondiente a la ITC-BT-38.Igualmente se aplican a aquellos locales clasificados en condiciones BD2, BD3 y BD4, según el apartafo F8. “Las influencias externas” de este volumen, correspondiente a la norma UNE 20.460-3 y a todos aquellos locales no contemplados en los apartados anteriores, cuando tengan una capacidad de ocupación de más de 100 personas.Estas recomendaciones tienen por objeto garantizar la correcta instalación y funcionamiento de los servicios de seguridad, en especial aquellas dedicadas a alumbrado que faciliten la evacuación segura de las personas o la iluminación de puntos vitales de los edificios.Mínimos de seguridad para garantizar el tránsito y la evacuación del personal, tales como:El alumbrado de seguridad:Alumbrado de evacuación.Alumbrado de ambiente o antipánico.Alumbrado de zonas de alto riesgo.

Los sistemas de alarma y alerta.La detección automática de incendios.Las instalaciones de extinción de incendios.Los equipos de extracción de humos.Los compresores de aire de los sistemas de extinción.Las bombas de realimentación de agua.

Nota: existen otros reglamentos generales para instalaciones específicas, tales como para instalaciones petroquímicas, centrales nucleares, cementeras, alumbrado de túneles, señalización y alumbrado de aeropuertos, etc., los cuales no describiremos en este tratado.

Suministros de sustitución:Fuente propia de energía es la que está constituida por baterías de acumuladores, aparatos autónomos o grupos electrógenos.

La puesta en funcionamiento se realizará al producirse la falta de tensión en los circuitos alimentados por los diferentes suministros procedentes de la Empresa o Empresas distribuidoras de energía eléctrica, o cuando aquella tensión descienda por debajo del 70% de su valor nominal. El tiempo de conmutación es mínimo, del orden de algunos ms, en función del tiempo de respuesta de los mecanismos de conmutación. Para algunas aplicaciones existen SAI, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida que alimentan permanentemente desde el ondulador y no existe interrupción (microcorte) de la alimentación.La capacidad mínima de las fuentes será: la necesaria para alimentar los circuitos de alumbrado de seguridad.

Suministros de emergencia:Todos los locales de pública concurrencia deberán disponer de alumbrado de emergencia.Deberán disponer de suministro de socorro los locales de espectáculos y actividades recreativas, cualquiera que sea su ocupación, y los locales de reunión, trabajo y usos sanitarios con una ocupación prevista de más de 300 personas.

Deberán disponer de suministro de reserva: Hospitales, clínicas, sanatorios, ambulatorios y centros de salud. Estaciones de viajeros y aeropuertos. Estacionamientos subterráneos para más de 100 vehículos. Establecimientos comerciales o agrupaciones de éstos en centros comerciales de más de

2.000 m2 de superficie. Estadios y pabellones deportivos.

Cuando un local se pueda considerar tanto en el grupo de locales que requieren suministro de socorro como en el grupo que requieren suministro de reserva, se instalarán suministros de reserva.En aquellos locales singulares, tales como los establecimientos sanitarios, grandes hoteles de más de 300 habitaciones, locales de espectáculos con capacidad para más de 1.000 espectadores, estaciones de viajeros, estacionamientos subterráneos con más de 100 plazas, aeropuertos y establecimientos comerciales o agrupaciones de éstos en centros comerciales de más de 2.000 m2 de superficie, las fuentes propias de energía deberán poder suministrar, con independencia de los alumbrados especiales, la potencia necesaria para atender servicios urgentes indispensables cuando sean requeridos por la autoridad competente.

Las alimentaciones de sustitución o emergenciaLas alimentaciones de emergencia son una necesidad económica en infinidad de sectores, a consecuencia de un paro de suministro de energía por la fuente normal y de seguridad en otros.Se encuentran en las numerosas aplicaciones donde un paro de suministro es perjudicial, tales como:Las instalaciones para la informática de gestión (bancos, bases de datos, aseguradoras, etc.).Procesos industriales (procesos continuos).Agroalimentarias (cámaras frigoríficas).Telecomunicaciones.Investigación científica.Centros hospitalarios.Centros militares de defensa y control.Servicios de seguridadServicios de incendiosServicios hospitalariosAlumbrados de emergenciaAlumbrados de señalizaciónAscensoresU otros servicios urgentes indispensables que están fijados por las reglamentaciones específicas de las diferentes autoridades competentes en materia de seguridad.

Existen diferentes fuentes de seguridad que pueden utilizarse como alimentaciones de sustitución o emergencia y más de una para una misma finalidad.

Siempre que una de ellas pueda alimentar todos los servicios de emergencia y que un fallo de una de ellas no afecte al funcionamiento de las otras.

Fig. 1: ejemplos de fuentes de sustitución o emergencia: Batería central

Grupo electrógeno.

Generalidades de las fuentes de sustitución o emergenciaPara los servicios de seguridad la fuente de energía debe ser elegida de forma que la alimentación esté asegurada durante un tiempo apropiado.Para los servicios de seguridad para incendio, los equipos y materiales utilizados deben presentar, por construcción o por instalación, una resistencia al fuego de duración apropiada.Se elegirán preferentemente medidas de protección contra los contactos indirectos sin corte automático al primer defecto. En el esquema IT debe preverse un controlador permanente de aislamiento que al primer defecto emita una señal acústica o visual.Los equipos y materiales deberán disponer de forma que faciliten su verificación periódica, ensayos y mantenimiento.

Se pueden utilizar las siguientes fuentes de alimentación:Baterías de acumuladores. Generalmente las baterías de arranque de los vehículos no satisfacen las prescripciones de alimentación para los servicios de seguridad.Generadores independientes.Derivaciones separadas de la red de distribución, efectivamente independientes de la alimentación normal.

Las fuentes para servicios complementarios o de seguridad deben estar instaladas en lugar fijo y de forma que no puedan ser afectadas por el fallo de la fuente normal. Además, con excepción de los equipos autónomos, deberán cumplir las siguientes condiciones:Se instalarán en emplazamiento apropiado, accesible solamente a las personas cualificadas o expertas.El emplazamiento estará convenientemente ventilado, de forma que los gases y los humos que produzcan no puedan propagarse en los locales accesibles a las personas.No se admiten derivaciones separadas, independientes y alimentadas por una red de distribución pública, salvo si se asegura que las dos derivaciones no puedan fallar simultáneamente.Cuando exista una sola fuente para los servicios de seguridad, ésta no debe ser utilizada para otros usos. Sin embargo, cuando se dispone de varias fuentes, pueden utilizarse igualmente como fuentes de reemplazamiento, con la condición de que en caso de fallo de una de ellas, la potencia todavía disponible sea suficiente para garantizar la puesta en funcionamiento de todos los servicios de seguridad, siendo necesario generalmente el corte automático de los equipos no concernientes a la seguridad.

Elección de las características de las fuentes de sustitución o emergenciaLos cortes casi invisibles, aquellos que duran unos milisegundos pero son suficientes para perturbar un equipo (de rehabilitación, informático, caída de contactores, etc.). Las fuentes de sustitución o emergencia, asociadas a onduladores de trabajo permanente, son suficientes para paliar el fallo.

Especificaciones principalesLas fuentes de sustitución o emergencia, para atender a las necesidades económicas de explotación, han de responder a los siguientes imperativos:CortesNo se tolera ninguno:

En las instalaciones hospitalarias de quirófanos y sala de rehabilitación. En los sistemas informáticos. En los procesos continuos, a menos que el mismo proceso tolere cortes del orden de un

segundo.

Tiempo de salvaguarda de los datos en los procesos informáticosMínimo 10 minutos.

Autonomía deseada de la fuente de sustitución o emergenciaEn según qué aplicación dependerá:

Del tiempo de salvaguarda del proceso, en los procesos continuos. Del tiempo de evacuación mínimo para la seguridad de las personas.

Especificaciones propias a las instalaciones de seguridadLas reglamentaciones sobre las instalaciones de seguridad se traducen en un cierto número de prescripciones sobre las fuentes de reemplazamiento o seguridad:Tiempos de corte admisibles en función de la aplicación:

Ningún corte. Corte inferior a un segundo. Corte inferior a 15 segundos.

Autonomía exigida de la fuente de sustitución o emergenciaEs función del tipo de instalación a que está aplicada, por ejemplo:

Locales de pública concurrencia 1 hora como mínimo. En los grandes bloques de apartamentos la autonomía debe ser de 36 horas.

Tabla 2: tabla de elección del tipo de alimentación de sustitución en función de la semejanzade las fuentes, de la aplicación y de las condiciones admisibles de corte.

(1) En función del juego económico.(2) Tiempo de salvaguarda.

Elección y características de las fuentesLas diversas soluciones posibles se caracterizan por su disponibilidad más o menos rápida y su autonomía. Pero debemos tener en cuenta:Las dificultades de instalación, en particular los locales especiales, según el tipo de fuente a utilizar.

Los materiales complementarios.La explotación, los condicionantes que por sus propias características exigen del suministro.El mantenimiento y la posibilidad de efectuarlo por partes para mantener el servicio.

El examen global de sus características y peculiaridades nos permite definir la solución más óptima.En España, el poder disponer de más de una compañía generadora y suministradora de fluido nos permite tener soluciones con una simple conmutación de suministro. Mientras la compañía 1 alimenta la potencia, la compañía 2 alimenta los circuitos de sustitución y viceversa, y cualquiera de las dos debe poder alimentar la totalidad de la instalación prioritaria.Para estos casos solamente debemos atender al tipo de detección y maniobra del cambio, en función del tiempo del proceso, y compensarlo para los circuitos de informática, control, medición y maniobra, con suministros de alimentación ininterrumpida SAI.En estos casos, la alimentación del alumbrado de sustitución o emergencia puede soportar el paro de unos milisegundos, del tiempo de conmutación automático.La solución de doble suministro por dos compañías y una SAI es la más óptima en España.

Características de las fuentesEn la Tabla 3 podemos observar las fuentes y sus particularidades.

Los grupos electrógenosLa asociación ondulador y grupo electrógeno es una solución óptima, en algunos procesos con generación propia, para asegurar una larga autonomía.En ciertas instalaciones, la autonomía necesaria es tal que es necesario un grupo electrógeno asociado a un ondulador.En estos casos la autonomía del ondulador, es decir su batería, debe permitir el arranque y acoplamiento del grupo a la instalación de distribución del edificio.El tiempo necesario para la conmutación de las fuentes depende de las características de cada instalación: secuencias de arranque, deslastrados, eventuales, etc.El acoplamiento se efectúa, generalmente, a nivel de cuadro general de BT, por medio de un “inversor de fuentes automático”.En el momento de la toma de la alimentación por el grupo, la solicitud de corriente de las cargas importantes puede causar dificultades o daños al grupo.Para evitar este fenómeno el ondulador asociado puede equiparse de un sistema de arranque progresivo de las cargas. Este proceso es muy útil puesto que estamos adaptando las cargas a las posibilidades del grupo. Ademas el ondulador tambien puede alimentar de forma progresiva los circuitos prioritarios, los más prioritarios instantáneos y los demás con unos milisegundos de diferencia, en función de las características del propio circuito.Los sistemas de recarga de las SAI crean una cantidad de armónicos que pueden afectar al grupo disminuyendo su capacidad.Es conveniente asegurar el tema con el fabricante de la SAI.

Tabla 3: tabla de características de diferentes fuentes de sustitución o emergencia.

Leyenda:(1) Un grupo a tiempo cero, gira en vacío permanentemente alimentando un volante de inercia. Al requerimiento de la fuente, tarda menos de un segundo al dar la potencia y la tensión requerida.(2) Desventajas si la batería es abierta.(3) Reconsiderar la solución en función de la vida.(4) Un estudio de seguridad permite definir la arquitectura óptima.(5) En función de si el grupo está precalentado o no.

Fig. 4: ejemplo de configuración de una instalación de asociaciónde un ondulador y un grupo electrógeno

Alumbrado de emergenciaLas instalaciones destinadas a alumbrado de emergencia tienen por objeto asegurar, en caso de fallo de la alimentación al alumbrado normal, la iluminación de los locales y accesos hasta las salidas al exterior para una eventual evacuación del público.La alimentación del alumbrado de emergencia será automática con corte breve.Se incluye dentro de este alumbrado el alumbrado de seguridad y el alumbrado de reemplazamiento.

Alumbrado de seguridadEs el alumbrado de emergencia previsto para garantizar la seguridad de las personas que evacuen una zona, o que tienen que terminar un trabajo potencialmente peligroso antes de abandonar la zona.Está destinado a permitir, en caso de fallo del alumbrado normal o de reemplazamiento, a:

La evacuación segura y fácil del público hacia el exterior. Las maniobras de seguridad necesarias.

El alumbrado de seguridad estará previsto para entrar en funcionamiento automáticamente cuando se produce el desfallecimiento del alumbrado general o cuando la tensión de éste baje a menos del 70% de su valor nominal.La instalación de este alumbrado será fija y estará provista de fuentes propias de energía. Sólo se podrá utilizar el suministro exterior para proceder a su carga, cuando la fuente propia de energía esté constituida por baterías de acumuladores o aparatos autónomos automáticos.

Alumbrado de evacuaciónEs la parte del alumbrado de seguridad previsto para garantizar el reconocimiento y la utilización de los medios o rutas de evacuación en todo momento, ya sea si el alumbrado general funciona correctamente o si se produce un fallo del mismo y cuando los locales estén o puedan estar ocupados.En rutas de evacuación, el alumbrado de evacuación debe proporcionar, a nivel del suelo y en el eje de los pasos principales, una iluminancia mínima de 1 lux.En los puntos en los que estén situados los equipos de las instalaciones de protección contra incendios que exijan utilización manual y en los cuadros de distribución del alumbrado, la iluminancia mínima será de 5 lux.La relación entre la iluminancia máxima y la mínima en el eje de los pasos principales será menor de 40.El alumbrado de evacuación deberá poder funcionar, cuando se produzca el fallo de la alimentación normal, como mínimo durante una hora, proporcionando la iluminancia prevista.En España la ITC-BT-28 obliga a la utilización del alumbrado de seguridad a partir de locales receptores de 100 personas. En Europa muchos países solicitan el alumbrado de evacuación a partir de locales receptores de público de 50 personas. El alumbrado de seguridad (alumbrado de evacuación y alumbrado de ambiente o antipánico) para locales receptores de público de más de 100 personas, como en España, pero a partir de 50 personas si son locales situados en los sótanos.

Alumbrado de ambiente o antipánicoEs la parte del alumbrado de seguridad previsto para evitar todo riesgo de pánico y proporcionar una iluminación ambiente adecuada que permita a los ocupantes identificar y acceder a las rutas de evacuación e identificar obstáculos.El alumbrado ambiente o antipánico debe proporcionar una iluminancia mínima de 0,5 lux en todo el espacio considerado, desde el suelo hasta la altura de 2 m.La relación entre la iluminancia máxima y la mínima en todo el espacio considerado será menor de 40.El alumbrado ambiente o antipánico deberá poder funcionar, cuando se produzca el fallo de la alimentación normal, como mínimo durante una hora, proporcionando la iluminancia prevista.

Alumbrado de zonas de alto riesgoEs la parte del alumbrado de seguridad previsto para garantizar la seguridad de las personas ocupadas en actividades potencialmente peligrosas o que trabajan en un entorno peligroso.Debe permite la interrupción de los trabajos con seguridad para el operador y para los otros ocupantes del local.

El alumbrado de las zonas de alto riesgo debe proporcionar una iluminancia mínima de 15 lux o el 10% de la iluminancia normal, tomando siempre el mayor de los valores.La relación entre la iluminancia máxima y la mínima en todo el espacio considerado será menor de 10.El alumbrado de las zonas de alto riesgo deberá poder funcionar, cuando se produzca el fallo de la alimentación normal, como mínimo el tiempo necesario para abandonar la actividad o zona de alto riesgo.

Cómo realizar las instalaciones de alumbrado de seguridadLas instalaciones de los establecimientos receptores de público las podemos clasificar en cinco tipos de instalación de alumbrado de seguridad:Tipo A: en el cual las lámparas son alimentadas por una fuente central y están alumbradas en permanencia durante la presencia de público. La alimentación puede ser realizada a través de una o dos compañías.a) Con batería de acumulación.Durante la presencia de público el interruptor Q4 está conectado y la S.A.I. alimenta el circuito de emergencia mientras dura la carga de la batería. Hay que dimensionar la batería para que pueda alimentar de un 10 a un 20% más del tiempo de actividad con presencia de público.La recarga de las baterías de la S.A.I. es constante mientras el interruptor Q3 está conectado durante el período en que no existe presencia de público.

b) Con grupo motor térmico-generador.Durante la presencia de público el grupo se sitúa en la posición de alerta y en el momento que desfallecen las dos compañías se cierra el interruptor Q3 y arranca el grupo.

Fig. 5: esquemas de principio de alumbrado de seguridad tipo A.a) Con batería de acumulación

b) Con grupo motor térmico-generador

Tipo B: en el cual las lámparas están alumbradas en permanencia durante la presencia de público, bien sea por baterías de acumuladores o por la fuente normal, el grupo motor térmico-generador, asegurando los circuitos de seguridad en menos de un segundo. La alimentación puede ser realizada a través de una o dos compañías.

a) Con batería de acumulación.Durante la presencia de público el interruptor Q4 está conectado.La recarga de las baterías de la S.A.I. es constante mientras el interruptor Q3 está conectado.La alimentación del circuito de emergencia se realiza permanentemente por medio de la función de la carga constante de la batería y el suministro permanente de la energía a través del ondulador.La alimentación a través de una compañía u otra es casi permanente pero en el momento del desfallecimiento de las dos, la batería de la S.A.I. no se recarga pero sigue alimentando el circuito de alumbrado de seguridad hasta el agotamiento de la batería.En este sistema no existe tiempo de corte de alimentación del circuito de emergencia por ninguna conmutación.

b) Con grupo motor térmico-generador.Durante la presencia de público el grupo se sitúa en la posición de funcionamiento y el conmutador Q4 está cerrado en la posición de las compañías. En el momento en que desfallecen las dos el conmutador Q4 cambia de posición y queda conectado al lado del grupo generador.

Fig. 6: esquemas de principio de alumbrado de seguridad tipo B.a) Con batería de acumulación:

b) Con grupo motor térmico-generador

Tipo C: en el cual las lámparas están alumbradas o no en permanencia durante la presencia de público por la fuente de alumbrado de seguridad preservando los circuitos en menos de quince segundos.La alimentación puede ser realizada a través de una o dos compañías.

a) Con batería de acumulación.En explotación normal el interruptor conmutador Q4 está cerrado en la posición de las compañías si se desea que esté el alumbrado encendido en la presencia de público, o en posición cero si no desean encenderlo. En el momento en que desfallecen las dos Cías. el conmutador Q4 se ha de cambiar de posición (de forma manual o automática) y queda conectado al lado del S.A.I.

b) Con grupo motor térmico-generador.En explotación normal el interruptor conmutador Q4 está cerrado en la posición de las compañías si se desea que esté el alumbrado encendido en la presencia de público o en posición cero si no desean encenderlo. En el momento en que desfallecen las dos Cías el conmutador Q4 se ha de cambiar de posición (de forma manual o automática) y queda conectado al lado del grupo generador.

Fig. 7: esquemas de principio de alumbrado de seguridad tipo C.a) Con batería de acumulación:

b) Con grupo motor térmico-generado

Nota: los tipos B y C pueden ser realizados con grupos autónomos.

Esquema de una solución global con el Tipo E.Corresponde al esquema de los servicios generales de un bloque de pisos destinado a oficinas.

Esquema de alimentación múltiple y control de calidad de la energía, de los servicios generales de un edificio de 9 plantasPC central de control de la energía, con tarjeta de conversión RS-485 a RS-232c.Permite controlar el programa PowerLogic y el del Vigilohm System.

Tipo D: en el que el alumbrado es asegurado por lámparas individuales.Generalmente está formado por grupos autónomos en cada sala en los que en el momento en que la tensión de alimentación del circuito de alumbrado a los bornes de su comando local desfallece se activan.

Tipo E: una solución global a la actividad y a los circuitos de seguridad.Existen instalaciones en que su continuidad de servicio es vital y la problemática no está concentrada en los circuitos de seguridad sino en los circuitos de explotación por la propia naturaleza de la misma; por ejemplo: un centro de cálculo, los servicios generales de un edificio alto (rascacielos), una industria de proceso continuo en los que un fallo de alimentación puede representar una destrucción del proceso de producción y un largo período de reactivación...Hoy en día la seguridad de suministro y la calidad del mismo están regulados. Normalmente disponen de:Dos alimentaciones procedentes de dos circuitos de MT diferentes que a su vez proceden de dos subestaciones distintas.En algunos casos en función de la tasa de fallo de las líneas de MT de una tercera posible alimentación de generación propia.De dos o tres S.A.I. en las que cada una de ellas dispone de la potencia suficiente para alimentar toda la potencia de seguridad solicitada (la de los circuitos prioritarios de producción y la de los circuitos de seguridad). Los S.A.I. trabajan en redundancia el desfallecimiento de uno de ellos por avería o por puesta fuera de servicio para mantenimiento preventivo, permitiendo al otro u otros mantener la alimentación de la totalidad de los servicios.

Se entiende que el alumbrado de seguridad está en:Reposo: cuando está apagado. Este estado solamente se comprende cuando el establecimiento está fuera de servicio o el alumbrado natural es suficiente.

Vigilancia: cuando las fuentes del alumbrado de seguridad están en predisposición por si falla el alumbrado normal.

Funcionamiento: cuando las fuentes de seguridad alimentan dicho alumbrado.El servicio de mantenimiento del local debe disponer de un stock permanente de los modelos de lámparas utilizados en el alumbrado de seguridad y si es por bloques de uno o varios bloques en función de la cantidad y la tasa de fallo.

Alumbrado de reemplazamientoParte del alumbrado de emergencia que permite la continuidad de las actividades normales. Cuando el alumbrado de reemplazamiento proporcione una iluminancia inferior al normal, se usará únicamente para terminar el trabajo de seguridad.