NRF-196-PEMEX-2008 Cargador y banco de baterías.pdf

Número de documento NRF-196-PEMEX-2008 18 de mayo del 2008

COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS

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SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS

CARGADOR Y BANCO DE BATERÍAS

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios


NRF-196-PEMEX-2008 Rev.: 0 PÁGINA 2 DE 24

HOJA DE APROBACIÓN ELABORA:

ING. JORGE. M. SALGADO GALICIA COORDINADOR DEL GRUPO DE TRABAJO

PROPONE: ING. ROSENDO A. VILLARREAL DÁVILA. PRESIDENTE DEL SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS

APRUEBA: DR. RAÚL LIVAS ELIZONDO PRESIDENTE DEL COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS




CONTENIDO CAPÍTULO

PÁGINA

0.

INTRODUCCIÓN………………………………………………………..…………………………

5

1.

OBJETIVO………………………………………………………………………..………………..

5

2.

ALCANCE………………………………………………………………………..…………..........

5

3.

CAMPO DE APLICACIÓN…………………………………………………….…………………

6

4.

ACTUALIZACIÓN……………………………………………………………….………………..

6

5.

REFERENCIAS……………………………………………………………………..……………..

7

6.

DEFINICIONES…………………………………………………………………….……………..

7

7.

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS………………….……………………………….……………

8

8.

DESARROLLO……………………………….………………………………….........................

9

Condiciones de diseño…………………………………………………………………..

9

8.1.1

Características generales del cargador y banco de baterías………………

9

8.1.2

Operación del cargador y banco de baterías………………………………..

9

Cargador de baterías…………………………………………………………………….

10

8.2.1

Componentes principales………………………………………………………

10

8.2.2

Instrumentos de medición, protección, alarmas y señalización…………… 11

8.2.3

Características eléctricas del cargador de baterías…………………………

12

8.2.4

Capacidad del cargador de baterías………………………………………….

13

8.2.5

Características físicas del gabinete del cargador de baterías………..……

13

8.2.6

Conexiones externas………………………………………………………......

14

8.2.7

Alambrado interno………………………………………………………..…….

14

8.2.8

Placa de datos…………………………………………………………………..

15

Banco de baterías ……………………………………………………………………….

15

8.3.1

Características eléctricas………………………………………………….…..

15

8.3.2

Tensión nominal y número de celdas.........................................................

16

8.3.3

Componentes del banco de baterías…………………………………...…….

16

8.3.4

Bastidor para el banco de baterías……………………………………………

17

8.3.5

Identificación de las celdas…………………………………………………….

17

8.1

8.2

8.3




CONTENIDO CAPÍTULO

8.4

8.5

PÁGINA 8.3.6

Capacidad de las baterías……………………………………………………..

17

8.3.7

Tiempo de respaldo…………………………………………...………………..

18

Condiciones ambientales........................................................................................

18

8.4.1

Temperatura............................................................................................... 18

8.4.2

Humedad relativa........................................................................................

18

8.4.3

Nivel de ruido máximo................................................................................

18

8.4.4

Altitud..........................................................................................................

18

Inspección y pruebas…...……………………………………………………………….

18

8.5.1

Pruebas en fábrica del cargador de baterías (FAT)………………...………

19

8.5.2

Pruebas en fábrica (FAT) del banco de baterías……………………...…….

19

8.5.3

Pruebas en sitio (SAT) del cargador y banco de baterías………………..

20

8.6

Documentación a entregar por el proveedor o contratista ……………………….…

20

8.7

Almacenamiento y transporte..………………………………………………….……..

21

8.8

Garantía…………………………………………………………………………….……..

21

9.

RESPONSABILIDADES..................................................................................................... 21

10.

CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES ......................

22

11.

BIBLIOGRAFÍA…….……………………………………………………………………………..

22

12.

ANEXOS……………………………………………………………………………………….…..

22


0.



INTRODUCCIÓN.

En los sistemas eléctricos de las instalaciones de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios se requieren sistemas de corriente continua, destinados principalmente para alimentar los esquemas de protección y control de los centros de control de motores, tableros eléctricos, alumbrado de emergencia y sistemas de control de planta, entre otros. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios emite a través de la Dirección Corporativa de Ingeniería y Desarrollo de Proyectos (DCIDP), esta norma de referencia para la adquisición de cargador y banco de baterías. En la elaboración de la presente norma de referencia participaron los siguientes Organismos, Empresas e Instituciones: Petróleos Mexicanos Pemex Refinación Pemex Exploración y Producción Pemex Gas y Petroquímica Básica Pemex Petroquímica Instituto Mexicano del Petróleo Troop y Compañía S.A. de C.V. Solidstate Controls México, S.A. de C.V. Ingeniería e Instrumentación Internacional, S.A. de C.V. Multieléctrica Industrial, S.A. de C.V.

1.

OBJETIVO.

Establecer los requisitos técnicos para la adquisición de cargador y banco de baterías para uso industrial, y los componentes principales que lo integran, a utilizarse en las instalaciones de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

2.

ALCANCE.

Esta norma de referencia establece los requisitos técnicos para la instalación, configuración, pruebas, capacitación, y puesta en operación del cargador y banco de baterías de Níquel-Cadmio, para uso industrial, de servicio continuo, destinado a abastecer de corriente continua principalmente a los tableros de centros de control de motores, tableros eléctricos (para la operación de sus interruptores, protección por relevadores y




señalización con luces indicadoras), alumbrado de emergencia, así como a otros sistemas que Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios definan en las Bases de Licitación. La capacidad del cargador de baterías amparado en esta norma de referencia es de 6 a 30 amperes para cargadores monofásicos, y de 35 a 600 amperes para cargadores trifásicos, salvo que Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios determine otras capacidades de acuerdo a la instalación particular en el Anexo 12.2. La capacidad del cargador y del banco de baterías debe ser de acuerdo a los requerimientos del tipo de sistema a alimentar.

3.

CAMPO DE APLICACIÓN.

Esta norma de referencia es de aplicación general y observancia obligatoria en la adquisición de los bienes objeto de la misma, que lleven a cabo en los centros de trabajo de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o adjudicación directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, contratista, o licitante.

4.

ACTUALIZACIÓN.

Esta norma se debe revisar y en su caso modificar al menos cada 5 años o antes si las sugerencias y recomendaciones de cambio lo ameritan. Las sugerencias para la revisión y actualización de esta norma de referencia, deben enviarse al Secretario del Subcomité Técnico de Normalización de Petróleos Mexicanos, quien debe programar y realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas y en su caso, inscribirla dentro del Programa Anual de Normalización de Petróleos Mexicanos, a través del Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Las propuestas y sugerencias de cambio deben elaborarse en el formato CNPMOS-001-A01 de la GUÍA PARA LA EMISIÓN DE NORMAS DE REFERENCIA (CNPMOS-001 Rev-1) y dirigirse por escrito al: Subcomité Técnico de Normalización de Petróleos Mexicanos. Avenida Marina Nacional No. 329. Piso 12, Edificio “A”, Colonia Huasteca, C.P. 11311, México D.F. Teléfono Directo: 1944-2946; Conmutador: 1944-2500 Extensión: 23260.




5.

REFERENCIAS.

5.1.

NOM-008-SCFI-2002. Sistema general de unidades de medida.

5.2.

NOM-052-SEMARNAT-2005.- Que establece las características, el procedimiento de identificación, y los listados de los residuos peligrosos.

5.3.

NOM-081-SEMARNAT-1994. Que establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de medición.

5.4.

NMX-J-010-ANCE-2005. Conductores - Conductores con aislamiento termoplástico para instalaciones hasta 600 V – Especificaciones.

5.5.

NMX-J-266-ANCE-1999. Productos eléctricos – Interruptores - Interruptores automáticos en caja moldeada - Especificaciones y métodos de prueba.

5.6.

IEC-60947-2. Low voltage switchgear and controlgear part 2.- Tablero de interruptores y control de bajo voltaje.

5.7.

NRF-053-PEMEX-2006. Sistemas de protección anticorrosiva a base de recubrimientos para instalaciones superficiales.

6.

DEFINICIONES.

6.1

Batería. Dispositivo constituido por celdas electroquímicas que almacena y proporciona energía eléctrica de corriente continua.

6.2

Carga de flotación. Es la carga permanente a baja corriente, aproximadamente igual a las pérdidas internas y suficiente para mantener la batería en condiciones de carga completa.

6.3

Carga de igualación (Carga rápida para baterías selladas). Es la carga prolongada hasta un punto tal que se asegure la completa recuperación de la capacidad de la batería.

6.4

Cargador de Baterías. Equipo electrónico con alimentación de corriente alterna, que entrega corriente directa a una demanda continua o intermitente y además suministra corriente para cargar las baterías.

6.5

Distorsión armónica. Es el grado de deformación de una onda sinusoidal, causada por frecuencias armónicas. Generalmente se expresan en tanto por ciento.

6.6

Electrolito. Es la solución acuosa en la cual la corriente circula en virtud del movimiento de los iones, producto de la reacción química.

6.7

Equivalente. Es la norma, especificación, método, estándar o código que cubre los requisitos y/o características físicas, químicas, fisicoquímicas, mecánicas o de cualquier naturaleza establecidas en el documento normativo extranjero citado en esta Norma de Referencia, para la aplicación de un documento normativo equivalente se debe cumplir con lo establecido en el anexo 12.1 de este documento.

6.8

Límite de corriente. Es el valor especificado de corriente de salida de la fuente de alimentación, que no es sobrepasado gracias al empleo de un limitador de corriente fijo o ajustable.




6.9

Pruebas de fabrica “FAT”. Se refiere a las pruebas de funcionamiento del equipo que se realizan en la fábrica.

6.10

Pruebas en sitio “SAT”. Se refiere a las pruebas de operación cuando el equipo está instalado e interconectado y que se realizan en el sitio donde se debe localizar definitivamente dicho equipo.

7.

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS.

7.1

A

Amperes.

7.2

AWG

American Wire Gauge (Calibre de alambre americano).

7.3

IEC

International Electrotechnical Commission (Comisión Electrotécnica Internacional).

7.4

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos).

7.5

NEMA

National Electrical Manufactures Association (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos).

7.6

NMX

Norma Mexicana.

7.7

NOM

Norma Oficial Mexicana.

7.8

NRF

Norma de Referencia.

7.9

BB

Banco de baterías.

7.11

c.a.

Corriente alterna.

7.12

c.c.

Corriente continua.

7.13

dB

Decibel.

7.14

ºC

Grados Celsius.

7.15

kCM

Mil circular mil.

7.16

LED

Light emition diode (Diodo emisor de luz).

7.17

msnm

Metros sobre el nivel del mar.

7.18

SCR´s

Rectificadores controlados por silicio.

7.19

USG

United States Standard Gauges (Calibres estándar de los EEUU- Unidad de espesor de lámina).

7.20

Vc.a.

Volts Corriente alterna.

7.21

Vc.c.

Volts Corriente continua.


7.22

V/celda



Voltaje por celda.

Para los efectos de esta norma de referencia con relación a simbología y valores de unidades de medida referirse a la NOM-008-SCFI-2002.

8.

DESARROLLO.

8.1

Condiciones de diseño.

8.1.1

Características generales del cargador y banco de baterías.

Deben tener las siguientes características: a) El cargador y banco de baterías debe ser fabricado para uso industrial servicio interior. Las funciones del cargador de baterías deben ser controladas por microprocesador, con una eficiencia mínima de 85 por ciento para cargadores monofásicos y trifásicos menores a 150 A; y 90% para cargadores de 150 A o mayores. Los cargadores deben estar compuestos por los siguientes elementos. a1) Cargador de baterías. a2) Banco de baterías deben ser de Níquel-Cadmio por separado del cargador. b) El cargador debe ser fabricado con componentes de estado sólido, voltaje constante, autorregulado, con rectificación de onda completa, mínimo de 6 pulsos a base de tiristores (SCR´s) para trifásico. El suministro de energía eléctrica al cargador debe ser de corriente alterna y la salida de corriente continua. c) La energía eléctrica en corriente continua suministrada por el cargador y banco de baterías debe ser libre de distorsiones armónicas (ruidos, pulsos, transitorios, entre otros) y aislada eléctricamente de la fuente de suministro de corriente alterna. d) La red de suministro que alimenta al cargador, alimenta a otras cargas como son: alumbrado, equipo electrónico (variadores de frecuencia, equipo de cómputo, arrancadores de estado sólido, sistemas de fuerza ininterrumpible, entre otros) que causan distorsión armónica a la red. Para corregir la distorsión armónica al cargador se le deben instalar filtros de armónicas. 8.1.2

Operación del cargador y banco de baterías.

Deben operar como se indica a continuación: a) La carga en corriente continua debe ser alimentada normalmente por el cargador de baterías. b) La carga momentánea en exceso de la capacidad del cargador de baterías debe ser suministrada por el banco de baterías. c) Durante una interrupción de energía de entrada en corriente alterna al cargador de baterías, toda la carga en corriente continua debe continuar alimentándose desde el banco de baterías de acuerdo con el ciclo de trabajo sin interrupción en el suministro de energía. d) Una vez corregida la falla de corriente alterna, el cargador de baterías debe restablecer la carga al banco de baterías a condiciones óptimas de voltaje de operación dentro del tiempo solicitado.




e) El cargador debe operar automáticamente sin requerir ajuste de voltaje durante su operación y debe contar en el frente del tablero con ajuste manual de los niveles de voltaje de flotación y carga rápida a través de la pantalla digital “display” del panel de control del equipo. 8.2

Cargador de baterías.

El cargador de baterías debe ser diseñado para uso industrial, las funciones deben ser controladas por microprocesador, fabricado con componentes de estado sólido. La fuente de energía eléctrica al cargador debe ser de corriente alterna y salida en corriente continua. La capacidad del cargador de baterías debe ser de 6 a 30 A para cargadores monofásicos, y de 35 a 600 A para cargadores trifásicos, salvo que Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios determine otras capacidades de acuerdo a la instalación particular en el Anexo 12.2. El cargador de baterías se debe instalar en el cuarto de control de instrumentos o cuarto de control eléctrico. El cargador de baterías debe tener las funciones siguientes: a) Alimentar el consumo constante de amperes en corriente continua. b) Recargar la batería (carga de igualación). c) Mantener cargada la batería (carga de flotación). 8.2.1

Componentes principales.

El cargador de baterías debe constar de: a) Un transformador de aislamiento tipo seco, impregnado al vacío con barniz para alta temperatura, trifásico o monofásico, para aislar eléctricamente de la fuente de alimentación y para reducir la tensión a niveles propios para el rectificador, con bobinas de cobre, aislamiento de 220°C, con elevación de temperatura de 150°C, operando a plena carga del valor nominal sobre temperatura ambiente promedio de 30°C y máxima de 40°C, con descargadores de sobre tensión transitoria en el arrollamiento secundario. No se permite utilizar autotransformador. b) Un rectificador del tipo estado sólido, potencia constante, fase controlada, rectificación de onda completa, a seis pulsos como mínimo para rectificador trifásico a base de tiristores (SCR´s), salida de tensión regulada, rectificador con dispositivo de carga automática con dos regímenes de operación, carga rápida y flotación, con temporizador programable de 0-100 h. Con límite de corriente ajustable mínimo entre el 90 y 110 por ciento de la corriente nominal. Cuando la corriente exceda el valor de ajuste, el equipo debe regular automáticamente la tensión de salida (en esta situación el equipo debe enviar señal de alarma). c) Filtros de salida tipo telefónico para mantener el voltaje de rizo a 0,1 V RMS (valor cuadrático medio) máximo, con batería conectada. d) Sistema de alarmas y protecciones. Los cargadores de baterías tipo industrial deben cumplir con NEMA PE 5 o equivalente. Los cargadores de baterías para aplicaciones en telecomunicaciones deben cumplir con NEMA PE 7 o equivalente.




El rectificador debe cumplir con los requerimientos de IEEE C.57.18.10 o equivalente en lo referente a transformadores tipo seco. 8.2.2

Instrumentos de medición, protección, alarmas y señalización.

Los instrumentos de medición y alarma deben ser del tipo estado sólido y digital. Los mínimos que se requieren son los siguientes: 8.2.2.1 Medición digital. a) Amperímetro de corriente continua. b) Voltímetro de corriente continua. c) Voltímetro de corriente alterna de entrada. 8.2.2.2 Protecciones mínimas. Las protecciones deben ser con interruptores del tipo termomagnético en caja moldeada. Las especificaciones de los interruptores termomagnéticos deben cumplir con la NMX-J-266-ANCE-1999. a) Protección de entrada corriente alterna: De 2 ó 3 polos, 480 V corriente alterna, capacidad interruptiva mínima de 25 kA simétricos. b) Protección de salida corriente continua: De 2 polos, (12, 24, 48 ó 125 V corriente continua), capacidad interruptiva mínima de 10 kA simétricos. c) Interruptor de protección de baterías interno en el cargador. d) Desconectador tipo cuchillas sin fusible externo para propósitos de mantenimiento, cuando así se indique en la Hoja de Datos del Anexo 12.2. 8.2.2.3 Alarmas visuales y audibles mínimas. a) Falla del cargador. b) Falla de corriente alterna c) Sobrecarga en batería. d) Falla a tierra positivo e) Falla a tierra negativo f)

Alta y baja tensión en batería.

8.2.2.4 Señalización en panel frontal. a) Encendido, apagado. b) Presencia o ausencia de corriente alterna. c) Carga rápida y de flotación.




d) Batería en operación. e) Alta y baja tensión de corriente continua. 8.2.2.5 Lámparas indicadoras. Se debe suministrar con lámparas piloto (verde para operación normal y rojo para falla común), del tipo LED, de alta intensidad luminosa, con duración de al menos 100 000 h, protegido para evitar destellos en caso de picos de tensión. 8.2.2.6 Puertos de salida. De acuerdo a la aplicación del equipo, debe suministrarse con puerto de comunicación RS-485, contar con monitoreo y diagnostico, y operar con protocolo de comunicación a ser definido en la hoja de datos del anexo 12.2. 8.2.2.7 Contactos libres de tensión. Debe contar con un mínimo de 4 juegos de contactos tipo seco, un contacto normalmente abierto (NA) y uno normalmente cerrado (NC) para señalización remota de alarmas al sistema de control que defina Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, por los eventos siguientes. a) Operación normal. b) Falla del cargador. c) Falla de c.a. d) Bajo v.c.d. 8.2.3

Características eléctricas del cargador de baterías.

Debe cumplir con las características eléctricas siguientes: a) Alimentación de línea normal: a1) Cargador monofásico: 480 o 220 Vc.a., 2 fases, 2 hilos mas 1 hilo de tierra. a2) Cargador trifásico: 480 o 220 Vc.a., 3 fases, 3 hilos mas 1 hilo de tierra. a3) De acuerdo a lo solicitado por el usuario. b) Frecuencia: 60 Hz. c) Variación de tensión: ± 10 por ciento. d) Variación de frecuencia: ± 5 por ciento. e) Tensión nominal de salida: 12, 24, 48 ó 125 Vc.c. (De acuerdo a requerimiento). f)

Tensión de flotación por celda: 1,40 - 1,45.

g) Tensión de carga rápida por celda: 1,45 - 1,55.




h) Regulación de tensión ± 0,5 por ciento. i)

Máxima corriente de salida: 110 por ciento.

j)

Factor de potencia mínimo: 0,85

8.2.4

Capacidad del cargador de baterías.

La capacidad del cargador de baterías amparado en esta norma de referencia es de 6 a 30 amperes para cargadores monofásicos, y de 35 a 600 amperes para cargadores trifásicos, salvo que Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios determine otras capacidades de acuerdo a la instalación particular en el Anexo 12.2. El cargador de baterías debe tener capacidad suficiente para alimentar la carga total y recargar la batería desde condiciones de descarga total hasta 75 por ciento de su capacidad en 10 h de operación, a las condiciones de altitud y temperatura indicadas. Para calcular la corriente de salida del cargador de baterías, se debe determinar en base a la siguiente fórmula: A = [(C5 x FC)/N] + A(b) Donde: A = Capacidad del cargador de baterías en amperes. C5 = Capacidad de la batería en amperes hora durante 5 horas. FC= 1,2 Factor de sobrecarga para baterías tipo fibra níquel cadmio = 1,4 Factor de sobrecarga para baterías tipo placa de bolsa. N = Número de horas requeridas para recargar la batería. A(b) = Carga básica que debe alimentar el cargador. 8.2.5

Características físicas del gabinete del cargador de baterías.

Debe ser de frente muerto, servicio interior, tipo 1, montaje autosoportado para cargador de baterías trifásico y de pared para cargador de baterías monofásico. Debe tener preparación para conexión a tierra, (una para gabinete de pared y dos para gabinete autosoportado) para recibir conectores mecánicos para cable cali bre 33,62 mm² (2 AWG) a 67,43 mm² (2/0 AWG). Todas las superficies metálicas deben recibir un tratamiento anticorrosivo conforme a lo que establece la NRF053-PEMEX-2006, para ambiente 3, sistema 2 (húmedo con salinidad y gases derivados del azufre y otros). El recubrimiento RA-28 de acuerdo a NRF-053-PEMEX-2006, se debe pintar de color verde PEMEX 628 (Pantone Matching System PMS-577). 8.2.5.1 Gabinete autosoportado. a) El material de la estructura debe ser de lámina de acero de 2,78 mm de espesor (calibre 12 USG), rolada en frío. El material de las tapas, cubiertas, divisiones o puertas debe ser de lámina de acero de un espesor de 1,98 mm (calibre 14 USG). b) Debe ser de frente muerto, servicio interior, tipo 1.




c) El gabinete debe tener 4 barrenos en la parte inferior, para asegurarlo por medio de pernos de anclaje. d) Cada compartimiento del gabinete debe tener una puerta frontal con bisagras y con bloqueos mecánicos, (porta candados) que eviten la apertura de la misma por personal no autorizado y cuando el equipo esté en operación. e) Debe tener circulación natural de aire; en caso de requerir ventilación forzada se debe suministrar como sistema completo automático (ventiladores, sensores, motores, arrancadores, transformadores, entre otros). 8.2.6

Conexiones externas.

Todos los alimentadores principales y derivados deben salir por la parte inferior del gabinete, a menos que se especifique otro tipo de salida en la hoja de datos (Anexo 12.2 de este documento). 8.2.7

Alambrado interno.

8.2.7.1 El alambrado interno del cargador de baterías debe tener las siguientes características: a) Debe ser continuo, sin empalmes. b) El conductor debe tener zapatas terminales tipo ojillo, de compresión en ambos extremos. c) Se debe alambrar desde los dispositivos hasta las tablillas terminales. d) Deben alambrarse todos los contactos de los dispositivos, incluyendo los de reserva. e) El alambrado debe agruparse y soportarse, los mazos de cables deben formarse sin dobleces a escuadra. f)

Cada cable debe estar marcado e identificado de forma permanente. No se aceptan etiquetas adheribles.

g)

La identificación de los cables debe coincidir con los diagramas presentados.

h) Los cables de señales no deben ser agrupados junto con los de control y fuerza. i)

El arreglo de cables debe permitir que los dispositivos y sus cubiertas puedan ser removidos libremente.

8.2.7.2 Los conductores para alambrado interno deben tener las siguientes características: a) Ser de cobre con aislamiento resistente a la humedad, al calor y a la propagación de incendio, 600 V, tipo THW/THHW 90/75 °C seco/húmedo o equivalente. b) El calibre mínimo a utilizar para fuerza es 5,26 mm² (10 AWG). c) Debe utilizarse cable extra-flexible para el paso de cables de las puertas a la parte fija del gabinete. d) La especificación de los conductores debe cumplir con los requerimientos de la NMX-J-010-ANCE-2005. 8.2.7.3 Las tablillas terminales deben cumplir con lo siguiente: a) Deben ser para 600 V y una capacidad de corriente mínima de 10 A. b) Las tablillas para señales se permiten con aislamiento mínimo para 300 V.




c) Deben ser preferentemente con tornillo de cabeza ancha. d) Deben estar debidamente identificadas. e) Deben localizarse en áreas con espacio suficiente para el cableado. f)

Deben cumplir con los requerimientos de IEC-60947-2.

8.2.8

Placa de datos.

Debe suministrarse para el cargador de baterías una placa de identificación, de acero inoxidable o de material resistente a la corrosión, con letras o números de 5 mm grabado en bajo relieve y en idioma español, localizada en lugar visible y sujeto de forma permanente, no se aceptan del tipo adheribles. La placa de datos debe incluir la siguiente información: a) Nombre del fabricante. b) Nombre del producto. c) Modelo. d) Tensión nominal de entrada y salida. e) Corriente nominal de entrada y salida. f)

Capacidad del banco de baterías.

g) Frecuencia, número de fases, y número de hilos. h) Altitud máxima de operación. i)

Clave (Tag), del equipo, con letra y números de 2 cm.

8.3

Banco de baterías.

El banco de baterías debe ser diseñado para uso industrial, las baterías deben ser tipo alcalina, de NíquelCadmio, selladas, sin requerir adición de agua durante 20 años en condiciones normales de operación, de recombinación de gas interna, y regulada por válvula de baja presión. Con opción de añadir agua en sitio debido a operación arriba de valores nominales de voltaje de carga o condiciones anormales de temperatura de operación. Las baterías se deben alojar en bastidor abierto. El banco de baterías debe tener un periodo de vida garantizado por el fabricante de 20 años como mínimo en condiciones normales de operación. 8.3.1

Características eléctricas.

Cada celda debe cumplir con las características eléctricas siguientes: a) Tensión nominal por celda: 1,2 V/celda. b) Temperatura nominal: 20°C a 25°C.




c) Rango de tensión de flotación a 25°C: 1,40 a 1,45 V/celda. d) Rango de tensión de carga rápida a 25°C: 1,43 a 1,56 V/celda. e) Tensión final de descarga: 1,0 V/celda como mínimo. 8.3.2

Tensión nominal y número de celdas.

La tabla 1 de este documento muestra las tensiones nominales, número de celdas, voltajes mínimos y máximos de los bancos de baterías. Tabla 1 Tensión nominal del sistema (Vc.c.) 12 24 48 125

Número de celdas 10 20 40 96

Tensión mínima del sistema (Vc.c.) 9,9 19,8 39,6 105

Tensión máxima del sistema (Vc.c.) 14,5 29 58 150

8.3.3 Componentes del banco de baterías. a) Placas. Todas las placas deben reforzarse y soportarse para prevenir distorsión de placas bajo todas las condiciones de operación, incluyendo corto circuito en las terminales de las celdas. b) Separador entre placas. Deben suministrarse separadores, espacios entre placas, aislamiento entre las placas y deben ser impermeables a la acción química con la celda. c) Terminales de interconexión. Los conectores entre celdas y entre filas deben ser de cobre estañado con la capacidad para resistir los esfuerzos mecánicos y conducir la corriente máxima y deben estar completos. Toda la tornillería, roldadas planas y de presión o roldanas cónicas que se utilicen debe ser de acero. Los polos terminales deben ser marcados “POS/NEG” o con símbolos +/-. d) Electrolito. Las baterías deben suministrarse con electrolito en cantidad suficiente para no requerir relleno de agua durante 20 años en condiciones normales de operación. El electrolito debe ser una solución acuosa de Hidróxido de Potasio (KOH) a una densidad que oscila entre 1,16 a 1,21 a 25°C, Hidróxido de Litio (LiOH) y agua destilada o desionizada. e) Vaso y cubierta.




Los vasos contenedores y las cubiertas deben ser de material plástico y traslucido (Polipropileno) para observar el nivel del electrolito, resistente al calor, impactos, y al ataque químico. Cada celda debe tener cubiertas protectoras de plástico resistente al impacto, los bornes deben estar perfectamente identificados como positivo o negativo, con marcas de indicación de nivel máximo y mínimo del electrolito cuando menos en dos lados del recipiente. 8.3.4

Bastidor para el banco de baterías.

a) El bastidor de montaje debe ser de acero estructural con un espesor no menor a 3,18 mm (calibre 11 USG). Este bastidor debe estar formado por escalones y debe tener un arreglo tal que permita la toma de lecturas de tensión e inspección de nivel. Debe ser para montaje directo sobre el piso y contar con conector a tierra en cada extremo. b) En los puntos de apoyo debe contar con base y orificios para anclarse al piso. Debe llevar entre los recipientes de las celdas y el bastidor, un material aislante y resistente a la corrosión que evite el contacto entre ellos. c) Debe contar con la rigidez mecánica para soportar el peso y estabilidad de las baterías y diseñado de acuerdo a la zona sísmica donde se va a instalar. d) Todas las uniones del bastidor deben soldarse y lijarse. e) El proceso de limpieza, protección anticorrosiva y pintura se debe realizar conforme al punto 8.2.5 de este documento. 8.3.5

Identificación de las celdas.

Cada celda debe tener identificación permanente grabada con la siguiente información. a) Nombre del fabricante y país de origen. b) Nombre o tipo del producto. c) Modelo. d) Capacidad en Amperes-hora. e) Fecha de fabricación. 8.3.6

Capacidad de las baterías.

Se debe determinar en base al ciclo de descarga de la batería, más 20 por ciento de capacidad disponible para aplicación a futuro, una secuencia de operación lógica de eventos de descarga, establecida de acuerdo a cálculos, y una tensión al final de la descarga de 1,0 a 1,1 V/celda. Se establece esta tensión para mejor aprovechamiento de la capacidad de las baterías. La capacidad nominal de la batería es expresada en Amperes-hora (Ah) referida a un régimen de descarga de 5h, a 20°C y un voltaje final por celda de 1,0. No debe haber disminución de capacidad por temperatura ambiente de 20°C hasta 25°C. El método de cálculo que se debe emplear para determinar la capacidad de las baterías es el procedimiento que se establece en IEEE 1115 o equivalente.




El proveedor o contratista debe anexar el cálculo p ara determinar la capacidad del banco, con el cual demuestre la capacidad del banco de baterías para alimentar la carga. 8.3.7

Tiempo de respaldo.

De acuerdo con el sistema a alimentar es: a) Protección del sistema eléctrico:

8 h de respaldo.

b) Alumbrado de emergencia:

1,5 h de respaldo.

c) Otros sistemas:

Como defina Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

Para estas aplicaciones el tipo de batería a emplear es del tipo de baja y media intensidad de descarga. 8.4

Condiciones ambientales.

El equipo debe operar satisfactoriamente en las siguientes condiciones: Clima tropical húmedo, ambiente marino con depósitos de sal, humos que atacan al cobre (amonio, sulfuro), ambiente corrosivo por: SOX, NOX y H2S. 8.4.1

Temperatura.

a) El cargador de baterías debe ser capaz de operar en forma continua en un rango de temperatura ambiente de -10°C a 45°C. b) El banco de baterías debe ser capaz de operar a condiciones extremas de operación en un rango de temperatura de -10°C a 45°C; aun con disminución de eficiencia y vida útil. 8.4.2

Humedad relativa.

El rango de operación debe ser del 10 al 95 por ciento sin condensación. 8.4.3

Nivel de ruido máximo.

El nivel de ruido máximo del cargador debe ser menor a 65 dB a 1 m de distancia del equipo, medido de acuerdo a la NOM-081-SEMARNAT-1994. 8.4.4

Altitud.

El equipo debe ser diseñado para operar a una altitud mínima de 1000 msnm, o la que se especifique en el proyecto. 8.5

Inspección y pruebas.

El equipo y material debe ser inspeccionado y probado por el fabricante durante la fabricación, permitiendo la inspección a personal de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios en todo el proceso de fabricación y empaque, suministrando los registros de pruebas e inspecciones, incluyendo las pruebas de laboratorio y certificados. Se debe presentar a Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios la documentación que acredite el resultado de la pruebas y es requisito para la recepción del equipo.




La aprobación por parte de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios de las pruebas de fábrica no libera al fabricante de su responsabilidad del funcionamiento y cumplimiento de las especificaciones del equipo. El fabricante debe confirmar a Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios el programa de fabricación de los equipos. Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios se reserva el derecho de asistir a las pruebas. 8.5.1

Pruebas en fábrica del cargador de baterías (FAT).

Cuando el equipo esté ensamblado, alambrado y ajustado, se deben realizar las pruebas de funcionamiento para todos los componentes principales y dispositivos de medición y control, así como las pruebas de rutina según el protocolo de pruebas con el cual el fabricante fue certificado para este equipo. Las pruebas para el cargador de baterías son las siguientes: a) Resistencia de aislamiento. b) Verificación de la operación de los dispositivos de medición, protección y control. c) Regulación. d) Capacidad. e) Eficiencia. f)

Pruebas de regulación a: 0 por ciento de la carga 50 por ciento de la carga 100 por ciento de la carga

j)

Límite de corriente.

k) Factor de potencia (coeficiente de activos y reactivos). l)

Rizo de la onda de voltaje.

m) Ruido audible. n) Falla del cargador. 8.5.2

Pruebas en fábrica (FAT) del banco de baterías.

Las pruebas que se deben realizar al 100% de las baterías: a) Inspección visual. b) Dimensiones y peso. c) Tensión inicial en circuito abierto. d) Fugas.




e) Capacidad. 8.5.3

Pruebas en sitio (SAT) del cargador y banco de baterías.

a) Inspección visual de embarque. b) Inspección física. c) Descarga del banco de baterías hasta una tensión de 1,0 V/celda como mínimo aprobatorio, para verificar el comportamiento de parámetros de acuerdo a curvas de descarga de fabricante. d) Tensión inicial en circuito abierto. e) Operación (voltaje de igualación y voltaje de flotación en vacío y a plena carga). f)

Fugas.

g) Alarmas. Estas pruebas son enunciativas más no limitativas. 8.6

Documentación a entregar por el proveedor o contratista.

8.6.1 Cuatro (4) copias en papel y tres (3) en archivo electrónico (CD), de cada dibujo y diagrama final de construcción, así como de los instructivos para el montaje, operación y mantenimiento de todos sus equipos, la información debe elaborarse con software compatible o exportable, de diseño asistido por computadora (CAD) y office para windows, con la siguiente información en idioma español: a) Planos y dibujos aprobados incluyendo arreglos físicos, dimensiones, pesos y secciones de embarque y lista de equipos y materiales. Los planos aprobados deben tener indicado el número de revisión, los dibujos finales certificados deben ser sellados y firmados por el fabricante. Los dibujos deben realizarse utilizando el sistema de unidades y medida de la NOM-008-SCFI-2002. Cuando se trate de partes elaboradas usando el sistema inglés, las equivalencias se deben mostrar entre paréntesis después de cada dimensión métrica. b) Reportes de pruebas de rutina. c) Diagrama eléctrico unifilar. d) Diagramas de control, señalización y alarmas. e) Detalles de las conexiones de los cables de fuerza y control. f)

Conexión de sistemas de tierras.

g) Pesos y secciones de embarque. h) Espacios para instalación, operación y mantenimiento. 8.6.2 los cálculos de la capacidad del cargador y banco de baterías son obligatorios de presentar con la cotización cuando los equipos sean adquiridos directamente por Petróleos Mexicanos y Organismos




Subsidiarios o en proyectos a precios unitarios. Para proyectos IPC (Ingeniería, Procura y Construcción) esta información debe ser presentada en la ingeniería de detalle. 8.7

Almacenamiento y transporte.

El equipo y componentes del mismo deben ser empacados de modo que no sufran daños durante el transporte. El equipo o material que sufra daño, debe ser sustituido por uno nuevo sin cargo adicional para Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. El empaque debe ser adecuado para intemperie, cualquier elemento que no esté diseñado para almacenamiento a la intemperie debe empacarse por separado, y debe marcarse “ALMACENAR EN INTERIOR”. Se debe tener en el exterior del empaque una lista del contenido de partes e instrucciones de almacenamiento, en bolsas impermeables o impresas en etiquetas impermeables. Toda la madera usada para empaque debe estar libre de insectos, no se acepta el uso de paja o aserrín en los empaques. Todo el equipo debe ser empacado seco y libre de polvo y debe ser identificado fácilmente indicando con letra visible la siguiente información: a) Número de requisición, pedido y partida. b) Número de proyecto, planta, clave del equipo. c) Fabricante. d) Fecha. e) Peso en kg. f)

Indicación de puntos de izaje.

8.8

Garantía.

El proveedor o contratista debe garantizar los equipos y sus partes componentes por un periodo de un año a partir de la puesta en servicio o dieciocho (18) meses a partir de la fecha de entrega a Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Se debe garantizar la existencia de partes de repuesto en el mercado por un periodo mínimo de 10 años.

9.

RESPONSABILIDADES.

9.1

Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

Verificar el cumplimiento de esta norma de referencia, en la adquisición de los cargadores y bancos de baterías. 9.2

Proveedores y contratistas.

9.2.1

Entregar los informes de resultados de pruebas en fábrica (FAT) y en sitio (SAT).

9.2.2 En el caso de que se trate de una sustitución de un banco de baterías el proveedor se debe hacer responsable del proceso total de reciclado del banco de baterías de desecho con apego a la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, a su Reglamento, y a la NOM-052-SEMARNAT-2005.




9.2.3 El proveedor debe entregar manifiesto con sello de recepción del área de tratamiento o destino final del Banco de Baterías.

10.

CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES.

Esta NRF no tiene concordancia con ninguna norma mexicana o internacional.

11.

BIBLIOGRAFÍA.

11.1

LEY GENERAL PARA LA PREVENCION Y GESTION INTEGRAL DE LOS RESIDUOS , Y SU REGLAMENTO

11.2

NOM-056-SCT1-1993. Definiciones para fuentes de alimentación utilizadas en telefonía.

11.3

IEEE C.57.18.10:1998 (R2003). IEEE Standard practices and requirements for semiconductor power rectifier transformers (Estándar de prácticas y requerimientos para transformadores rectificadores con semiconductores de potencia).

11.4

IEEE 1115:2000. IEEE Recommended practice for sizing nickel-cadmium batteries for stationary applications (Prácticas recomendadas para el dimensionamiento de baterías níquel-cadmio para aplicaciones fijas).

11.5

NEMA ICS 4:2000. Industrial automation control products and system section. Terminal blocks (Terminales).

11.6

NEMA PE 5:1997 (R2003). Utility type battery chargers (Cargadores de baterías tipo suministro).

11.7

NEMA PE 7:1996. Communications type battery chargers (Cargadores de baterías tipo comunicaciones).

11.8

GNT-SSNP-E001-2005. Especificación - Cargador y banco de baterías, DCIDP-PEMEX, 2005.

11.9

ESP-L-7721. Especificación eléctrica – Cargador y banco de baterías, PEMEX GAS Y PETROQUÍMICA BASICA, 2000.

11.10 CFE V7200-48. Especificación – Cargador de baterías, COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD, 1999.

12.

ANEXOS.

12.1

Presentación de documentos normativos equivalentes.

12.2

Hoja de datos para cargador y banco de baterías.




ANEXO 12.1. PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS NORMATIVOS EQUIVALENTES. Sí el proveedor, contratista y/o prestador de servicios considera que un documento normativo es equivalente al documento normativo (norma, código, especificación o estándar) indicado en esta Norma de Referencia, debe solicitar por escrito a Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios la revisión, para que en su caso otorgue autorización, del documento presuntamente equivalente, anexando los antecedentes y argumentación en forma comparativa, concepto por concepto, demostrando que como mínimo se cumplen los requisitos de la norma, código, especificación o estándar en cuestión. Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios dará respuesta por escrito a dicha solicitud, indicando si es o no autorizado para utilizarse como documento normativo equivalente. Los documentos señalados en el párrafo anterior si no son de origen mexicano, deben estar legalizados ante Cónsul Mexicano, o cuando resulte aplicable, apostillados de conformidad con el “Decreto de Promulgación de la Convención por la que se Suprime el Requisito de Legalización de los Documentos Públicos Extranjeros” publicado en el Diario Oficial de la Federación del 14 de agosto de 1995. Los documentos que se presenten en un idioma distinto al español deben acompañarse con su traducción a este idioma hecha por perito traductor. En caso que Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios no autorice el uso del documento normativo equivalente propuesto, el proveedor, contratista y/o prestador de servicios está obligado a cumplir con la normatividad establecida en esta Norma de Referencia.




ANEXO 12.2. HOJA DE DATOS PARA CARGADOR Y BANCO DE BATERÍAS. No. de proyecto

Planta

Cargador: Lugar Banco: Cargador y Banco de Baterías para servicio a sistema de: ( ) Industrial Cargador y Banco de Baterías para uso interior tipo 1: ( ) Telecomunicaciones El cargador y Banco de Baterías deben cumplir con los requerimientos de la NRF-196-PEMEX-2008. Claves

Banco de Baterías: Banco de Baterías: Níquel Cadmio de placa de acero, sellada, 20 años sin adición de agua, recombinación de gas interna, regulada por válvula de baja presión. AmperesNo. de celdas: Vc.c. nominales Hora (Ver nota 1) Tiempo de respaldo baterías minutos Tensión de descarga final: 1,0 V/celda Accesorios o requerimientos adicionales El BB es para sustitución. SI ( ) NO ( ) Notas: 1. El número de celdas, tensiones mínimas y máximas de los bancos de baterías son los indicados en la Tabla 1 de este documento, a menos que exista algún requerimiento específico establecido por Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios para un proyecto particular. Cargador de Baterías: Cargador de Baterías.

( ) Monofásico ( ) Trifásico

Tensión

( ) 480 Vc.a. ( ) 220 Vc.a.

Tensión de salida: Corriente de salida Tensión de flotación Vc.c. (No. de celdas x V flotación por celda. Tensión de carga rápida Vc.c. (No. de celdas x V carga rápida por celda. Eficiencia al 100 por ciento de carga Altura de instalación Tipo de gabinete: Protocolo de comunicación: Puerto de salida: Accesorios o requerimientos adicionales

( (

) Vc.c. ) Ac.c.

Mínima:

( (

Máxima:

) msnm. )Pared

(

)Autosoportado

NRF-196-PEMEX-2008 Cargador y banco de baterías.pdf

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