Las Salas Eléctricas en Refinerías de petróleo, Petroquímicas, plantas termoeléctricas, etc. se consideran sitios críticos por su importancia para otras operaciones e imposibilidad de remplazo inmediato y por ello se equipan con sistemas de extinción por agentes gaseosos como el FM-200 o el Novec 1230.
Detalle de información:
¿En qué industrias es habitual proteger una sala eléctrica con FM-200?
El FM-200 se instalada en todas aquellas donde una falla en la alimentación eléctrica genere pérdidas considerables, o el reemplazo de los equipos sea verdaderamente dificultoso. Por ejemplo, salas eléctricas de:
- Ferrocarriles
- Minería
- Industrias con procesos continuos
- Industrias ubicadas en sitios muy lejanos
- Aeropuertos
- Provisión eléctrica en áreas urbanas
¿Cuándo se instala FM200 en Sala Eléctricas de Ferrocarriles?
Básicamente, en toda situación donde el riesgo de incendio o las pérdidas a consecuencia de él sean demasiado grandes. Situaciones típicas son:
- Subestaciones Rectificadoras
- Subestaciones Eléctricas
- Transformadores bajo tierra junto a la sala de tableros
- Transformadores secos alojados dentro de la subestación
- Salas de tableros críticas
¿Por qué conviene instalar FM200 en Salas Eléctricas en Minería?
En primer lugar, porque brinda la máxima protección a los componentes eléctricos que son de difícil reemplazo por la lejanía de la mina, porque extingue el fuego en menos de 10 segundos y sin dejar residuos. En segunda instancia, una vez usado el sistema, es mucho más sencillo el traslado de los muy pocos cilindros de FM-200 / HFC-227ea que deban ser recargados.
¿Cuándo se instala un sistema de FM-200 en una sala eléctrica para distribución?
Dentro del rubro de la distribución eléctrica, en Latinoamérica, se pueden encontrar sistemas de FM200 en salas eléctricas bajo las siguientes condiciones:
- Cuando las dimensiones de las subestación no sean lo suficientes como para albergar otros tipos de sistemas, como los de agua fraccionada.
- Cuando la subestación sea de tipo interior, esto es, con transformadores dentro de ella.
Consejos básicos para Constructoras sobre FM-200 en Salas Eléctricas
La ejecución de cualquier subestación conlleva múltiples desafíos, pero cuando a ella se le agregan nuevas instalaciones, como el FM-200 o el Novec 1230, hay que tener en cuenta algunas cosa más:
- Cuarto para cilindros: es recomendable apartar un local para la guarda de los cilindros y el panel de control.
- Sistema de detección: siempre se instala un sistema de detección junto al de FM-200.
- Interacción con otros sistemas: es bueno consultar al pliego de especificaciones si se necesita que el sistema de protección contra incendios se comunique con otros sistemas como el de HVAC o el HMI.
- Resistencia al fuego de la construcción: en ocasiones se solicitan medidas de protección pasiva, como muros con 2hs de resistencia al fuego.
- Sellado de pases y estanqueidad: los sistemas de FM-200, como los de Novec 1230 y otros gases, requieren que el sitio sea lo más estanco posible al momento de la descarga.
Para más información básica sobre el diseño de la protección contra incendio, recomendamos consultar la Guía para la Protección Contra Incendio de Subestaciones de la IEEE (IEEE Guide for Substation Fire Protrection). También puede ser de utilidad la consulta del NEC (NFPA 70) y la NFPA 850.
Consejos para Constructoras a fin de reducir los costos de FM-200 en una Sala Eléctrica
El costo del sistema de FM-200 en Sala Eléctrica varía con una gran cantidad de factores, pero hay algunos generales que pueden ayudar a la salud del proyecto (y los diseñadores).
- Altura interna: en nuestra experiencia, es frecuente que la altura final de los locales no sea la especificada en el plano. Como consecuencia, se puede necesitar más cantidad de agente, incrementando el costo del sistema. Es recomendable ajustar las tolerancias constructivas.
- Cielorrasos suspendidos o falsos techos: es recomendable evitarlos, pues agregan complejidad al sistema. En caso de usarlos para reducir la altura del sitio, deberán ser FR60 y no se deberá instalar nada en el espacio entre él y el techo.
- Ventilación natural: es conveniente reducir la cantidad de ventanas, porque para el funcionamiento del sistema FM-200 habrá que cerrarlas. El uso de persianas de cierre es tanto engorroso como costoso.
- Alimentación eléctrica: lo ideal es que se la pueda cortar antes de la descarga. De no ser posible, podría requerirse mucha más cantidad de agente.
- Agrupamiento de cables: se recomienda evitar el uso de bandejas portacables con mucha ocupación.
¿Qué resistencia al fuego debe tener una sala eléctrica con transformadores dentro?
Los requisitos de resistencia al fuego de la construcción, solicitados por la NFPA 70 (NEC), varía según cuál sea el tipo de transformador:
- Seco menor a 112,5 kVA: únicamente se pide que haya una separación de al menos 300mm entre el transformador y materiales combustibles (450.21.A).
- Seco mayor a 112,5 kVA: el local donde se lo instale debe tener una resistencia al fuego mínima de 1 hora (450.21.B).
- Seco con tensión mayor a 35000 V: se debe instalar en un local acorde a los requisitos de la Parte III del capítulo 450 del NEC.
- Aislado con líquido menos inflamable: se admite instalación dentro de un recinto cerrado sólo si el líquido está listado con punto de inflamación superior a los 300°C, más otros tantos requisitos dados en el punto 450.23. Una de las formas aceptadas es instalar un sistema de extinción automático, otro es cumplir con la Parte III del capítulo 450 del NEC.
- Con aceite: deben cumplir con la Parte III del capítulo 450 del NEC.
En la Parte III del capítulo 450 del NEC se dan muchas y variadas consideraciones constructivas para los recintos de transformadores. Entre ellos, habla de la resistencia al fuego de la construcción en el punto 450.42.:
- Locales con sistema de extinción automática: 1 hora de resistencia al fuego para todo el local.
- Locales sin sistema de extinción automática: 3 horas de resistencia al fuego para todo el local.
¿Qué resistencia al fuego debe tener una sala eléctrica sin transformadores dentro?
La NFPA 850 (Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations) recomienda separar las salas de control, salas de tableros, salas de baterías, salas de servidores, y cualquier otro cuarto con alta densidad de equipos eléctricos o electrónicos del resto de las áreas de planta (6.1.1.3). La separación entre estos locales y el resto de la planta podría hacerse por medio de cerramientos con una resistencia al fuego mínima de 2 horas (6.1.1.4).
Alternativas para la protección de Salas Eléctricas
Existen otras opciones a la instalación de FM-200 para una Sala Eléctrica. Brevemente hablaremos de ellas en comparación contra el FM200:
- Gas Novec 1230
- Gas CO2
- Rociadores automáticos (sprinklers) en cañería húmeda
- Rociadores con Sistema Preaction
- Agua fraccionada
- Agua nebulizada / water mist
Sprinklers vs. FM-200 en Sala Eléctrica
La actuación de los spinklers es más lenta, no garantiza la extinción, y puede dañar seriamente a otros equipos el agua. Su objetivo es la protección estructural del edificio, pero no la del equipamiento. Tienen la ventaja de tener un costo de adquisición más bajo.
Los sistemas de preacción tienen similares características a los sprinklers. La única ventaja frente a ellos es que brindan más protección contra descargas indeseadas.
Este tipo de tecnología es muy usada en los EE.UU. debido a que su instalación en requerida tanto por la NFPA 13 como por el International Building Code (IBC). Sin embargo, si el sitio a proteger es realmente, este tipo de protección no es suficiente.
Agua fraccionada vs. FM-200 en Sala Eléctrica
El agua fraccionada, o water spray, se aplica para la protección de transformadores en la intemperie. Como el FM-200 sólo se usa en interiores, no son soluciones comparables.
Agua nebulizada vs. FM-200 en Sala Eléctrica
El agua nebulizada, o water mist, es una tecnología nueva que busca hacerse su lugar en el mercado. Es mucho menos empleada que el FM-200, habiendo pocas experiencias de su uso. No sólo es así en Latinoamérica, sino que por ejemplo, en el Reino Unido no se admite esta tecnología para la protección de salas eléctricas por no existir una norma BS que la contemple. Por el contrario, existen multitud de casos de éxito con el FM-200 que demuestran su confiabilidad.
CO2 vs. FM-200 en Sala Eléctrica
Ambos son agentes gaseosos que requieren la estanqueidad del sitio para su correcto funcionamiento. El FM-200, en sala eléctrica, aventaja al CO2 en que no es tóxico, extingue más rápidamente el fuego, y ocupa muchísimo menos espacio para la guarda de los cilindros. Como desventajas para el FM-200, la cantidad de agente podría variar con la presencia de tensión en los equipos; y el costo de adquisición es mucho mayor.
La NFPA 12 prohíbe la instalación de sistemas de CO2 en espacios donde habrán personas, debido a la letalidad del CO2. Para más información sobre esta tecnología, recomendamos visitar la página específica.
Novec 1230 vs. FM-200 en Sala Eléctrica
Las características de estos agentes son muy similares, por lo que hay muy pocas diferencias. Ambos son sensibles a la presencia de electricidad en los equipos, y ocupan poco espacio para albergar los cilindros. El costo de adquisición del Novec 1230 es ligeramente superior al del FM-200, pero es sensiblemente más amigable con el ambiente.
¿Se prenden fuego los transformadores secos? ¿Debo instalar FM-200 en la sala eléctrica?
Respuesta corta: sí, los transformadores secos también pueden incendiarse. Por lo tanto, debería instalarse un sistema de supresión con FM-200, o algún otro agente.
Ahora veamos un poco más de información. Existen varios informes donde se puede advertir que no existe ningún transformador que bajo ninguna circunstancia pueda prenderse fuego. Nosotros hablaremos de estas tres fuentes:
- Oficina Federal Alemana para la Protección de la Radiación (Bundesamt für Strahlenschutz): analiza un registro histórico de incendios en transformadores de plantas nucleares.
- Aseguradora AXXA: revisa siniestros ocurridos en transformadores.
- Fabricante de transformadores CG POWER SYSTEMS BELGIUM NV: compara el comportamiento al fuego de transformadores secos contra una nueva tecnología propietaria de ellos, el aislante líquido SLIM.
Experiencia alemana con transformadores secos en centrales nucleares
En el informe de la Bundesamt für Strahlenschutz, se analizan casos de incendios en transformadores dentro de centrales nucleares, los cuales resultan ser el principal motivo de incendio en dichas instalaciones. Se hace una distinción entre los transformadores tanto por voltaje de operación como por sus características constructivas. El estudio contempla 53 incendios en transformadores, reportados desde aproximadamente 1990 hasta 2012, en 12 países miembros de la OCED/NEA. Del total de incendios registrados, el 32% se dio en transformadores secos.
Análisis del riesgo de incendio de un transformador seco según la asegurado AXXA
Según la aseguradora AXXA, los transformadores secos de grandes dimensiones son más susceptibles a fallar que sus pares de aceite u otros líquidos. Son particularmente sensibles a ambientes agresivos y baja calidad en la alimentación. La radiación solar y el sobrecalentamiento pueden dañar químicamente la aislación. La acumulación de polvo u otras partículas sobre sus superficies puede interferir con la refrigeración y causar la formación de arcos.
La aseguradora directamente indica que los transformadores secos no deben colocarse en el exterior. Sugiere hacerles un mantenimiento periódico y consultar por reparaciones en vez de usarlos hasta la rotura.
Ensayo belga sobre la combustibilidad de un transformador seco
El fabricante CG POWER SYSTEMS ensayó dos transformadores: uno seco y otro relleno de un líquido retardante de llamas con el nombre comercial de SLIM. Se ahondará únicamente en los detalles del ensayo sobre el transformador seco.
El ensayo realizado consistió en someter al transformador a un ambiente térmicamente agresivo. Desde abajo del transformador se quemó alcohol durante 20 minutos, mientras que al mismo tiempo se irradiaba una potencia calorífica de 30kW/m2 por medio de dos paneles laterales. Transcurridos los primeros 20 minutos, se apagó la fuente inferior y permanecieron encendidos los paneles por otros 20 minutos más. Tras 6 minutos de comenzado el ensayo, el transformador seco comenzó a experimentar fuego y humo. Luego de haberse cortado el suministro de calor, tanto del alcohol como de los paneles, el transformador siguió ardiendo y produciendo humos densos durante una hora más, aproximadamente.
El fabricante cierra el informe diciendo que, más allá de la tecnología empleada, se requiere siempre de una buena protección y prevención.
Transformador expuesto al calor tanto desde abajo como los laterales, a los 6 minutos de comenzado el ensayo. 
Después de 40 minutos, y sin aporte de energía externa, el transformador continúa quemándose por más de una hora.
