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Alimentación eléctrica de grúas en áreas clasificadas: qué necesita una grúa especial en cuatro salas muy diferentes, de 0.5 a 50 Toneladas

Una grúa pórtico recorre más distancia que cualquier otra máquina de la planta, y la alimentación tiene que seguirla. Transformador, cable, enrollador y tierra, medidos en el camino de rodadura y no en la placa de características.

Escrito por Chen Wei, Ingeniero de Diseño Senior en SIEC Cranes. 7 de noviembre de 2026.

La mayoría de las preguntas eléctricas sobre una grúa tienen una sola respuesta. En una grúa especial la misma pregunta tiene cuatro, y se contradicen entre sí. Una barra conductora, que es la forma más barata y fiable de alimentar una grúa con cuchara de 20 toneladas, no está permitida en absoluto en la nave de al lado si esa nave está clasificada. Un variador que mejora el control en una línea de decapado puede anular la certificación del motor que está a dos metros. Un polipasto perfectamente seguro en una nave de carbón suspenderá un recuento de partículas en una sala limpia.

Así que la decisión de alimentación en una grúa especial no es un cálculo de carga. Es un cálculo de sala. Si te equivocas con la sala, el paquete eléctrico está mal por muy bien que se haya dimensionado.

Este artículo recorre las cuatro salas para las que construimos: manipulación de graneles con polvo combustible, líneas de decapado y ácido, salas limpias y plantas con clasificación de gas. La misma familia de grúa, el mismo controlador, cuatro respuestas diferentes. La capacidad instalada en esas salas va desde aproximadamente 0.5 toneladas en una bahía de semiconductores hasta 50 toneladas en una cuchara.

¿Por qué una grúa especial necesita cuatro respuestas eléctricas?

Porque el modo de fallo cambia. En una grúa normal el enemigo es la caída de tensión y la clase de servicio. En un área clasificada el enemigo es una chispa que no puedes ver, o una superficie a 140 grados cuando el gas se inflama a 135. En una nave de decapado el enemigo es una película de ácido clorhídrico que convierte un aislador limpio en un conductor en dieciocho meses. En una sala limpia el enemigo es el polvo de carbono que desprende tu propia escobilla colectora.

Cada uno de esos es un problema eléctrico con respuesta mecánica, o al revés. Por eso el paquete eléctrico de una grúa especial suele ser la segunda partida más grande de la cotización, después de la estructura.

Sala Qué hace la atmósfera Qué falla primero Cómo debe ser la alimentación
Cuchara, terminal de graneles Nube de polvo combustible, capa de 5 mm sobre cada superficie horizontal La temperatura superficial bajo la capa de polvo, no el arco Envolvente apta para polvo, IP6X, clase T declarada con la capa
Línea de decapado Niebla ácida, condensación dos veces al día, película de cloruros La resistencia de aislamiento y después el seguimiento superficial IP65 o mejor, grado de contaminación 3 o 4 asumido, cubierta que resista el ácido
Sala limpia Nada corrosivo. Todo se mide en partículas La grúa como fuente de partículas y de ESD Variador sellado, aire de motor filtrado, ningún contacto deslizante expuesto
Planta con clasificación de gas Gas o vapor inflamable, Zone 1 o 2 Cualquier contacto que produzca chispa, cualquier superficie caliente Motor y colector con certificación Ex, ninguna barra conductora abierta

Fíjate en que solo una de esas cuatro columnas menciona la electricidad en el sentido habitual. Tres de ellas tratan de lo que el entorno hace al equipo, no de lo que el equipo hace a la alimentación.

¿De qué cuatro salas hablamos, en lenguaje normativo?

Las salas reciben su nombre del sistema de zonas, no del proceso. Las zonas de gas son 0, 1 y 2. Las zonas de polvo son 20, 21 y 22. El número indica con qué frecuencia está realmente presente la atmósfera, y las cifras de abajo son las que los fabricantes de grúas publican en sus fichas de marcado Ex.

Zona Presencia al año Categoría ATEX Envolvente para polvo
0 / 20 Más de 1,000 horas Categoría 1 IP6X, y la mayoría de los fabricantes de grúas no lo cotizan
1 / 21 De 10 a 1,000 horas Categoría 2 IP6X, conductivo o no
2 / 22 Menos de 10 horas Categoría 3 IP6X si el polvo es conductivo, IP5X si no lo es

Aquí hay dos cosas que confunden a la gente. La primera es que el requisito IP no es un número único para todo. En Zone 22 puedes usar IP5X cuando el polvo no es conductivo e IP6X cuando sí lo es, así que un terminal de grano y una planta de polvo metálico dentro de la misma categoría Zone 22 no reciben la misma envolvente. La segunda es que una grúa de Categoría 3 no es una grúa de Categoría 2 con menos certificados. Los fallos ensayados son distintos y el papeleo es distinto.

La temperatura superficial se suma a la zona. Las clases de gas van de T1 a 450 grados hasta T6 a 85, y la mayoría de los compradores industriales pide T3 o T4. T4 son 135 grados. Ese único número decide más del paquete eléctrico que la propia zona, porque se aplica al exterior del motor, al interior de la caja de bornes y al freno.

Clase Superficie máx. Gas típico Lo que te cuesta
T1 450 C Amoníaco, metano en algunas graduaciones Casi nada. Los motores estándar pasan
T3 200 C Vapor de gasolina, la mayoría de los disolventes Real. Clase de motor, tipo de freno, caja de bornes
T4 135 C Acetaldehído, éter dietílico, la mayoría de las corrientes de refinería Condiciona toda la selección del motor y descarta la mayoría de los frenos estándar
T6 85 C Disulfuro de carbono Solo máquinas especiales. Rechazamos más de estas de las que aceptamos

Un motor de 30 kW con 85 grados de superficie no es un motor de 30 kW con un ventilador más grande. Es otro bastidor, otro bobinado y a menudo otro método de refrigeración. Si el comprador escribe T6 en la especificación sin comprobar qué hay en la sala, el proyecto se atasca en la fase de cotización del motor y todos pierden seis semanas.

¿Por qué una barra conductora nunca puede entrar en una atmósfera explosiva?

Esto no es cuestión de opinión. Mazzella, que lleva décadas electrificando grúas, lo resume en una sola frase en su comparación de barras conductoras, festones y enrolladores de cable: un sistema de barra conductora nunca puede utilizarse en un entorno que exija una grúa antideflagrante.

La razón es la escobilla colectora. Es un contacto deslizante. Produce una pequeña chispa en cada junta, cada vez que pasa la grúa, y bajo carga chisporrotea más. En una nave normal esa chispa es una molestia de mantenimiento. En una atmósfera Zone 1 es una fuente de ignición con una vida útil medida en milisegundos.

Tampoco se sale del problema sellando. Una barra conductora cerrada con cubierta IP6X sigue teniendo una escobilla deslizante sobre un conductor desnudo dentro de la cubierta, y la norma no acepta una envolvente como protección de un contacto que produce chispas en una atmósfera clasificada. Por eso la respuesta no es una barra conductora mejor. La respuesta es otra tecnología.

La misma lógica recorre los accesorios. El propio catálogo de festones ATEX de Conductix-Wampfler fija una velocidad de desplazamiento máxima de 1 m/s y declara con claridad que la protección contra explosión queda anulada por encima de esa velocidad. También prohíbe cables y mangueras de PVC en el sistema y exige cubierta de policloropreno pesado o un elastómero sintético equivalente. Ambos requisitos están ahí por la misma razón: la acumulación de estática y la degradación de la cubierta producen chispas que ninguna envolvente va a contener.

¿Qué sustituye a la barra conductora?

Tres opciones, y no son intercambiables. Festón, enrollador de cable y un anillo colector con certificación Ex si la máquina gira.

Método Límite de velocidad Cubierta y materiales Dónde gana
Festón ATEX 1 m/s, límite duro Policloropreno pesado. Nada de PVC en ningún punto Caminos de rodadura cortos y medios, carro y puente, control incluido
Enrollador de cable Lo fijan el enrollador y el cable, 60 a 100 m/min típico Cuerpo de acero inoxidable o galvanizado, con pintura en polvo Traslación larga, salas corrosivas y ácidas, ciclos elevados
Anillo colector Ex Rotación, típicamente 40 rpm y más bajo pedido Carcasa antideflagrante o de seguridad aumentada, IP65 o IP66 Máquinas con giro, apiladores, cualquier rotación continua

El festón lleva la mayor cantidad de cable por el menor dinero y es la opción por defecto para un puente en Zone 1. El límite de 1 m/s suena restrictivo hasta que compruebas la velocidad real de traslación larga, que en una grúa de proceso de 20 toneladas suele ser de 20 a 40 m/min, es decir de 0.33 a 0.67 m/s. El límite muerde en grúas de cuchara de alta velocidad y en caminos de rodadura largos donde preferirías no arrastrar 40 m de cable.

El enrollador de cable es la respuesta en la nave de decapado, y no solo por el lado de la explosión. La construcción en inoxidable o galvanizado con cuerpo recubierto es lo único que sobrevive una década en una atmósfera ácida. Mazzella cita expresamente los entornos corrosivos y ácidos como aplicación de enrollador, que es lo contrario de lo que la mayoría supone. En líneas de ácido hemos sustituido más festones que enrolladores.

El anillo colector es la cuarta opción y la que los compradores olvidan. Si la máquina gira, la alimentación tiene que cruzar una junta rotativa, y en una máquina Ex esa junta es un componente certificado, no uno estándar. El fabricante italiano TER publica un anillo colector Ex con IP65 o IP66 en un rango de menos 40 a más 60 grados, hasta 150 A en el bastidor pequeño y 638 A en el grande, hasta 1,000 V y 6,000 V respectivamente, certificado según la directiva ATEX y según EN 60079-0, EN 60079-1 y EN 60079-14, además de IECEx. Trolex construye la misma idea para Zone 1 como unidad antideflagrante del Grupo IIB, IP66, 400 A de paso a 1,000 V AC, 40 rpm, con calefactor anticondensación autorregulado incorporado y un mínimo de dos escobillas por anillo. Fíjate en el reparto de escobillas: cobre-grafito para potencia, plata-grafito para señales.

¿Por qué un variador sobre un motor Ex no es una decisión de conectar y listo?

Es el malentendido más caro de todo el paquete, y no es culpa del comprador. La mayoría de los variadores se venden como productos de propósito general, la mayoría de los motores Ex se venden como motores, y la combinación se trata como un detalle de cableado. No lo es.

La propia guía de ABB sobre motores y variadores en atmósferas explosivas detalla qué necesita cada tipo de protección antes de que se pueda conectar un variador. Merece la pena leerlo con sus palabras y no con las mías, pero la forma es esta:

Tipo de protección Qué debe cumplirse antes de permitir un variador Efecto práctico en el pedido
Ex d, antideflagrante Motor ensayado con el variador para el régimen y con el dispositivo de protección, o protección directa de temperatura con sensores embebidos y margen El modelo de variador pasa a formar parte del certificado. Si lo cambias, el expediente queda muerto
Ex ec, seguridad aumentada Ensayado con el variador o con un variador comparable, o clase de temperatura por cálculo, o control directo desde sensores embebidos Viable. El cálculo o la vía de sensores suele ser la ruta más barata
Ex eb Ensayado junto con el variador específico y el dispositivo de protección. El ensayo combinado de calentamiento es obligatorio Sin atajos. Es un ensayo de fábrica, no un cálculo

La ruta del dispositivo de protección es la que acaban usando la mayoría de los proyectos, y tiene un detalle que se pasa por alto. Los variadores pueden incorporar una función segura integrada de temperatura del motor, definida en EN e IEC 61800-5-2, y esa función está certificada como dispositivo de protección según ATEX. Pero el marcado de ese variador se refiere solo a la función de seguridad que lleva dentro, no a que el variador esté ensayado con tu motor. Y como esos variadores normalmente no tienen envolvente Ex, solo pueden instalarse fuera del área clasificada. En el certificado esto aparece como una categoría entre paréntesis, por ejemplo (2), que se lee como un dispositivo destinado a montarse fuera de la zona.

Así que la pregunta que hay que hacer no es «¿este variador tiene certificación ATEX?». La pregunta es «¿para qué es el certificado, y dónde está físicamente la caja?». Esas dos tienen respuestas distintas y cambian la disposición del cuadro.

¿Qué le pasa a la clase de temperatura cuando el variador trabaja a 5 Hz?

La clase T no es una propiedad del motor. Es una propiedad del motor en un punto de funcionamiento concreto, y el punto de funcionamiento que importa rara vez es el de la placa.

Un motor estándar totalmente cerrado y refrigerado por ventilador lleva un ventilador montado en el eje. A velocidad nominal el ventilador mueve suficiente aire para mantener baja la temperatura del bobinado. Al 10 por ciento de la velocidad nominal no mueve casi nada, porque el caudal del ventilador cae aproximadamente con la velocidad mientras las pérdidas dentro del motor se mantienen cerca de su valor pleno bajo carga. El bobinado se calienta más a 5 Hz de lo que se calienta a 50 Hz, con el mismo par.

Esa es toda la razón por la que las normas insisten tanto en la combinación variador-motor. Un motor que mantiene T4 a 1,500 rpm no necesariamente mantendrá T4 a 75 rpm con la misma carga, y ninguna configuración del variador cambia el caudal de aire. Lo que el variador sí puede hacer es medir y actuar: leer el PTC o el PT100 del bobinado, modelar el estado térmico y desconectar antes de que la superficie supere el límite. La guía de ABB cita exactamente eso como alternativa a una combinación ensayada, y señala que limitar la frecuencia de conmutación mediante los parámetros Ex reduce la corriente disponible, lo cual tiene que estar en el cálculo.

Tres rutas prácticas, por orden de coste:

La primera es un soplante de ventilación forzada independiente en el motor, enclavado con el variador. Barato, poco elegante, eficaz, y la respuesta estándar en máquinas herramienta. Elimina la variable por completo.

La segunda es un variador con función térmica certificada y un PT100 en el bobinado, con el disparo ajustado al límite de la clase y no al de la clase de aislamiento. Sale más barato que un soplante en una máquina pequeña y exige disciplina de puesta en marcha, porque los parámetros por defecto están pensados para un motor estándar.

La tercera es aceptar un bastidor mayor para que el par continuo reducido siga cubriendo el servicio. En una grúa de cuchara con un ciclo de trabajo del 40 por ciento suele ser la respuesta más limpia, y es la que sobrevive a una auditoría cinco años después.

Sea cual sea la ruta, el documento de aceptación es un ensayo de calentamiento a la velocidad más baja a la que la grúa vaya a trabajar realmente, con la carga más alta que vaya a levantar realmente, con la temperatura superficial medida y no supuesta. Hemos visto una grúa de cuchara T4 pasar ese ensayo a 50 Hz y fallarlo a 6 Hz, en la misma tarde, sin cambiar nada más que la consigna de velocidad.

¿Cómo se pone a tierra una grúa que rueda sobre carriles de acero?

Despacio, y después se mide. Los carriles parecen la vía de tierra más obvia del edificio y son justo la que no puedes dar por buena. Las ruedas no son un conductor de unión. El contacto rueda-carril depende de la carga, del óxido, de la grasa y de si la grúa está casualmente sobre una junta. En el momento en que más necesitas la unión, la grúa puede estar descargada y la resistencia de contacto puede ser de decenas de ohmios.

Así que la unión es un conductor de cobre, no una superficie de apoyo. IEC TS 60079-32-1 pone un número en la sección 13.2.2: los elementos metálicos en buen contacto con tierra deben presentar una resistencia a ella inferior a 10 ohmios, y aunque hasta 1 megaohmio es aceptable para disipar estática, los valores por encima de 10 ohmios son un indicador temprano de corrosión o de una conexión floja y deben investigarse. NFPA 77 es coherente y cita unos 10 ohmios para el cobre y 25 ohmios para el acero inoxidable en la práctica.

Punto de unión Objetivo Lo que vemos realmente en obra
Carril del festón a tierra del edificio Menos de 10 ohmios Normalmente bien. Los soportes pintados son la excepción
Puente a carril del camino de rodadura Puente de cobre continuo Falta en aproximadamente una grúa de cada cinco. Se asumió que las ruedas bastaban
Carro a puente Puente de cobre continuo Con frecuencia se canaliza a través del carro del festón en lugar de una trenza dedicada
Bastidor del polipasto al carro Puente de cobre continuo Se olvida cuando el polipasto se suministra aparte y se atornilla en obra
Cuchara o accesorio de elevación Unido, no colgado del cable La unión que más se olvida en una grúa con cuchara

Mídelo con un instrumento de baja resistencia en condiciones, no con un multímetro en la escala de ohmios. Anota los valores, porque la segunda lectura un año después es la que te dice si una junta se está corroyendo. Y mide en las juntas, no solo de extremo a extremo: una buena lectura de extremo a extremo puede ocultar una trenza que está llevando corriente a través de un rodamiento.

¿Qué hace el polvo que el gas no hace?

El polvo se deposita, aísla y arde. El gas se dispersa y se inflama. Esa diferencia cambia el cálculo de dos maneras.

La primera es la envolvente. El polvo hay que dejarlo fuera de la caja, lo cual es un problema de IP, y el requisito no es uniforme. En Zone 21 tanto el polvo conductivo como el no conductivo exigen IP6X. En Zone 22 puedes usar IP5X para polvo no conductivo pero IP6X para polvo conductivo. Una planta de polvo metálico y un molino de harina pueden ser ambos Zone 22 y no pueden usar la misma envolvente.

La segunda es la temperatura superficial, y aquí el polvo es más sutil que el gas. Con gas comparas la superficie con la temperatura de ignición del gas. Con polvo tienes que considerar la nube y la capa por separado, porque una capa de 5 mm de polvo aísla la superficie y la deja funcionar más caliente de lo que estaría el mismo equipo limpio.

Paso Fórmula Ejemplo resuelto
Límite de nube Dos tercios de la temperatura de ignición de la nube La nube se inflama a 450 C, el límite pasa a 300 C
Límite de capa Temperatura de ignición de la capa menos 75 K La capa se inflama a 300 C, el límite pasa a 225 C
Valor determinante El menor de los dos 225 C, así que el equipo se marca T3 o mejor
Corrección por ambiente Declarado a 40 C salvo que la placa diga otra cosa Una nave a 55 C necesita una máquina recalculada, no una nota en el plano

Fíjate en lo que esa tabla significa para una grúa. El motor no es la única superficie caliente. El freno está caliente cada vez que se detiene. También lo está la resistencia, si hay una, y los apagachispas de los contactores. En una grúa de cuchara apta para polvo marcamos el freno y la resistencia por separado, porque el certificado del motor no los cubre.

Y una capa de polvo sobre un cuadro es un problema térmico aunque no sea un problema de ignición. Una capa de 5 mm aproximadamente duplica la resistencia térmica de la pared del cuadro. Por eso el derrateo en una obra con polvo es mayor de lo que sugiere la especificación de polvo por sí sola.

¿Por qué una línea de ácido destruye un polipasto que una nave de carbón sobrevive?

Porque el ácido no ataca primero al metal. Ataca la superficie del aislamiento, y lo hace lo bastante despacio como para que nadie lo note hasta que el relé de fuga a tierra dispara en una máquina que lleva tres años funcionando.

El mecanismo es el seguimiento superficial. Una película de cloruro sobre un aislador es ligeramente conductiva, y en una nave húmeda con condensación dos veces al día esa película se convierte en un camino de fuga por la superficie. Una vez que se forma una pista de carbono, no se cura. El marco de IEC 60664-1 le pone nombre con el grado de contaminación, y una nave de decapado es grado de contaminación 3 en el mejor de los casos y 4 en la zona de salpicado. Como referencia, la norma impone distancias mínimas de fuga de 0.2 mm en grado 2, 0.8 mm en grado 3 y 1.6 mm en grado 4, independientemente de la tensión, porque una separación pequeña puede ser puenteada por una gota o una partícula sea cual sea la tensión.

Elemento Construcción estándar Lo que necesita una línea de ácido
Cuadro IP54, acero pintado IP65 o IP66, inoxidable 304 o 316, techo inclinado, sin repisa horizontal
Condensación No se contempla Calefactor anticondensación con su propio termostato, más drenaje con respiradero
Cubierta del cable PVC Policloropreno o equivalente. El PVC se vuelve frágil y se agrieta en los prensaestopas
Prensaestopas y fijaciones Latón niquelado Inoxidable 316, o el prensaestopas se agarrota en dos años
Resistencia de aislamiento No se mide tras la instalación Al menos 1 megaohmio a 500 V DC, y de nuevo en cada parada anual

La cifra de 1 megaohmio viene de IEC 60204-1 sección 18.3, que es la norma de equipos eléctricos de máquinas y no una norma de grúas, y es el número que usan la mayoría de las hojas de puesta en marcha. En una máquina nueva en una nave seca solemos ver cientos de megaohmios. En una grúa de decapado de tres años hemos medido menos de 2 megaohmios con todo funcionando todavía, que es el punto en el que la siguiente temporada húmeda se convierte en un disparo.

El otro elemento específico del ácido es el material de la envolvente, no el grado. Un IP66 en acero dulce pintado no es IP66 durante mucho tiempo en niebla de ácido clorhídrico. Especificamos inoxidable para el cuadro y las cajas de bornes, y aceptamos que el inoxidable es la razón por la que el paquete eléctrico cuesta más que el mecánico en estas máquinas.

¿Qué le objeta una sala limpia a una grúa que un área clasificada no le objeta?

Nada relacionado con la electricidad. Una grúa de sala limpia es eléctricamente corriente: 400 V, un variador, un polipasto, un pulsador. Lo que la sala objeta es que la grúa es una fuente móvil de partículas, una fuente de ESD y una fuente de EMI, y ninguna de esas tres aparece en una especificación de área clasificada.

El problema de partículas tiene una respuesta concreta que sorprende a la gente. La opción de electrificación obvia, una barra conductora abierta, es la peor, porque una escobilla colectora de carbón que corre sobre una barra de cobre se desgasta y el producto del desgaste es polvo conductivo fino. Entra directamente en la sala. VAHLE, que fabrica electrificación para sala limpia, comercializa barra conductora, alimentación sin contacto y sistemas basados en cable precisamente por su menor emisión de partículas, riesgo de ESD y EMI, lo que te dice que la elección no es automática y depende de la clase.

El motor es la segunda fuente. Un motor estándar aspira aire de la sala a través de sí mismo para refrigerarse y lo devuelve, arrastrando lo que haya recogido dentro. Las grúas de sala limpia usan ventilación del motor con filtro HEPA para que el aire no filtrado de la sala nunca pase por el variador, y carcasas de inoxidable selladas alrededor de motores, reductores y bandejas de cable para que el lubricante y los residuos se queden dentro del equipo.

Fuente Mecanismo Solución
Desgaste del colector La escobilla de carbón sobre barra de cobre genera polvo fino Sistema sellado, festón de cable o transferencia sin contacto
Aire de refrigeración del motor El aire de la sala pasa por el motor y regresa Ventilación con filtro HEPA, o conducir el escape fuera de la sala
Desgaste de ruedas y carriles Las ruedas de acero fundido desprenden óxido Ruedas y carriles de polímero que no desprenden partículas
Lubricante Niebla de aceite de rodamientos y frenos Rodamientos sin lubricación, frenos secos
Juntas del carril Las holguras atrapan y liberan polvo en cada pasada Juntas sin holgura, superficies selladas y limpiables

La ESD es la otra mitad y es más peligrosa que el recuento de partículas. Una grúa es una gran masa metálica aislada que se mueve sobre un producto sensible. Si no está unida, se carga, y se descarga contra lo que tenga más cerca. Las grúas de sala limpia usan conductores de puesta a tierra integrados en la estructura exactamente por eso, y se aplica el mismo objetivo de 10 ohmios de la sección de áreas clasificadas.

Una cosa que conviene dejar clara: una grúa de sala limpia no es una grúa Ex y una grúa Ex no es una grúa de sala limpia. Nos han pedido ambas cosas en la misma máquina exactamente dos veces, en plantas farmacéuticas que manejan disolvente y polvo en la misma sala. Es posible, y el paquete eléctrico se convierte en la partida individual más grande de la cotización.

¿Qué alimentación lleva la señal y cuál no puede?

Potencia y control no son el mismo circuito y en una grúa especial rara vez comparten conductor. Una barra conductora puede llevar potencia y nada más, que es una limitación que sorprende en los sistemas modulares. En una máquina de área clasificada aparece la misma separación por otra razón: la señal tiene que cruzar la misma junta móvil que la potencia, y en una máquina rotativa eso significa un anillo colector con un juego de anillos separado.

Los materiales difieren, y ese es el detalle útil. En un anillo colector Ex los anillos de potencia usan escobillas de cobre-grafito y los de señal escobillas de plata-grafito, con anillos de bronce fosforoso y recubrimiento de metal precioso para señales, y al menos dos escobillas por anillo. Eso no es decoración: la plata-grafito da una resistencia de contacto más baja y más estable, que es lo que necesita una señal de 24 V o un bus, mientras que el cobre-grafito soporta la corriente y el arco de un circuito de motor.

Cuando hay un bus de por medio, el mismo anillo colector puede llevar PROFINET, PROFIBUS o CAN, pero el cable y el apantallamiento pasan a formar parte del paquete de certificación. Nuestra regla es simple: si el control es algo distinto de 24 V cableado o un pulsador, la vía de señal tiene su propio plano, su propia distancia de separación respecto al cable del motor y su propia prueba en la puesta en marcha. La alternativa es una máquina que funciona perfectamente en pruebas y falla de forma intermitente en producción.

¿Cuánta corriente de fuga pone todo esto en la barra de tierra?

Más de lo que la mayoría espera, y el número lo fija el variador y no el motor. IEC 61800-5-1 exige atención cuando la corriente de fuga supera 3.5 mA en AC o 10 mA en DC, y en ese punto una de tres cosas tiene que cumplirse: el conductor de protección es de al menos 10 milímetros cuadrados de cobre, o hay un segundo conductor de protección en paralelo, o el conductor de tierra está vigilado por algo que dispara ante un fallo.

La magnitud es lo bastante predecible para estimarla. Una regla práctica que usan los fabricantes de variadores es 20 mA por variador más 1 mA por metro de cable de motor a 8 kHz de frecuencia de conmutación, y 2 mA por metro a 16 kHz. En una grúa especial los tendidos de cable son largos porque el cuadro está en un extremo y el polipasto se desplaza, así que el término del cable crece rápido.

Caso Estimación Consecuencia
Un variador, 8 kHz, 40 m de cable 20 + 40 = unos 60 mA Por encima del límite. PE de 10 mm cuadrados o un segundo conductor
Tres variadores, 8 kHz, 25 m cada uno 60 + 75 = unos 135 mA Un RCD de 30 mA en la alimentación no aguantará, y no se le debe pedir
Lo mismo a 16 kHz Unos 210 mA Duplicar la frecuencia de conmutación duplica el término del cable

Se derivan dos consecuencias, y ambas se discuten en obra. La primera es el dispositivo de corriente residual. Solo se permite un dispositivo de tipo B aguas arriba de un variador, porque la fuga tiene una componente DC que un dispositivo de tipo A o AC no puede ver, y todo dispositivo aguas arriba del tipo B también tiene que ser tipo B. Reequipar un RCD tipo B en una alimentación que ya tiene un dispositivo tipo AC de 300 mA no es un cambio de piezas, es un estudio de protección.

La segunda es el propio conductor de tierra. Un tierra de 10 milímetros cuadrados en un cable de festón es poco habitual y es la razón por la que algunos proveedores colocan discretamente uno de 6 milímetros cuadrados y esperan que nadie lo note. En una máquina de área clasificada eso no es un atajo, es un hallazgo en la auditoría.

¿Cuánto cuesta realmente la diferencia?

Estas son nuestras propias cifras de planificación tomadas de cotizaciones, no una estadística publicada, y se mueven con la zona, el organismo de certificación y el mercado. Son porcentajes sobre nuestro paquete eléctrico estándar de grúa interior para la misma capacidad y luz.

Sala Prima del paquete eléctrico A dónde va el dinero
Polvo, Zone 22, Categoría 3 Más 45 a 80 por ciento Envolventes IP6X, motor apto para polvo, clase T declarada, freno
Polvo, Zone 21, Categoría 2 Más 70 a 130 por ciento Envolventes certificadas en todo, prensaestopas certificados, expediente de proyecto
Gas, Zone 2, Categoría 3 Más 35 a 60 por ciento Motor Ex, festón ATEX, sin barra conductora
Gas, Zone 1, Categoría 2 Más 90 a 160 por ciento Combinación variador-motor certificada, protección térmica, colector Ex
Decapado, ácido Más 30 a 55 por ciento Todo en inoxidable, calefactores, mejora de cubierta, enrollador en lugar de barra
Sala limpia, ISO 7 Más 60 a 110 por ciento Variadores sellados, aire de motor con HEPA, ruedas de polímero, sin barra abierta
Sala limpia, ISO 5 Más 120 a 200 por ciento Transferencia sin contacto cuando la clase lo exige, inoxidable total, validación

La prima no es la parte cara. La parte cara es descubrir la zona cuando la grúa ya está en el barco, porque la adaptación se hace a tarifas de obra y con la grúa parada. Hemos cotizado una conversión a Zone 1 sobre una máquina ya entregada por aproximadamente el precio del propio paquete eléctrico, y por dos veces.

¿Qué falla en el primer año?

Estos datos son de nuestros propios registros de servicio en grúas especiales, no de un estudio publicado, y merece la pena leerlos como una lista de cosas fáciles de pasar por alto más que como un ranking.

Problema Proporción Prevención
Prensaestopas sin certificación Ex, cubierta agrietada en el prensaestopas 24 por ciento Lista de prensaestopas en el plano, contrastada con la lista de cables
Unión del carril nunca medida, solo instalada 18 por ciento Registrar los ohmios en la puesta en marcha, en cada junta
Calefactor de anticondensación averiado o nunca cableado 16 por ciento Calefactor en su propio circuito con indicador visible
Parámetros del variador dejados en los valores por defecto de motor estándar 14 por ciento Modelo térmico ajustado al límite de la clase, y fotografiado en la entrega
Cubierta atacada por niebla ácida en un punto bajo 12 por ciento Sin puntos bajos. Lazos de drenaje y bandeja de inoxidable
Recuento de partículas fallido por desgasificación del cable del festón 9 por ciento Cubierta de baja desgasificación especificada, no asumida
Escobillas del anillo colector no asentadas antes de la carga 7 por ciento Rodaje en vacío y después comprobar la resistencia de contacto por anillo

Solo uno de esos siete es un fallo de componente. Seis son fallos de instalación o de documentación, y todos ellos son invisibles en la prueba de aceptación en fábrica y evidentes en la primera auditoría.

¿Qué tiene que estar en el plano antes del pedido?

Diez puntos. Si falta cualquiera de ellos en la consulta, la cotización llevará una hipótesis, y la hipótesis será la barata.

Elemento Lo que necesitamos Por qué cambia el dinero
1. Zona y categoría Número de zona y categoría ATEX, por área del edificio Mueve el paquete en decenas de por ciento
2. Grupo de gas o polvo IIA, IIB o IIC para gas. Temperaturas de ignición del polvo para polvo El hardware IIC no es la misma línea de producto que el IIB
3. Clase de temperatura Clase T o el límite superficial determinante del polvo Decide el bastidor del motor y si se permite un freno estándar
4. Ambiente y capa Ambiente de diseño y la capa de polvo esperada en mm Una nave a 55 C o una capa de 5 mm recalculan todo
5. Variador o arranque directo Si se requiere control de velocidad, y si el motor ya está certificado con un variador Una combinación ensayada puede duplicar el plazo de entrega del motor
6. Velocidad de traslación Velocidad de puente y carro en m/min Por encima de 1 m/s la opción de festón ATEX desaparece
7. Rotación Si alguna parte de la máquina gira de forma continua Añade un anillo colector certificado, no uno estándar
8. Control y bus Pulsador colgante, radio, o PLC con fieldbus Una barra conductora no puede llevarlo. Esto cambia todo el esquema
9. Tierra y disposición de RCD Protección existente aguas arriba y el objetivo de tierra de la obra Puede que se necesiten un dispositivo tipo B y PE de 10 mm cuadrados
10. Idioma de la documentación Qué certificados se pedirán realmente en obra El trabajo de organismo notificado es una partida, no una cortesía

Si puedes responder a los diez, el paquete eléctrico es una cotización. Si puedes responder a cuatro, es una estimación con cuatro hipótesis dentro, y las hipótesis serán todas a nuestro favor y no al tuyo.

Construimos estas máquinas para las cuatro salas, y el paquete eléctrico se diseña con la sala y no después de ella. Si quieres que revisemos el lado de la alimentación antes de especificar la grúa, la gama de grúas especiales detalla lo que construimos para servicio con cuchara, prefabricados, decapado, sala limpia y Ex, y el lado del polipasto está en la página de polipastos y accesorios. Envíanos el plano de zonas con la consulta y cotizaremos el paquete eléctrico como una partida separada, que es la única forma de ver cuánto te está costando la sala.

¿Puedo mantener mi barra conductora existente y solo añadir envolventes Ex?

No. La barra conductora es el único componente que no se puede hacer aceptable mediante envolvente, porque el contacto deslizante abierto es la fuente de ignición y las normas no aceptan una cubierta como protección del mismo en una atmósfera clasificada. Añadir cajas Ex a una grúa alimentada por barra deja la propia barra como hallazgo, y es el hallazgo que un inspector escribe primero. La barra tiene que salir y sustituirse por festón, un enrollador o un colector certificado.

Mi motor tiene certificación Ex. ¿Es suficiente para el variador?

No. El certificado del motor cubre el motor. Un variador cambia el panorama térmico porque puede hacer funcionar el motor por debajo de su velocidad nominal, donde el ventilador montado en el eje mueve casi nada de aire. Para Ex eb la norma exige un ensayo combinado de calentamiento con el variador específico. Para Ex d y Ex ec existen alternativas, incluida una función certificada de protección térmica con sensores en el bobinado, pero alguien tiene que elegir la ruta y documentarla. Un variador estándar con parámetros por defecto sobre un motor Ex es un hallazgo esperando a ser escrito. La hoja de pedido de la grúa especial tiene una línea justo para esto.

¿Necesito IP66 o IP65 en una grúa de decapado?

IP65 es el mínimo de trabajo e IP66 es lo que especificamos para todo lo que esté al alcance del salpicado del tanque. El grado es la parte fácil. Las piezas que fallan son el material de la cubierta, que tiene que ser policloropreno o equivalente en lugar de PVC, los prensaestopas, que tienen que ser de inoxidable o se agarrotan, y el calefactor de anticondensación, que tiene que estar en su propio circuito y realmente cableado. Una caja IP66 de inoxidable con cable de PVC y sin calefactor se llena de condensado en la primera temporada de frío.

¿Con qué frecuencia se debe medir la unión equipotencial a tierra?

En la puesta en marcha y después en cada inspección anual, con los valores anotados. La guía de la norma indica que una trayectoria metálica por encima de 10 ohmios es un indicio temprano de corrosión o de una conexión floja, así que la tendencia importa más que el número absoluto. Recomendamos medir en cada junta y no solo de extremo a extremo, porque una buena lectura de extremo a extremo puede estar soportada por un rodamiento y oculta la trenza que ya ha fallado.

¿Puede una grúa servir a dos salas con clasificaciones diferentes?

Físicamente sí, y en la práctica intentamos evitarlo. Una grúa que traslada desde un área Zone 2 a un área no clasificada lleva consigo su calificación Ex, lo cual es aceptable, pero lo contrario no: una grúa estándar no puede entrar en la zona. Cuando una sola máquina tiene que cruzar un límite, toda la máquina toma la clasificación superior y el paquete eléctrico se cotiza para la sala más severa a la que entra.

¿Cuál es la diferencia práctica entre Categoría 2 y Categoría 3?

La Categoría 3 está protegida en funcionamiento normal, lo que significa que no se considera un fallo. La Categoría 2 está protegida asumiendo un fallo, lo que significa que el diseño tiene que tolerar un fallo único y seguir siendo seguro. En la práctica la diferencia aparece como protección duplicada, ensayos de envolvente distintos y un expediente de certificación más largo. También es la diferencia entre una cotización Zone 2 y una cotización Zone 1, y suele ser el mayor salto único en la línea eléctrica de cualquier cotización de grúa especial.

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