Requisitos eléctricos del elevador de obra: cómo dimensionar la red de la obra, el cable y el generador

Muchos retrasos en la puesta en marcha de elevadores se deben a la electricidad, no al acero. La red puede ser demasiado débil, el cable desde el tablero de la obra demasiado largo, el automático puede saltar en cada arranque o el generador puede detenerse cuando ambos motores arrancan a la vez. Todo esto se puede evitar si la parte eléctrica se planifica al mismo tiempo que la fundación.

Esta guía explica lo que un elevador de obra de cremallera necesita de la red de la obra. Usamos los datos publicados de nuestro elevador de personal y materiales SM-GTP-101, además de cifras de ejemplo que el electricista de su obra puede verificar y afinar.

Lo que debe aportar la obra

Según los requisitos de obra del SM-GTP-101:

• Una alimentación trifásica con neutro y tierra de protección (3P + N + PE), 380–400 V, 50 Hz.
• Un interruptor automático de capacidad adecuada en el punto de alimentación.
• Una alimentación exclusiva hasta el tablero de control del elevador en la base del mástil, es decir, sin enchufes compartidos con las herramientas de la obra y sin tableros de distribución conectados en cadena.

Dentro del alcance del suministro del elevador: el tablero de control eléctrico, el cable colgante y las guías de cable que llevan la energía por el mástil hasta la cabina en movimiento.

Corriente de marcha: un cálculo indicativo

La potencia de placa del motor es potencia mecánica de salida. Para estimar la corriente tomada de la red, divida por el rendimiento y use la fórmula de potencia trifásica:

I = P ÷ (η × √3 × U × cos φ)

Supuestos (valores típicos de un motor industrial de 7,5 kW y 4 polos a plena carga; reemplácelos por los datos de placa): rendimiento η ≈ 0,89, factor de potencia cos φ ≈ 0,84.

Agregue un pequeño margen para el circuito de mando, los frenos y la iluminación de la cabina. La corriente de plena carga solo circula cuando la cabina sube con una carga pesada. La mayor parte de una jornada típica transcurre a carga parcial o en reposo.

Corriente de arranque: donde están los problemas

Cuando un motor de inducción arranca en directo (DOL), toma brevemente unas 6–8 veces su corriente nominal. En un elevador de doble motor, ambos motores arrancan a la vez:

Esa punta es la que:

• hace saltar un automático con la curva de disparo equivocada;
• provoca caídas de tensión en cables de alimentación largos, que pueden hacer vibrar los contactores o reiniciar los mandos;
• detiene o sobrecarga un generador dimensionado solo para la carga de marcha.

La opción de arranque / parada suave limita la corriente de arranque y, además, ofrece una aceleración más suave, paradas más suaves en los pisos y menos impactos sobre la cremallera, los reductores y los anclajes a muro. En obras con red débil o alimentadas por generador suele ser la solución más rentable.

Caída de tensión en el cable: un ejemplo práctico

La caída de tensión en un cable trifásico puede estimarse con:

ΔU = √3 × I × L × (R cos φ + X sin φ)

Ejemplo: alimentador de 50 m de largo desde el tablero general de la obra hasta el tablero del elevador, cable de cobre de 4 conductores de 10 mm² (R ≈ 2,2 Ω/km a temperatura de servicio, X ≈ 0,08 Ω/km).

Es holgado con una red robusta. Pero las caídas de tensión se suman a lo largo de todo el recorrido: transformador → tablero de la obra → alimentador → tablero del elevador → cable colgante. Un alimentador largo, un cable subdimensionado o un transformador de obra muy cargado pueden aumentar la caída en el arranque lo suficiente como para provocar fallas intempestivas. Su electricista debe calcular el recorrido completo, incluida la impedancia de la red, según las normas de instalación aplicables (p. ej., IEC 60364 / equivalentes nacionales).

Los valores del ejemplo son solo ilustrativos. No constituyen una selección de cable.

Protecciones

• Curva del automático: elija un dispositivo que tolere la punta de arranque del motor (por ejemplo, una curva para arranque de motores o un interruptor en caja moldeada con ajustes regulables) y que al mismo tiempo proteja el cable.
• Protección diferencial: siga las reglas locales para instalaciones de faena. Si el elevador usa un variador de frecuencia, verifique con el electricista el tipo de protección diferencial: los variadores pueden generar corrientes de fuga que los dispositivos estándar tipo AC/A no detectan de forma confiable.
• Puesta a tierra: el conductor PE debe ser continuo hasta el tablero del elevador, y el mástil y el bastidor base deben conectarse equipotencialmente según lo exigen las instrucciones. Mida la tierra antes de la puesta en marcha.
• Secuencia de fases: verifique el orden de fases al conectar. Una fase invertida invierte el sentido de giro de los motores respecto de los mandos. Siga siempre las verificaciones de puesta en marcha del manual de operación.

Operar el elevador con un generador

En obras sin conexión a la red, un generador puede alimentar el elevador, pero debe dimensionarse para el arranque, no para la marcha.

Las reglas prácticas son un punto de partida. Pida al proveedor del generador un cálculo de arranque de motores con los datos reales del elevador y cualquier otra carga conectada al mismo grupo. Si grúas, máquinas de soldar o bombas de hormigón comparten el generador, dimensione para el peor caso combinado.

Lista de verificación eléctrica para su consulta

• Tensión de alimentación, fases y frecuencia en la obra (50 o 60 Hz)
• Red o generador; si es generador, su potencia y las demás cargas conectadas
• Distancia desde el punto de alimentación hasta la base del elevador
• Reglas locales sobre protección diferencial y puesta a tierra en la obra
• Si se desea arranque / parada suave (recomendado para redes débiles y generadores)
• Funciones de mando requeridas: paradas automáticas en pisos, indicador de carga, paquete de alta velocidad

Envíe los datos eléctricos de su obra junto con su consulta → · Cómo funciona un elevador de cremallera · Elevadores de obra

Preguntas frecuentes

Fuentes