tableros electricos
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INDICE
INTRODUCCION.............................................................................................................................2
TABLERO ELECTRICO.................................................................................................................3
CLASIFICACION.............................................................................................................................5
SEGUN SU UBICACION Y FUNCION.....................................................................................5
DE ACUERDO AL USO DE LA ENERGIA ELECTRICA.......................................................7
CONSTRUCCIÓN Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.........................................................13
CONFORMACION DE UN CIRCUITO ELECTRICO...............................................................18
CATEGORIZACION DE LOS CONTACTORES INDUSTRIALES UTILIZADOS EN LOS CIRCUITOS DE FUERZA............................................................................................................19
GRADO DE PROTECCION.........................................................................................................21
Grados de protección según NEMA (COVENIN/IEC)..........................................................21
Grados de protección ELECTRICA PARA LOS TABLEROS ELECTRICOS SEGÚN NORMA IEC 529.......................................................................................................................22
ELEMENTOS DE UN TABLERO ELECTRICO.........................................................................23
IDENTIFICACION DE TABLEROS SEGÚN EL NUMERO DE POLOS................................25
EJEMPLOS....................................................................................................................................25
CUESTIONARIO...........................................................................................................................27
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INTRODUCCION
Incrementar el nivel de competitividad y cumplir con las exigentes necesidades del
mercado actual, se logra únicamente a través del aumento en la eficiencia de los
procesos de producción. En toda instalación industrial o comercial el uso de la energía
eléctrica es indispensable. La continuidad de servicio y la calidad de la energía consumida
por los diferentes equipos, así como la requerida para la iluminación, son necesarias para
lograr mayor productividad.
2
TABLERO ELECTRICO
Un tablero eléctrico es una caja o gabinete que contiene los dispositivos de
conexión, maniobra, comando, medición, protección, alarma y señalización, con
sus cubiertas y soportes correspondientes, para cumplir una función específica
dentro de un sistema eléctrico.
La fabricación o ensamblaje de un tablero eléctrico debe cumplir criterios de
diseño y normativas que permitan su funcionamiento correcto una vez energizado,
garantizando la seguridad de los operarios y de las instalaciones en las cuales se
encuentran ubicados.
Los equipos de protección y de control, así como los instrumentos de medición, se
instalan por lo general en tableros eléctricos, teniendo una referencia de conexión
estos pueden ser.
· Diagrama Unifilar
· Diagrama de Control
· Diagrama de interconexión
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CONSIDERACIONES PREVIAS
UNIDADES DE MANDO Y SEÑALIZACION
La comunicación entre hombre y maquina agrupa todas las funciones que
necesita el operador para controlar y vigilar el funcionamiento de un proceso.
El operador debe estar capacitado para que pueda percibir y comprender los
sucesos y responder de una manera eficaz, a la solución de una determinado
imprevisto .
PILOTOS Y PULSADORES
Los pulsadores se usan en mandos generales de arranque y de parada,
también en mandos de circuito de seguridad (paro de emergencia).
Pueden ser metálicos cromados para ambientes de servicio intensivo.
Totalmente plástico, para ambientes agresivos.
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CLASIFICACION
LOS TABLEROS SE CLASIFICAN:
Según su ubicación y función
Según el uso de la energía eléctrica
SEGUN SU UBICACION Y FUNCION, TENEMOS LOS SIGUIENTESTABLEROS:
TABLEROS GENERALES (T.G.):
Son los tableros principales de las instalaciones. En ellos estarán montados los
dispositivos de protección y maniobra que protegen los alimentadores y que permiten
operar sobre toda la instalación interior en forma conjunta o fraccionada.
TABLEROS GENERALES AUXILIARES (T.G.A.):
Son tableros que serán alimentados desde un tablero general y desde ello se protegen y
operan sub.-alimentadores que alimentan tableros de distribución.
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TABLEROS DE DISTRIBUCION (T. D.):
Son tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y
operar directamente los circuitos en que está dividida la instalación o una parte de ella.
Pueden ser alimentados desde un tablero general, desde un tablero general auxiliar o
directamente desde el empalme.
TABLERO DE PASO (T. P.):
Son tableros que contienen fusibles cuya finalidad es proteger derivaciones que por su
capacidad de transporte no pueden ser conectadas directamente al alimentador,
subalimentador o línea de distribución de la cual está tomada.
TABLERO DE COMANDO (T. COM.):
Son tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y
operar en forma simultánea sobre artefactos individuales o grupos de artefactos
pertenecientes a un mismo circuito.
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TABLEROS CENTRO DE CONTROL (T. C.C.):
Son tableros que contienen dispositivos de protección y de maniobra o únicamente
dispositivos de maniobra y que permiten la operación de grupos de artefactos en forma
individual, en conjunto, en sub.-grupos en forma programada o no programada.
DE ACUERDO AL USO DE LA ENERGIA ELECTRICA, TENEMOS:
TABLEROS DE ALUMBRADO (T. A.)
Es un elemento que sirve para controlar y dividir circuitos de una instalación eléctrica, en
la cual también es posible alimentar y controlar diversos centros de carga; esta protección
está controlada por interruptores termomagneticos de uno, dos y tres polos. Los tableros
van dirigidos a pequeños y grandes negocios, oficinas, centros comerciales donde se
requiere dividir la instalación por zonas.
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TABLEROS DE FUERZA (T. F.)
Podemos indicar que un CENTRO DE CARGA, es un tablero metálico que contiene una
cantidad determinada de interruptores termomagneticos, generalmente empleados para la
protección y desconexión de pequeñas cargas eléctricas y alumbrado. En el caso de que
en un tablero eléctrico se concentre exclusivamente interruptores para alumbrado, se
conoce como "tablero de alumbrado"; si concentra otros tipos de cargas, se conoce como
"TABLERO DE FUERZA". Los tableros de fuerza, pueden ser monofásicos o trifásicos,
razón por la cual pueden soportar interruptores termomagneticos monopolares, bipolares
o tripolares.
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TABLEROS DE CALEFACCION (T. CALEF.)
Se debe verificar en todos los tableros el balance térmico entre las pérdidas
originadas por las protecciones, cables, juegos de barras, conexiones, y otros
elementos como señales luminosas transformadores de medición etc. El balance
térmico se realiza en watt y los datos de perdidas deben ser extraídos de los
manuales o catálogos de cada fabricante. La capacidad de evacuar calor medida
en watt por la envolvente (gabinete) depende de los materiales, de la forma
constructiva, y del modo de instalación (embutido en pared o exterior). Este dato
en todos los casos debe ser suministrado por el
fabricante de gabinetes. Se considera que una envolvente satisface térmicamente
a las necesidades térmicas del tablero eléctrico contenido en su interior, cuando la
potencia en watt capaz de evacuar es mayor que la perdida en watt generada por
todos los elementos que conforman el tablero eléctrico.
TABLEROS DE CONTROL (T. C.)
El tablero de control (T.C.) es una herramienta, el diagnostico y monitoreo permanente
de determinados indicadores e información ha sido y es la base para mantener un buen
control de situación en muchas de las disciplinas de la vida.
Como ejemplo de estos podemos señalar a la: medicina, basada en mediciones para el
diagnostico de la salud de los pacientes, a la aviación, cuyos indicadores de tablero de
control sintetiza la información del avión y del entorno para evitar sorpresas y permite a
los pilotos dirigir el avión a buen puerto; el tablero de un sistema eléctrico o de una
represa son otros ejemplos. En todos estos casos el Tablero permite a través del color de
las luces y alarmas ser el disparador para la toma de decisiones. En todos estos ejemplos
es fundamental definir los indicadores a monitorear.
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TABLEROS DE SENALIZACION (T. S.)
En una instalación eléctrica, los tableros eléctricos son la parte principal. En los tableros
eléctricos se encuentran los dispositivos de seguridad y los mecanismos de maniobra de
dicha instalación.
En términos generales, los tableros eléctricos son gabinetes en los que se concentran los
dispositivos de conexión, control, maniobra, protección, medida, SEÑALIZACION y
distribución, todos estos dispositivos permiten que una instalación eléctrica funcione
adecuadamente.
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CONSIDERACIONES PREVIAS
UNIDADES DE MANDO Y SENALIZACION
La comunicación entre hombre y maquina agrupa todas las funciones que necesita el
operador para controlar y vigilar el funcionamiento de un proceso.
El operador debe estar capacitado para que pueda percibir y comprender los sucesos y
responder de una manera eficaz, a la solución de un determinado imprevisto.
PILOTOS Y PULSADORES
Los pulsadores se usan en mandos generales de arranque y de parada, también en
mandos de circuito de seguridad (paro de emergencia).
Pueden ser metálicos cromados para ambientes de servicio intensivo.
Totalmente plástico, para ambientes agresivos.
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BALIZAS Y COLUMNAS LUMINOSAS
Elementos de visualización óptica, nos indica el estado de un determinado proceso.
Baliza: consta de un único elemento luminoso.
Columnas: varios elementos luminosos, a veces con avisador acústico.
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CONSTRUCCIÓN Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE UNTABLERO ELÉCTRICO
CONSTRUCCION Y ESPECIFICACIONES TECNICAS
FORMAS CONSTRUCTIVAS
Todos los dispositivos y componentes de un tablero deberán montarse dentro de cajas,
gabinetes o armarios, dependiendo del tamaño que ellos alcancen.
Los tableros deben ser fabricados en materiales resistentes al fuego, autoextinguibles,
no higroscópicos, resistentes a la corrosión o estar adecuadamente protegido contra ella.
Todos los tableros deberán contar con una cubierta interna sobre los equipos y con una
puerta exterior. La cubierta interna tendrá por finalidad impedir el contacto de cuerpos
extraños con las partes energizadas, o bien, que partes energizadas queden al alcance
del usuario al operar las protecciones o dispositivos de maniobra; deberá contar con
perforaciones de tamaño adecuado como para dejar pasar libremente el cableado y
demás conexiones pertinentes, sin que ello permita la introducción de cuerpos extraños,
sin que ninguno de los elementos indicados sea solidario a ella, palancas, perillas de
operación o piezas de remplazo, si procede, de los dispositivos de maniobra o protección.
La cubierta cubre equipos se fijara mediante bisagras en disposición vertical, elementos
de cierre a presión o cierres de tipo atornillado; en este último caso los tornillos de fijación
empleados deberán ser del tipo no desprendible para que no se pierdan.
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La puerta exterior será totalmente cerrada con un grado de hermeticidad de acuerdo a
su aplicación, permitiéndose sobre ella indicadores, equipos de medida, selectores o
pulsadores. Su fijación se hará mediante bisagras en disposición vertical u horizontal. Las
partes energizadas de un tablero solo podrán alcanzarse removiendo la cubierta cubre
equipos, entendiéndose que esta maniobra solo se realizara por necesidad de efectuar
trabajos de mantenimiento o modificaciones en el interior del tablero.
Los elementos de operación de las protecciones o dispositivos de maniobra solo serán
accesibles abriendo la puerta exterior la que deberá permanecer cerrada, para lo cual
deberá contar con una chapa con llave o un dispositivo equivalente.
Todo tablero debe contar con la cubierta interior o tapa cubre equipos, y se podrá
exceptuar de la exigencia de contar con puerta exterior a todo tablero de uso domestico o
similar.
Los tableros podrán ser montados empotrados o sobrepuestos en una pared si son de
baja o mediana capacidad, tamaño y peso.
Si los tableros son de gran capacidad, tamaño y peso, estos deberán ser auto
soportados mediante una estructura metálica anclada directamente al piso o sobre una
estructura de hormigón.
Posición en las paredes.- En las paredes de concreto, azulejo u otro material no
combustible, los armarios deben instalarse de modo que el borde delantero del mismo no
quede metido más de 6 mm por debajo de la superficie de la pared. En las paredes de
madera u otro material combustible, los armarios deben quedar nivel con la superficie o
sobresalir de la misma.
En lugares húmedos y mojados.- Los encerramientos montados en superficie a que
hace referencia esta Sección deberán estar colocados o equipados de modo que se evite
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que el agua o la humedad entren y se acumulen dentro de la caja o armario y deben ir
montados de modo que quede por lo menos 6.4 mm de espacio libre entre el
encerramiento y la pared u otra superficie de soporte. Los armarios o cajas de corte
instalados en lugares mojados, deben ser de tipo a prueba de intemperie.
Los tableros de gran capacidad y tamaño, además de ser accesibles frontalmente a
través de puertas y cubiertas cubre equipos, podrán ser accesibles por los costados o por
su parte trasera mediante tapas removibles fijadas mediante pernos del tipo no
desprendible.
El conjunto de elementos que constituyen la parte eléctrica de un tablero deberá ser
montado sobre un bastidor o placa de montaje mecánicamente independiente de la caja,
gabinete o armario los que se fijaran a estos mediante pernos, de modo de ser fácilmente
removidos en caso de ser necesario.
El tamaño de caja, gabinete o armario se seleccionara considerando que:
o El cableado de interconexión entre sus dispositivos deberá hacerse a través de
bandejas o canaletas de material no conductor que permitan el paso cómodo y
seguro de los conductores.
o Deberá quedar un espacio suficiente entre las paredes de las cajas, gabinetes o
armarios y las protecciones o dispositivos de comando y/o maniobra de modo tal
de permitir un fácil mantenimiento del tablero.
o Se deberá considerar un volumen libre de 25% de espacio libre para proveer
ampliaciones de capacidad del tablero.
Las cajas, gabinetes o armarios en que se monten los tableros podrán ser construidos
con laminas de hierro, acero o materiales no conductores. Las cajas y gabinetes metálicos
podrán estar constituidos por laminas de hierro o acero plegadas y soldadas las que le
darán forma y rigidez mecánica. Los armarios metálicos se estructuraran sobre bastidores
de perfiles de resistencia mecánica adecuada a las exigencias del montaje y se cerraran
con placas plegadas las que formaran sus cubiertas y puertas. Sera recomendable la
construcción modular de estos contenedores de modo de poder construir tableros de gran
tamaño mediante el montaje de grupos de estos módulos.
Las laminas de hierro o acero que se utilicen en la construcción de cajas, gabinetes o
armarios tendrán espesores mínimos de acuerdo a lo indicado en la tabla No 01
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Todos los componentes metálicos de cajas, gabinetes y armarios deberán someterse a
un proceso de acabado que garantice una adecuada resistencia a la corrosión; La calidad
de esta terminación se deberá comprobar mediante la aplicación de las normas de control
de calidad correspondientes.
Los compuestos químicos utilizados para la elaboración de las pinturas a emplearse en
los tableros no deben contener TGIC (triglicidilisocianurato).
Los tableros deberán construirse con un índice de protección (grado IP) adecuado al
ambiente y condiciones de instalación. En general no se aceptara la construcción de
tableros de tipo abierto. Como referencia se sugiere considerar un grado IP 41 como
mínimo para tableros en interior e IP44 como mínimo para tableros instalados en exterior.
Los materiales no metálicos empleados en la construcción de cajas, gabinetes o
armarios deberán cumplir las siguientes condiciones:
Serán no higroscópicos.
En caso de combustión deberán ser autoextinguibles (soportar 650°C durante 30
segundos), arder sin llama y emitir humos de baja opacidad, sus residuos gaseosos serán
no tóxicos.
Tendrán una resistencia mecánica al impacto mínimo grado IK 05 y tendrán un grado
de protección contra sólidos, líquidos y contacto directo, mínimo IP2X para montaje en
interiores e IP4X para tableros montados en exteriores.
Las distancias mínimas entre partes desnudas energizadas dentro de un tablero serán
determinadas de acuerdo a la Tabla No 02; se exceptúan de esta exigencia a las
distancias entre contactos de dispositivos de protección y de maniobra las cuales deberán
cumplir con las Normas especificas respectivas.
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La altura mínima de montaje de los dispositivos de comando o accionamiento
colocados en un tablero será de 0.60 m y la altura máxima será de 2.0 m,
ambas distancias medidas respecto del nivel de piso terminado.
Se recomienda que todos los tableros eléctricos sean adecuadamente probados
y satisfacer las normas aplicables en referencia a los siguientes aspectos:
Construcción y ensamble de tableros de Baja Tensión
Grado de protección de tableros
Resistencia a la salinidad
Resistencia
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CONFORMACION DE UN CIRCUITO ELECTRICO
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CATEGORIZACION DE LOS CONTACTORES INDUSTRIALES UTILIZADOS EN LOS CIRCUITOS DE FUERZA
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GRADO DE PROTECCION
GRADO DE PROTECCIÓN CONTRA LAS INFLUENCIAS DEL MEDIO AMBIENTE
Grados de protección según NEMA (COVENIN/IEC) NEMA 1: Uso Interior, protección contra equipos cerrados. (IP-20, IP-30)
NEMA 2: Uso Interior, protección contra equipos cerrados y una cantidad limitada
de gotas de agua. (IP-21, IP-31)
NEMA 3 (3R), (3S): Uso exterior, intemperie, protección contra contacto con
equipos cerrados, contra polvo soplado por viento, lluvia, lluvia con nieve y
resistencia contra la corrosión (IP-54)
NEMA 4 (4X): Uso interior y exterior, intemperie, protección contra contacto con
equipos cerrados, contra polvo soplado por viento, lluvia, chorros fuertes de
agua. No prevista protección contra congelamiento interno (IP-66)
NEMA 5: Uso Interior, protección contra equipos cerrados, partículas de polvo
flotando en el aire. , mugre y gotas de líquidos no corrosivos.
NEMA 6 (6P): Uso Interior ó Exterior, protección contra equipos cerrados, contra
inmersión limitada (prolongada) en agua y contra acumulación de hielo.
NEMA 7: Uso interior, clasificados como Clase I. A prueba de explosión, debe ser
capaces de resistir la mezcla de gas y aire explosiva
NEMA 8: Uso exterior, clasificados como Clase I. A prueba de explosión,
contactos aislados en aceite.
NEMA 9: Uso exterior, clasificados como Clase II. A prueba de explosión, debe
ser capaces de resistir la mezcla de gas y aire explosiva. Además debe
evitar la penetración de polvo.
NEMA 10: Exterior, explosión, minas.
NEMA 11: Interior, protección contra líquidos corrosivos.
NEMA 12: Interior, líquido no corrosivo, ambiente industrial. Protección contra
goteo y polvo.(IP-52)
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NEMA 12K: Idem a la anterior con Knock-Outs.
NEMA 13: Polvo, agua rociada y refrigerantes no corrosivos.
Grados de protección ELECTRICA PARA LOS TABLEROS ELECTRICOS SEGÚN NORMA IEC 529Los tableros tendrán adecuada protección mecánica contra contactos accidentales y
podrán dejar accesibles sólo a los dispositivos de comando y protección, señalización y
medición. En los frentes de operación de los tableros que ofrezcan peligro de contactos
directos en su operación, deberán colocarse alfombras o camineros de material aislante,
fijos en el piso, que abarquen la totalidad de su frente y de ancho no inferior a 0,80m.
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1ª cifra:Protección contra los cuerpos sólidos
2ª cifra:Protección contra los líquidos
IP Tests IP Tests0 Sin protección 0 Sin protección
1Cuerpos sólidos
superiores a 50 mm1
Caídas verticales degotas de agua(condensación)
2Cuerpos sólidos
superiores a 12 mm2
Caídas de agua hasta15º de la vertical
3
Cuerpos sólidos
superiores a 2,5 mm(ej: herramientas, cables)
3Agua de lluvia hasta
60º de la vertical
4
Cuerpos sólidossuperiores a 1 mm (ej:
herramientas finas,pequeños cables)
4Proyecciones de aguaen todas direcciones
5 Polvo (sin sedimentosperjudiciales)
5Lanzamiento de aguaen todas direcciones
Ø 2,5 mm
Ø 1 mm
15°
60°
ELEMENTOS DE UN TABLERO ELECTRICO
Interruptor Termo magnético
Se emplean para proteger cada circuito de la instalación, su principal función es
resguardar a los conductores eléctricos ante sobre corrientes que pueden producir
peligrosas elevaciones de temperatura.
Los conductores
Cada conductor, este tiene asociada una capacidad de trasporte de corriente (en
amperes), en la cual también tiene que ver su aislación (recubrimiento) y el método de
canalización a emplear (tubería, bandeja, etc.).
El segundo criterio (caída de tensión) tiene relación con el hecho de que mientras más
lejos se encuentre el punto de consumo del punto de suministro, la caída de tensión en el
extremo de la línea será mayor.
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Interruptor o Protector Diferencial
El interruptor diferencial es un elemento destinado a la protección de las personas contra
los contactos indirectos.
Se instala en el tablero eléctrico después del interruptor automático del circuito que se
desea proteger.
Canalizaciones
Un medio común de canalización de los conductores son tuberías de PVC o metálicas
(comúnmente de acero galvanizado).
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IDENTIFICACION DE TABLEROS SEGÚN EL NUMERO DE POLOS
• Para poder identificar un tablero eléctrico se debe tener en cuenta lo
siguiente :
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EJEMPLOS
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- Diagrama unifilar del tablero eléctrico ubicado en el laboratorio de electricidad de la
Facultad de Ingeniería Mecánica.
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CUESTIONARIO
1.- ¿Por qué es importante la instalación del tablero eléctrico?
Es importante porque ayuda a distribuir las cargas, de esta distribución depende el
funcionamiento de todos los equipos eléctricos y luminarias.
Además es importante porque en el tablero se concentran los sistemas de protección,
como los interruptores termo magnéticos y los interruptores diferenciales.
2.- ¿En qué situaciones se debe instalar un tablero de transferencia?
En una instalación equipada con un generador de respaldo y un ATS (interruptor de
transferencia automática), al producirse un corte de energía eléctrica, el ATS le dirá al
generador de respaldo cuando comenzar, una vez que el ATS detecta que el generador
está listo para proveer de energía eléctrica, el ATS rompe la conexión de la instalación
con la red eléctrica y se conecta al generador.
Cuando vuelva el suministro eléctrico durante un tiempo mínimo, el ATS transferirá a la
instalación de nuevo a la red eléctrica y el mando del generador obtendrá la orden de
apagar el generador.
3.- Calcular el número de polos para el siguiente tablero:
: TF 30/ 3 24 RA
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4.- Según la tendencia americana, que características tiene el tablero eléctrico.
Son gabinetes empotrados, fabricadas de metal con puesta a tierra.
5.- Mencionar las 2 clases de protección IP para los tableros eléctricos
-Contra cuerpos sólidos.
-Contra los líquidos
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