CUADROS ELÉCTRICOS

CUADROS ELÉCTRICOS DOCENTE: CESAR AUGUSTO BECERRA ANGARITA DESCRIPCIÓN DE LOS GRADOS DE PROTECCIÓN IP Valor Primera cifra Segunda cifra 0 No protegida No protegida 1 Protegida contra cuerpos solidos de mas de 50mm Protegida contra la caída vertical de gotas de agua 2 Protegida contra cuerpos solidos de mas de 50mm Protegida contra la caída de gotas de agua con una inclinación máxima de 15 ° 3 Protegida contra cuerpos solidos de mas de 50mm Protegida contra lluvia fina (pulverizada) 4 Protegida contra cuerpos solidos de mas de 50mm Protegida contra las proyecciones de agua 5 Protegida contra cuerpos solidos de mas de 50mm Protegida contra chorros de agua 6 Totalmente estanco al polvo Protegida contra fuertes chorros de agua o contra la mar gruesa 7 Protegida contra los efectos de la inmersión durante un tiempo limitado 8 Protegida contra inmersión prolongada CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES La clasificación de las envolventes puede realizarse de varias formas, atendiendo a su material constructivo, a su montaje funcional y a la aplicación que va destinada. 1. Material Constructivo. 2. Montaje Funcional. 3. La Aplicación. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – MATERIAL CONSTRUCTIVO Metálicos: Construidos en chapa de acero soldada. Se presentan en forma de cofre estanco o como armarios de fijación mural o apoyada al suelo. Aislantes: Construidos de poliéster con fibra de vidrio. Suelen ser tipo cofre o armarios de fijación mural bien empotrada o en superficie. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – MONTAJE FUNCIONAL Actualmente las envolventes están basadas en sistemas funcionales de montaje. Esto consiste en formar el cuadro, o el armario, con múltiples módulos individuales denominados unidades funcionales. Según este criterio se pueden clasificar: 1. Cuadros Mono modulares. 2. Cuadros Multi modulares. 3. Cuadros enchufables. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – MONTAJE FUNCIONAL Cuadros Monomodulares: son aquellos que se presentan como una sola unidad funcional sin posibilidades de expansión, tanto interna como externa. No es aconsejable su utilización en sectores con habituales cambios en su instalación eléctrica CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – MONTAJE FUNCIONAL Cuadros Multi modulares: Tienen como principal característica las posibilidades de ampliación y acoplamiento con otros módulos del mismo tipo. Como ya se ha dicho anteriormente, a cada módulo del conjunto se la denomina unidad funcional. La unión entre las diferentes unidades funcionales se realiza con un mecanizado mínimo. Es interesante prever la restitución de unidades funcionales completas del cuadro, aun con el circuito principal bajo tensión. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – MONTAJE FUNCIONAL Cuadros enchufables: Son aquellos que utilizan unidades funcionales extraíbles. Estas pueden ser conectadas y desconectadas con facilidad del cuadro principal, incluso con tensión. Se utilizan en sectores que necesitarán la reposición inmediata de sus elementos para continuar en servicio. La integración, en el conjunto, se realiza de forma directa presionando la parte enchufable sobre el hueco del armario. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – LA APLICACION Según la aplicación que se le destine a los envolventes se pueden clasificar en dos grupos: 1. Cuadros de distribución. 2. Cubre bornes y cajas de obonados. 3. Cuadros de automatismos. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – LA APLICACION Cuadros de distribución: Son los encargados de alojar los elementos de protección y distribución de las instalaciones eléctricas, tanto domésticas como industriales. Su instalación puede hacerse a diferentes niveles en un determinado sector: como cuadro de distribución general, como cuadro secundario o como cuadro terminal: CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – LA APLICACION Cubre-bornes y cajas de abonados: Se utilizan en instalaciones de baja potencia para alojar interruptores o protecciones de equipos domésticos y pequeñas máquinas. Pueden utilizarse en superficie o empotrados. En este tipo de cuadros el número de módulos admisible no es elevado, permitiendo de 1 a 24 pasos. Los modelos modulares poseen un sistema de fijación entre cajas que permite su aplicación en una altura y anchura. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – LA APLICACION Armarios: De uso en instalaciones del sector terciario e industriales, se sitúa de forma general en el suelo. Pueden ser instalados como cuadros generales, secundarios o terminales. CLASIFICACION DE LAS ENVOLVENTES – LA APLICACION Cuadros de automatismos: Generalmente son de tipo terminal y alojan los elementos de maniobra y protección necesarios para el funcionamiento de la máquina. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Todas las envolventes están constituidas por los elementos de tipo genérico que son descritos a continuación: 1. Tapas. 2. Puertas. 3. Chasis. 4. Perfiles. 5. Perfiles. 6. Placas Pasacables. 7. Precintos. 8. Precintos. 9. Obturadores. 10. Elementos de fijación para interruptores de caja moldeada. 10. Tejado y Zócalo. 11. Placas ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Tapas. Las tapas tienen como misión ocultar las conexiones eléctricas del interior y dejar al descubierto los elementos de acción, para que el operario pueda maniobrar sobre ellos. Pueden ser de material plástico o metálicas. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Puertas. Las puertas sirven para cerrar el armario, evitando el acceso de personas no autorizadas a los aparatos eléctricos del interior. La existencia de elementos de indicación óptica internos, pilotos, aparatos de medida, lámparas etc., exige utilizar puertas transparentes. A todas las puertas se les puede colocar una cerradura. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Chasis. El chasis es la parte metálica de los cuadros donde se fijan los aparatos eléctricos. Pueden ser fijos o extraíble, siendo el último el que más flexibilidad aporta a los trabajos de montaje, permitiendo realizar los trabajos eléctricos de forma independiente a los relacionados con su fijación mural. En algunas envolventes el chasis puede ser regulado a diferentes niveles de profundidad, para adaptarlo a las necesidades de instalación. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Perfiles. El perfil o carril es una pletina doblada que se utiliza para la fijación de elementos en cuadros eléctricos. Se fija en el fondo del armario, o en el chasis, con remaches, tornillos o piezas especiales. La gama de aparatos que pueden ser situados sobre perfil es muy amplia: interruptores de protección, de maniobra, aparatos de medida, regletas, etc. En la siguiente figura se muestra los diferentes tipos de perfiles que se pueden encontrar en el mercado. ACCESORIOS AUXILIARES: RIEL DIN 19 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Placas pasacables. Situadas en la parte superior e inferior del cuadro, permiten adaptar fácilmente la entrada de tubos y canaletas de diferentes tamaños. Estas pueden ser extraíbles permitiendo su mecanizado fuera del cuadro. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Precintos. Se utiliza para el sellado de tapas y puertas cuando es necesario restringir el acceso al interior del cuadro. El precintado se realiza en los tornillos que sujetan las tapas o en las esquinas opuestas del cuadro. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Obturadores. Los obturadores son elementos que permiten tapar huecos libres de la tapa, una vez que se han instalado todos los aparatos eléctricos en su interior. De esta forma no solo se consigue un buen efecto estético, sino que se evita la introducción de objetos y polvo aumentando el grado de IP. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Elementos de fijación para interruptores de caja moldeada. Cuando la instalación exige la utilización de alta potencia en caja moldeada, estos deben ser fijados al chasis del cuadro por piezas especiales que entrega el propio fabricante. Actualmente todos los armarios industriales tienen previsto la incorporación de este tipo de interruptores. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Tejado y Zócalo. El tejado es un elemento mecánico, de forma inclinada, que lo cubre por completo y que evita la entrada de agua de forma vertical. El tejado es obligatorio siempre que el cuadro se encuentre instalado en el exterior. Por el contrario el zócalo permite elevar el armario unos centímetros sobre el suelo. Generalmente se utiliza en cuadros tipo cofre, de instalación mural para que sean apoyados directamente sobre el suelo. . ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Placas. Las placas son utilizadas como fondo en armarios de tipos cofre tanto cableados como programados. En el mercado existen varios tipos de placas para la fijación de elementos y canalizaciones. 1. Placa Lisa. 2. Placa Perforada. 3. Fondo especifico de fabricante. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Placa Lisa. De material de plástico o metálica. Necesita mecanizado para la fijación de los elementos que intervienen en la composición del cuadro. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Placa Perforada. Es una placa soporte, de una sola pieza, que no necesita mecanizado. Permite el montaje rápido de los aparatos eléctricos, con unos accesorios llamados tuercas-clip. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Fondo específico de fabricante. Algunos fabricantes aportan soluciones propias para que el trabajo sobre el fondo del cuadro sea lo más cómodo y ergonómico posible. En estos casos de diseño del fondo es exclusivo y permite la fijación, de forma sencilla, del aparelaje de la propia marca. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Armadura. La armadura de los grandes armarios ha de tener una gran resistencia mecánica para soportar las condiciones más agresivas. Es aconsejable que sea desmontable para facilitar su instalación y transporte. Además debe permitir fijar el chasis, para la sujeción de los elementos eléctricos, sin necesidad de colocar las paredes y tapas. De esta forma, el revestimiento se realiza una vez terminados todos los trabajos eléctricos y de mecanizado. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Revestimiento. Está formado por los diferentes paneles, metálicos o de material plástico, que cubren la armadura del cuadro. Pueden ser fijos o abatibles. Los primeros se atornillan directamente a la estructura y necesitan herramientas para su colocación. Los segundos poseen un sistema de anclajes y bisagras que permite su retirada, de forma sencilla, para operaciones de mantenimiento interior. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Soportes para la fijación mural. En cuadros de poco peso, la fijación mural se realiza por inserción de tornillos en los orificios del fondo destinados a tal fin. Cuando el peso del cuadro es elevado, la fijación se realiza por soportes especiales que el fabricante suministra. Estos se atornillan a la pared antes de colgar el cuadro. ACCESORIOS AUXILIARES: CANALETAS 32 ACCESORIOS AUXILIARES: PASACABLES 33 ACCESORIOS AUXILIARES: TUBO METALICO EMT-FLEXIBLE 34 CLIMATIZACIÓN ARMARIOS ELECTRICOS FORZADA ELEMENTOS AUXILIARES Los elementos auxiliares no modifican las características técnicas de las envolventes, pero aumentan sus prestaciones, haciendo más cómodos los trabajos de mantenimiento y reparación. ELEMENTOS AUXILIARES - ILUMINACIÓN En los grandes armarios de distribución o de automatismos, es conveniente instalar iluminación para facilitar la visualización del interior. Además, se hace obligatoria en aquellos casos en los que el cuadro se encuentra situado en lugares oscuros, que dificultan las tareas de mantenimiento. ELEMENTOS AUXILIARES – PORTA DOCUEMTOS El porta documentos es un bolsillo metálico, o de material plástico, que se añade a la puerta del cuadro por el interior. Sirve para alojar los esquemas eléctricos y la documentación técnica. ELEMENTOS AUXILIARES – PORTA ETIQUETAS El etiquetado de los elementos en la puerta del cuadro, es aconsejable cuando el número de estos es elevado. Las porta etiquetas permiten la representación de textos y símbolos sobre una banda de papel protegida. ENTRADA DE CABLES La llegada y salida de conductores en el armario dependerá del tipo de canalización utilizada. 1. En cuadros empotrados se realiza por tubos de plástico o acero, alojados en la pared o el suelo. 2. En los cuadros de fijación mural la entrada puede hacerse con tubos, canaletas o bandejas de cables de montaje superficial. 3. Se ha de prestar especial atención en mantener el grado de protección IP, con cualquiera de los métodos empleados. ENTRADA DE CABLES – UNIÓN DE TUBOS La fijación de tubos al cuadro se realiza por los elementos llamados prensaestopas. Son piezas metálicas, o de material plástico, que se alojan en orificios, previamente realizados, en los laterales de los cuadros, con una tuerca de gran tamaño. ENTRADA DE CABLES – UNIÓN DE CANALETAS Y BANDEJAS La llegada de canaletas y bandejas se realiza con piezas terminales que permiten mantener el grado de protección IP del cuadro. Estas se fijan en los laterales con tornillos o remaches. ENTRADA DE CABLES – UNIÓN DE CANALETAS Y BANDEJAS CONSIDERACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE E INSTALACIÓN PARA EVITAR LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNÉTICAS Las principales fuentes de perturbaciones electromagnéticas son: los motores eléctricos, el alumbrado fluorescente, variadores electrónicos de velocidad, rectificadores y equipos informáticos. El diseño y construcción de armarios ha de hacerse de tal forma que se eviten este tipo de perturbaciones. Para ello se han de tomar las siguientes precauciones en el momento de la instalación. CONSIDERACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE E INSTALACIÓN PARA EVITAR LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNÉTICAS – MASA DE REFERENCIA Todas las partes metálicas de la instalación y del cuadro han de estar interconectadas entre sí, para crear una masa de referencia. Se prestará especial atención a que los contactos sean metal-metal, limpiando las superficies adecuadamente en los casos que sea necesario. CONSIDERACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE E INSTALACIÓN PARA EVITAR LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNÉTICAS – ENTRADA DE CABLES Los cables de potencia deben ser separados de los cables de mando que proceden de los captadores. Los prensaestopas y piezas que unen las canalizaciones con el armario tendrán un buen blindaje a masa. En el interior del cuadro, los elementos de control estarán separados de los de potencia por una chapa metálica. Si el cuadro es muy grande, se hace aconsejable separar el mando de la potencia en habitáculos diferentes. CONSIDERACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE E INSTALACIÓN PARA EVITAR LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNÉTICAS – ENTRADA DE CABLES CONSIDERACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE E INSTALACIÓN PARA EVITAR LAS PERTURBACIONES ELECTROMAGNÉTICAS – ENTRADA DE CABLES UBICACIÓN DE APARATOS SE DEBE GARANTIZAR SEGURIDAD ACCESIBILIDAD • • • • • • Condiciones especificas de fabricante Ruta de conductores de conexión Frecuencia manipulación equipo Peso Emisividad y Susceptivilidad (Campos magnéticos, susceptibilidad al ruido, temperatura interna,etc.) Etc. • • Contacto Directo: Elementos de conexión Contacto Indirecto: Elementos metálicos del cuadro UBICACIÓN DE APARATOS 1. FRECUENTE MANIPULACIÓN • • • Equipos medida o visualización Accionamientos manuales de parada y emergencia Configuración de parámetros Instalación en paneles frontales UBICACIÓN DE APARATOS 2. APARATOS PESADOS Se ubican en la parte inferior de los armarios o pupitres. • Variadores de velocidad • Transformadores • Sensibles a golpes y vibraciónes (PLC’s, Controladores, reguladores) Instalación en bandeja o placas montaje (Perfectamente anclados) UBICACIÓN DE APARTOS UBICACIÓN DE APARTOS UBICACIÓN DE APARTOS OJO  No mezclar los cables y enrollar cable sobrante!!! Espacios superiores del cuadro No instalar dispositivos Electrónicos en Cercanos a fuentes de calor DIMENSIONAMIENTO DEL ENVOLVENTE Para determinar las dimensiones del equipo con rapidez y precisión, el procedimiento es el siguiente: • Calcular la suma total de las superficies de los aparatos que componen el equipo. Dichas superficies se indican en los catálogos. • Multiplicar el total obtenido por coeficiente de aumento de volumen  1,5 a 2,2 Espacio Útil