Dossier técnico El cuadro eléctrico de distribución en B.T.
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El cuadro eléctrico de distribución en B.T. (1...) por Roberto Carezzano Uno de los componentes más importantes de la instalación eléctrica en baja tensión es el cuadro de distribución. El cuadro eléctrico, entendido como tal, se define en un conjunto, según la norma UNE EN 60439-1 como: “Combinación de uno o más aparatos de conexión de baja tensión, con los materiales asociados de mando, medida, señalización, protección, regulación, etc., completamente montados bajo la responsabilidad del constructor, con todas sus conexiones internas, mecánicas y eléctricas y sus elementos estructurales “. Los armarios Hager, altamente versátiles, permiten la realización de múltiples configuraciones adecuadas a esquemas de instalación en las más diversas y rigurosas condiciones ambientales, de espacio y de servicio. La tabla adjunta presenta toda la gama de armarios Hager, con indicaciones de las principales características constructivas y de empleo. Estos armarios responden muy bien a dichas aplicaciones, así como a las calidades de las instalaciones eléctricas. En el contexto de la distribución la serie Venecia presenta características de empleo típicas de la distribución como cuadro general, especialmente adecuado en el ámbito industrial. Dossier técnico 1 La distribución eléctrica ≥ IP 55 sector terciario/industrial distribución/mando > 630 A > 160 A ≤ 630 A > 160 A ≤ 630 A ≤ 125 A ≤ 125 A ≤ 630 A ≤ 630 A ≥ IP 40 terciario/local profesional distribución vega D Vector - Orión Univers IP5 - IP6 Venecia Univers IP4 - quadro
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El cuadro eléctrico de distribuciónen B.T. (1...)
por Roberto Carezzano
Uno de los componentes másimportantes de la instalacióneléctrica en baja tensión es elcuadro de distribución.El cuadro eléctrico, entendidocomo tal, se define en un conjunto,según la norma UNE EN 60439-1como:
“Combinación de uno o másaparatos de conexión de bajatensión, con los materialesasociados de mando, medida,señalización, protección,regulación, etc., completamentemontados bajo la responsabilidaddel constructor, con todas susconexiones internas, mecánicas yeléctricas y sus elementosestructurales “.
Los armarios Hager, altamenteversátiles, permiten la realizaciónde múltiples configuracionesadecuadas a esquemas deinstalación en las más diversas yrigurosas condiciones ambientales,de espacio y de servicio.
La tabla adjunta presenta toda lagama de armarios Hager, conindicaciones de las principalescaracterísticas constructivas y deempleo. Estos armarios respondenmuy bien a dichas aplicaciones, asícomo a las calidades de lasinstalaciones eléctricas.
En el contexto de la distribución laserie Venecia presentacaracterísticas de empleo típicas dela distribución como cuadrogeneral, especialmente adecuadoen el ámbito industrial.
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1 La distribución eléctrica
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Vector - Orión
Univers IP5 - IP6
Venecia
Univers IP4 - quadro
Este cuadro concreto consta de 1entrada y 3 salidas a receptoresfinales o a cuadros de distribuciónsecundaria.
La serie Venecia satisface losgrados de protección IP 54, 55.
La distribución secundaria lleva aun ámbito de corrientes de empleoy niveles de consumo inferiores,con lo que los armarios a utilizardeben adecuarse a esta exigencia.El sistema quadro resultaapropiado para cubrir esta función.
La serie Venecia ha sido sometida aensayos tipo en laboratorioshomologados en la UE, según lanorma europea CEI 17-13/1(equivalente a la UNE EN 60439-1).La estructura, el sistema deembarrados, el circuito deprotección y los juegos deequipamiento han sido verificadoshasta un valor máximo de 1600 A.
El esquema 1 de distribuciónadjunto muestra una plantaindustrial realizada con un cuadroprincipal del tipo Venecia instaladoaguas abajo del transformadorMT/BT.
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400 V - 50 Hz
alimentazioni dorsali
illuminazione
condizionamen
ascensorequadrosecondario
400 V - 50 Hz
quadroprincipale
Esquema 1
cuadro principal
cuadro secundario
alimentación
iluminación
ascensores
climatización
Esquema 2
Los armarios quadro se hanensayado en los laboratorios CESIde Milán siguiendoescrupulosamente la norma. Laspruebas se han realizado sobreprototipos simulando situacionesreales de instalación, montaje enpared o en el suelo, hasta valoresmáximos de intensidad de 630 A.
El esquema 2 representa unadistribución secundaria. Conquadro, se puede asegurar ladistribución a:
• Distintas utilizaciones ubicadasen diferentes pisos como en elcaso de centros comercialesresidenciales o equipamientos(escuelas...)
• Zonas específicas típicas comohospitales, almacenes,laboratorios...
La normativa específica en España,para los cuadros eléctricos de bajatensión, y que está actualmente envigor, es la UNE EN 60439-1.“Conjuntos de aparamenta de bajatensión” Parte 1: Requisitos paralos conjuntos de serie (CS) y losconjuntos derivados de serie(CDS)”
Los llamados “conjuntos CS yCDS” pueden entenderse comosigue:
• CS: conjunto de aparamenta debaja tensión, construido conforme aun tipo ensayado según la norma.
• CDS: conjunto de aparamenta debaja tensión, que deriva de un CS
completamente ensayado aunquecon partes modificadas de losensayos tipo (por extrapolación, porcálculo) aunque deben cumplir losensayos correspondientes.
Disponer, por tanto, de conjuntosprobados según la norma, implicapoder trabajar con una base segurapara el posterior desarrollo denuevas soluciones.
Los armarios de las series Veneciay quadro han sido ensayadoscompletamente en los laboratoriosCESI de Milán.Las pruebas han confirmado laidoneidad de las solucionesadoptadas en lo que respecta a latotalidad de los componenteseléctricos en condiciones normalesde funcionamiento.
De hecho, los armarios que seutilizan en la realidad tanto endistribuciones generales comosecundarias, responden al tipoCDS.Esto significa que el constructor delcuadro, adquiriendo los distintoscomponentes Hager (envolvente,juegos de equipamiento,interruptores de potencia, de corteen carga o juegos de embarrados)puede efectuar únicamente laspruebas tipo más simples,pudiendo realizar aquellas máscríticas, de cortocircuito y desobretemperatura, de modoindirecto, por extrapolación ocálculo.
Armario Venecia
2 Cuadros y normativa
La parte de la aparamentadestinada a asegurar la proteccióndel equipamiento eléctrico contralas influencias externas y delentorno, realiza también la funciónprimaria de protección de laspersonas contra contactos directos.
El grado de protección que lanorma UNE 20324 describe paraasegurar la protección de laspersonas contra los contactosdirectos es similar a IP 2X. Laprimera cifra se refiere a laprotección contra la penetración decuerpos extraños y contra elacceso por parte de la persona alas partes activas contenidas en elenvolvente.
El cuadro eléctrico es uncomponente básico en el conjuntode la instalación eléctrica. Laelección de sus característicasrequiere un análisis muy detalladode las condiciones de servicio y dela fiabilidad que debe asegurarse.Para ello, deben tenerse en cuentalas importantes solicitacionesmecánicas y eléctricas que tienenlugar en un espacio tan limitado.
Los diversos aspectos que debenconsiderarse y que condicionan demodo determinante la definicióngeométrica del cuadro sondiversos: ambientales, eléctricos,térmicos y mecánicos.
La norma UNE EN 60439-1, definelas condiciones normales deservicio indicando valoresambientales límite dentro de loscuales debe asegurarse el correctofuncionamiento. Deben tomarse enconsideración: la temperaturaambiente, la humedad relativa, laaltitud sobre el nivel del mar, y elgrado de contaminación.
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Grado de protección contra contactos directos
3 Elección del cuadro eléctrico
3.1 Aspecto ambiental
Grado de protección contra condiciones ambientales externas
El significado de la primera cifraestá pues en asegurar laprotección de las personas.Durante el funcionamiento puedeser importante controlar el valor dela magnitud eléctrica en juego(tensión, corriente) o realizar elmando manual de un determinadoaparato… sin correr el riesgo detocar componentes en tensión.
La segunda cifra se refiere a laprotección contra la entrada delíquidos. Si el armario estuvierainstalado en el exterior, el gradomínimo de protección requeridosería de 3 (IP X3).Para armarios instalados eninteriores aunque sometidos avariaciones importantes de
temperatura (provocandocondensación de agua...) lasegunda cifra no debe ser inferior a1 (IP X1).
En todas las instalaciones previstasa cubierto, que ya están protegidasdel exterior gracias a laconstrucción normal (paredes,techos...) es suficiente, respetandola norma, un grado de protecciónIP X0.
Así, los cuadros de distribuciónutilizados en centros residenciales,escuelas, bibliotecas, salas de reunión o centroscomerciales, requieren un nivel deprotección mínimo de IP 20.
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63 A 125 A
Armario quadro
Esquema eléctrico unifilar
3.2 Aspecto eléctrico El esquema eléctrico de lainstalación es determinante en laelección del armario por lo querespecta a sus dimensiones.
Limitándonos estrictamente alcriterio dimensional, el espacio apreveer (dimensiones del armario)se pueden deducir muy fácilmentea partir del catálogo Hager, con elcual es posible consultar lasdimensiones de la aparamenta,modular y no modular, que debecontener la envolvente.
Otros aspectos que puedendeterminar la estructura del armarioson:
• la entrada de la alimentación (porla parte superior o inferior, mediantecables o pletinas),
• los espacios suficientes paraasegurar facilidad de inspección,verificación y mantenimiento.
La elección completa del armariocontempla obviamente lascaracterísticas eléctricas relativas ala sección de la instalación en lacual se instalará. Los valorescaracterísticos de la serie Veneciason:
• tensión nominal de aislamiento:1000 V,• corriente nominal máxima deempleo: 3200 A,• corriente de cortocircuito: 70 kA,1 s,• corriente de cresta: 154 kA.
El sistema quadro se caracteriza asu vez por los siguientes:
• tensión nominal de aislamiento:690 V,• corriente nominal máxima deempleo: 630 A,• corriente de cortocircuito: 35 kA,• corriente de cortocircuito de cortaduración: 13 kA, 1 s.
x
x
int. automático magnetotérmico
int. automático magnetotérmico + bloque diferencial
Armario quadro
3.3 Aspecto mecánico El armario debe ser adecuado parahacer frente a las solicitacionesmecánicas producto de la corrientede cortocircuito.Para la serie Venecia, la totalidadde la chapa tiene un grosor de 2 mm. Este, asegura lasprestaciones eléctricas hasta losvalores máximos ya relacionados.También los elementos de unión delas piezas están a la altura de lasituación, las uniones de las piezasy de las celdas aseguran laperpendicularidad de las celdas asícomo la rigidez mecánica.
Para la serie quadro se utiliza elfondo (chapa de 1,2 mm deespesor) como estructura base.Sobre éste, están incorporados losmontantes de fijación de los juegosde equipamiento así como losbloques de fijación del resto de laestructura externa: laterales y tapas(superior e inferior) o zócalo.
