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Tableros Eléctricos: Una solución en evolución
Artículo gentileza de CLAS Ingeniería Eléctrica S.A. Escrito por Milton Correa C.,
Gerente de Operaciones de CLAS Ingeniería Eléctrica S.A.
mcorrea@clas-sa.com www.clas-sa.com

En la actualidad, es común leer alguna especificación relacionada con los tableros eléctricos, en la que se indica desde el espesor de la chapa de acero hasta el proceso exigido de pintura, todos parámetros comúnmente definidos como relevantes en la fabricación de estos equipamientos. Respecto a las características de comportamiento eléctrico, poco se dice de la elevación de la temperatura, de la resistencia a las corrientes de cortocircuito, de la ocurrencia de arcos internos, y de otras características, como compartimentación y protección contra el acceso a las partes energizadas. En resumen, las especificaciones responden normalmente a criterios definidos por quien proyecta las soluciones, más allá de cualquier consideración normativa.

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Nuestro mercado ha incorporado en las últimas décadas una gran cantidad de oferta relacionada con cajas y gabinetes prefabricados, buscando elevar el estándar de la metalmecánica, pero sin considerar el tablero eléctrico como un todo, es decir, considerando aquellos parámetros fuertemente influenciados por el equipamiento que se instale en su interior.

Hoy los requerimientos son ir un paso más allá. El estado del arte y la normativa internacional nos entregan las herramientas para evolucionar hacia un producto de altos estándares, tanto desde el punto de vista metalmecánico como del comportamiento eléctrico.

La Comisión Electrotécnica Internacional ofrece la norma 60439-1, actualmente vigente, la que se refiere a los tableros eléctricos, específicamente a los conjuntos de equipos eléctricos bajo una envolvente, y establece los criterios principales para el diseño de éstos. En el mundo, encontramos una amplia variedad de soluciones que siguen lo indicado por esta norma. Entre éstas, encontramos aquéllas propuestas por los fabricantes de equipos eléctricos, las que podríamos denominar como "cerradas", porque el único equipamiento que permiten montar son los de la propia marca. Por otra parte, tenemos aquellas soluciones provistas por fabricantes independientes que permiten montar en su interior elementos de cualquier marca, alternativa que denominamos como "libre", ampliamente validada por la proximidad tecnológica existente entre equipamiento de diferentes marcas, ya que todos responden a la misma normativa de producto.


La norma IEC 60439-1

Esta norma se refiere a conjuntos de aparamentas de Baja Tensión (low-voltage switchgear and controlgear assemblies), entendiendo por aparamenta todo el equipamiento asociado a la función de proteger y controlar la energía eléctrica: disyuntores, soportes y juegos de barra, contactores, luces piloto y pulsadores, etc., siendo su dominio de aplicación el siguiente:

Los conjuntos de serie y conjuntos derivados de serie (Type-Tested Assemblies (TTA) y Partially Type-Tested Assemblies (PTTA)), en donde la tensión asignada no exceda los 1.000 V en Corriente Alterna y las frecuencias no excedan los 1.000 Hz, o 1.500 V en Corriente Continua.

También se aplica a los conjuntos que comprenden equipamiento de control y potencia a frecuencias mayores.

Se aplica sobre los conjuntos fijos o móviles, con o sin envolvente.

Considera los conjuntos destinados a la generación, transmisión, distribución y conversión de la energía eléctrica, y para el control de los equipos que consumen energía eléctrica.

Aplica de igual modo sobre los conjuntos concebidos para ser empleados bajo condiciones especiales, como por ejemplo, en barcos, trenes, máquinas herramienta, grúas, atmósferas explosivas y aplicaciones domésticas (operados por personas no calificadas).

El objeto de esta norma es formular las definiciones, las condiciones de empleo, las disposiciones constructivas, las características técnicas y los ensayos para los conjuntos de equipamientos de Baja Tensión.


Clasificación de los conjuntos

Los conjuntos son clasificados según:

cl2.jpg (10024 bytes)La presentación exterior

El lugar de instalación

Las condiciones de instalación relativas a la aptitud al desplazamiento

El grado de protección

Tipo de la envolvente

El método de montaje (por ejemplo, parte fija o móvil)

Las medidas para la protección de las personas


Presentación exterior:

Conjunto abierto (equipo eléctrico sobre chasis)

Conjunto abierto con protección frontal (conjunto abierto y protegido sólo por su lado frontal)

Conjunto dentro de una envolvente (conjunto abierto rodeado por cuatro paredes)

Conjunto en armario (columna autosoportada)

Conjunto en armarios múltiples (armarios unidos de manera rígida)

Conjunto en pupitre (instalación de componentes en posición horizontal o inclinada)

Conjunto en caja (previsto para ser montado en el plano vertical)

Conjunto en cajas múltiples (cajas unidas mecánicamente entre ellas)


Lugar de instalación:

Instalación interior

Instalación exterior


cl2.jpg (10024 bytes)Aptitud al desplazamiento:

Instalación fija (a una pared o al piso)

Conjunto desplazable (previsto para ser movido de una ubicación a otra)


Grado de protección:

Definidos por la norma IEC 60529 (grado IP). Como mínimo, se exige un IP2X de acuerdo a instrucciones dadas por el fabricante del envolvente.


Método de montaje:

Partes fijas: se refiere a todas aquellas partes en que su conexión y/o desconexión se debe realizar sin tensión.

Partes móviles y/o desenchufables: considera todos aquellos equipos eléctricos que pueden ser conectados o desconectados del circuito principal con total seguridad, aunque el circuito principal se encuentre con tensión.


Protección de las personas:

Protección contra contactos directos e indirectos.


Definiciones

Esta norma establece algunas definiciones importantes que es conveniente conocer para entender en su globalidad este nuevo concepto de tablero eléctrico.

Unidad funcional: Parte de un conjunto que comprende todos los elementos mecánicos y eléctricos que concurren a la ejecución de una sola función: conexión, protección, maniobra, señalización, medida, etc.

Conjunto de equipamiento de Baja Tensión de serie (type-tested low voltage switchgear and controlgear assembly (TTA)): Conjunto de equipamiento de Baja Tensión conforme a un tipo o sistema establecido sin desviaciones que influyan en su rendimiento, y que haya sido verificado conforme a lo indicado por la norma IEC 60439-1.cl4.jpg (10215 bytes)

Conjunto de equipamiento de Baja Tensión derivado de serie (partially type-tested low voltage switchgear and controlgear assembly (PTTA)): Conjunto de equipamiento de Baja Tensión conteniendo simultáneamente disposiciones sometidas a ensayos de tipo y no sometidas a ensayos, siendo la condición que estas últimas sean derivadas (por ejemplo, por cálculo) de disposiciones que hayan sido sometidas a ensayos y han tenido resultados satisfactorios.


Forma de separación interna

La norma IEC 60439-1, modificación 2 1996-11 define los siguientes tipos de separación. Una o más de las siguientes condiciones pueden ser conseguidas por división de los conjuntos por medio de particiones o barreras (metálicas o no metálicas) que separan los compartimientos o espacios protegidos:

Protección contra contactos con partes peligrosas adyacentes a las unidades funcionales. El grado de protección debe ser IPXXB.

Protección contra el paso de cuerpos extraños sólidos desde una unidad de un conjunto a una unidad adyacente. El grado de protección debe ser IP2X.


Salvo algún caso establecido por el fabricante, ambas condiciones deben aplicar (el grado de protección IP2X cubre el grado de protección IPXXB).

Algunas de las formas típicas de separación por particiones son las formas 1, 2A y 2B presentadas a continuación:

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FORMA 1. Sin separación.


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FORMA 2A. Separación entre las barras de distribución y las unidades funcionales. Los terminales para
los conductores externos no necesitan ser separados de las barras.


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FORMA 2B. Separación entre las barras y las unidades funcionales. Los terminales para los
conductores externos están separados de las barras.

Nota: La segunda parte de este artículo será publicada en la edición de septiembre.

Agosto 2011
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