Panelboards y Switchboards

Módulo de Aprendizaje 13:
Serie Básica 101
Panelboards y Switchboards
Panelboards y Switchboards
Temario
En este módulo, estudiaremos con detalles cada uno de estos temas:
Introducción
Definiciones
Similaridades entre los Panelboards y los Switchboards
Sistema de Suministro de Energía Eléctrica
Equipo de Entrada de Servicio
Equipo de Distribución
Conexión a Tierra y Falla a Tierra
Especificaciones de Equipo
4
4
4
5
5
6
8
10
Panelboards
Panelboard vs. Centro de Carga
Componentes de un Panelboard
Identificación de Circuito
Gabinetes
12
12
12
13
14
Repaso 1
15
Interruptores de Circuito
Equilibrio de Carga
16
16
Tipos de Panelboards
Panelboards para Alumbrado y Aparatos
Panelboards para Distribución de Energía
16
16
16
Instalación y Montaje
Especificaciones y Montaje de NEC
18
18
Repaso 2
20
Switchboards
Componentes de Switchboard
21
21
Secciones de Switchboard
Secciones de Switchboard
Sección Auxiliar
Sección de Distribución
Sección de IFS
Repuesto, Espacio y Espacio Futuro
24
24
25
25
25
27
Ayuda al Cliente
Correspondencia entre Panelboard y Aplicación
Correspondencia entre Switchboard y Aplicación
28
28
29
Repaso 3
30
Glosario
31
Respuestas del Repaso 1
35
Respuestas del Repaso 2
35
Respuestas del Repaso 3
36
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Panelboards y Switchboards
Bienvenido
Bienvenido al Módulo 13, que trata de Panelboards y Switchboards.
En el Módulo 10, comentamos la distribución de la energía eléctrica con un centro
de carga. Los centros de carga se emplean principales en aplicaciones residenciales. La distribución de la energía eléctrica en instalaciones comerciales e
industriales es más compleja que la distribución residencial. Un sistema de
distribución industrial típico se muestra en la Figura 1. Además de los dispositivos
de distribución tales como switchgear, switchboards, transformadores y panelboards, dicho sistema contiene habitualmente equipo de medición, desconectadores principales y de ramales, dispositivos de protección, dispositivos de
conmutación de la energía eléctrica, y conductores.
En este módulo veremos los switchboards y panelboards con detalles. Estos dispositivos escalables se utilizan para suministrar la energía eléctrica en aplicaciones industriales.
Figura 1. Componentes Típicos de un Sistema de Distribución Comercial y/o Industrial
Como en los demás módulos en esta serie, este módulo presenta secciones de
material nuevo seguidas por una serie de preguntas sobre el material. Estudie el
material con cuidado y conteste después las preguntas sin hacer referencia a lo
que acaba de leer.
Usted es el mejor juez de su asimilación del material. Repase el material tan frecuentemente como lo considere necesario. Lo más importante es establecer una
base sólida sobre la cual construir conforme pasa de tema en tema y de módulo
en módulo.
Nota sobre los Estilos de
Fuentes
Los puntos esenciales se presentan en negritas.
Viendo el Glosario
Las versiones impresas tienen el glosario al final del módulo. Usted puede también hojear el Glosario seleccionando con el mouse la marca de Glosario en el
margen izquierdo.
Los elementos del Glosario están en cursivas y subrayados la primera vez que
aparecen.
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Panelboards y Switchboards
Introducción
Tanto los panelboards como los switchboards contienen los cables de alimentación de circuito y dispositivos de protección requeridos para los Ramales. Sin
embargo desempeñan funciones ligeramente diferentes.
Definiciones
Un panelboard ofrece control de circuito y protección contra sobrecorriente
para alumbrado, calefacción y otras cargas eléctricas. Se emplea en aplicaciones en instalaciones comerciales e industriales.
El NEC (Código Eléctrico Nacional) ofrece esta definición de un panelboard: “Un
panel único o grupo de unidades de panel diseñadas para ser montadas en forma
de un solo panel; incluye buses, dispositivos automáticos de protección contra
sobrecorriente y están equipados con o sin interruptores para el control de circuitos de alumbrado, calefacción o energía eléctrica; están diseñados para su colocación en un gabinete o en una caja colocada en o contra una pared o división y
accesible solamente desde la parte frontal”.
Un switchboard divide grandes bloques de corriente eléctrica en bloques
más pequeños utilizados por el equipo eléctrico. Las aplicaciones pueden ser
tan pequeñas como un pequeño edificio de oficinas o bien tan grandes como un
importante complejo industrial.
El NEC ofrece esta definición de un switchboard: “Un gran panel individual, marco
o conjunto de paneles en donde se montan, en la parte frontal o posterior, o en
ambas partes, interruptores de protección contra sobrecorriente y otros dispositivos de protección, buses y habitualmente instrumentos”. Se tiene acceso generalmente a los switchboards tanto de la parte posterior como de la parte frontal y
no se contemplan para su instalación en gabinetes.
La Figura 1 muestra el panelboard corriente abajo del switchboard. Los sistemas
de distribución, ya sea simples o complejos, incluyen típicamente un panelboard.
Sin embargo, un sistema de distribución no necesita siempre de un switchboard.
Similaridades entre los
Panelboards y los
Switchboards
Existen varias similaridades entre panelboards y switchboards:
•
Sistemas de suministro de energía eléctrica
•
Equipo de acometida/equipo de distribución
•
Tipo de dispositivo principal y tipo de zapata principal solamente
•
Conexión a tierra
•
Especificaciones
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Panelboards y Switchboards
Sistema de Suministro
de Energía Eléctrica
Los Panelboards y los switchboards reciben su energía eléctrica de varias
fuentes. Ambos equipos pueden servir como Equipo de Acometida, recibiendo la
energía eléctrica directamente del transformador de la compañía de suministro de
energía eléctrica. Además, ambos pueden servir solamente como puntos de distribución, recibiendo su energía de un panelboard o switchboard corriente arriba.
De cualquier manera, la energía eléctrica se origina en la compañía de suministro
de energía eléctrica o el generador local, y puede ser reducida a través de transformadores para distribución. Existen tres sistemas principales de suministro
de energía eléctrica actualmente para panelboards y switchboards. Estos
sistemas son los siguientes:
Sistema monofásico, de
tres hilos
Este sistema puede suministrar tanto energía eléctrica de 240 volts
como de 120 volts. Efectuando una conexión a través de ambos hilos
vivos se obtiene 240 volts. Efectuando una conexión con cualquier
hilo vivo y el tercer hilo – neutro – se obtiene 120 volts. Este sistema
se utiliza de manera predominante en aplicaciones residenciales.
Transformador trifásico, de En un sistema conectado en Y 208Y/120 o 480Y/277 una conexión a
cuatro hilos, conectado en través de dos de los tres hilos vivos produce 208 o 4809 volts,
respectivamente. La conexión a través de un hilo vivo y el neutro
Y
proporciona 120 o 277 volts.
Transformador trifásico, de Este sistema es un poco más complejo. La conexión a través de dos
cuatro hilos, conectado en de los tres hilos vivos produce 240 volts. Una conexión efectuada del
neutro a cualquiera de los dos hilos vivos adyacentes (C o A) produce
delta
120 volts.
Finalmente, una conexión entre el neutro y el hilo vivo no adyacente
(B) proporciona 208 volts. Este hilo vivo no adyacente ha sido
especialmente marcado de tal manera que el electricista no lo conecte
accidentalmente cuando se desea solamente 120 volts.
Como resultado, los sistemas conectados en delta más antiguos
están siendo reemplazados por sistemas conectados en Y.
Figura 2. Sistemas de Suministro de Energía Eléctrica
Equipo de
Acometida
A veces se pueden utilizar panelboards y switchboards como equipo de
acometida. La Acometida es el único punto en el cual el servicio eléctrico entra a
un edificio. Un equipo de acometida permite a un operador controlar y desconectar el suministro de energía eléctrica a todo el edificio desde un punto.
Para ser clasificado como equipo de acometida, el panelboard o switchboard
debe cumplir los requisitos siguientes:
•
Debe ser aprobado y etiquetado “Adecuado para uso como Equipo de
Servicio”
•
Debe tener un dispositivo de desconexión y protección contra
sobrecorriente
•
Debe conectar a tierra el conductor de servicio neutro
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Panelboards y Switchboards
•
Debe seguir la regla de las “seis subdivisiones del interruptor principal”:
Los conductores de acometida deben tener un dispositivo de acceso fácil para
desconectar el suministro de energía eléctrica. Es la razón por la cual el NEC
tiene una Regla de los Seis Interruptores Derivados. Esta regla establece que se
debe desconectar el servicio eléctrico poniendo en la posición de desconexión no
más de seis manijas.
En otras palabras, el panelboard o switchboard de acometida puede contener
hasta un máximo de seis dispositivos de protección contra sobrecorriente sin
necesidad de un solo Dispositivo de Desconexión Principal. Si se requieren de
más de seis circuitos de ramal, entonces se debe suministrar un dispositivo principal corriente arriba para desconectar todos los ramales de una vez. Por esta
razón, existen dos formas de configurar un panelboard o switchboard:
•
El Interruptor Principal o bien unidad de interrupción principal tiene un solo
Dispositivo de Desconexión principal que desconecta la energía eléctrica a
todos los equipos que reciben el servicio. Protege también el sistema contra
cortos y sobrecargas (así como Fallas a Tierra, si está equipado con una protección contra fallas a Tierra).
•
La unidad de Zapatas Principales Solamente (MLO) está equipada con hasta
seis dispositivos para desconectar la energía eléctrica a todo el equipo suministrado por el servicio. No tiene un solo dispositivo principal. Los cables de
suministro de energía entrantes están conectados directamente a las zapatas
de la Barra Bus.
Figura 3. Dispositivo Principal (izquierda) Vs. Zapata Principal Solamente (derecha)
Equipo de Distribución
Tanto los switchboards como los panelboards pueden ser utilizados como Equipo
de Distribución. Es el término dado a un panelboard o switchboard utilizado en
un punto corriente abajo a partir del equipo de acometida.
Hablando en términos de electricidad, los paneles de acometida y paneles de distribución o switchboards difieren solamente en dos aspectos:
•
Los paneles de distribución o switchboards pueden o no estar protegidos por un interruptor principal integral. Esto significa que el MLO se utiliza para distribución. Un cable de alimentación a partir del equipo de
acometida de suministro de energía eléctrica a los paneles de distribución.
Por consiguiente, puede ser protegido por el Interruptor de Circuito del cable
de alimentación en el panel de servicio.
•
La acometida es el único punto en el cual el neutro está conectado a
tierra. El neutro en cualquier equipo corriente abajo está aislado. La explicación de esta situación se dará en la siguiente sección sobre conexión a
tierra.
Un switchboard que desempeña las dos funciones tiene simplemente una sección de acometida y una o varias secciones de distribución, como se muestra
abajo.
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Panelboards y Switchboards
Figura 4. Switchboard Simplificado con Acometida/Distribución
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Panelboards y Switchboards
Conexión a Tierra y
Falla a Tierra
Hemos mencionado el concepto de conexión a tierra varias veces durante este
módulo pero no hemos realmente definido de que se trata. El Código Eléctrico
Nacional define la conexión a tierra como “Una conexión conductora (intencional o accidental) entre un circuito eléctrico o equipo y la tierra, o bien
algún cuerpo conductor que sirve de tierra”.
Una conexión a tierra apropiada de un sistema eléctrico es esencial no solamente
para la seguridad de las personas sino también para la duración del equipo. Existen dos objetivos de la conexión intencional a tierra de un equipo eléctrico:
•
Reducir el potencial de choque eléctrico minimizando las diferencias de tensión potenciales entre varias partes del sistema.
•
Minimizar la impedancia de la vía de conexión a tierra. Una impedancia más
baja significa una corriente más alta cuando ocurre una falla. Esto se traduce
en una abertura más rápida de los dispositivos de protección contra sobrecorriente.
La protección contra falla a tierra es requerida por el Código Eléctrico Nacional
[National Electrical Code®] para todas las acometidas de equipo de acometida de
sistemas en Y sólidamente conectados a tierra en donde la tensión a tierra
rebasa volts y la sobrecorriente es clasificada en 1000 amperes o más y en
donde se proporciona un neutro. Esto incluye todos los sistemas de 480Y/277
volts.
Si se utiliza la regla de las seis desconexiones, todos los dispositivos de protección contra sobrecorriente que rebasan los requerimientos indicados arriba
deberán tener una protección contra falla a tierra. Por ejemplo, un switchboard de
acometida de 3000 amperes a 480Y/277 volts tiene seis interruptores principales.
Dos interruptores principales son de 1000 amperes, un interruptor principal es de
800 amperes, y tres interruptores principales son de 200 amperes. Los dos interruptores principales de 1000 amperes requieren de protección contra falla a
tierra; los demás cuatro interruptores principales no requieren de dicha protección.
Como ya lo hemos planteado, el conductor de servicio neutro en el equipo de
acometida debe estar conectado a tierra. El neutro está conectado a tierra
solamente en el servicio de tensión. Además de la acometida, una conexión a
tierra adicional se requiere en “servicios derivados separadamente”, como por
ejemplo transformadores de distribución. Los panelboards y switchboards de distribución se benefician de la conexión a tierra corriente arriba en el caso de un
cortocircuito o problema de sobrecorriente. Un circuito está conectado a tierra
solamente en la acometida o servicios derivados separadamente, nunca en
ningún equipo corriente abajo.
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Panelboards y Switchboards
Figura 5. Conexión a Tierra del Panel Corriente Abajo
Por ejemplo, en la Figura 6, la computadora tiene un cortocircuito. Si usted traza
una línea gruesa hacia atrás, verá cómo la corriente de falla es regresada a la
fuente. Es la razón por la cual el panelboard corriente abajo contiene un interruptor de circuito de ramal. Se dispara, desconectando la energía eléctrica de la
carga.
Figura 6. Cortocircuito en Una Carga Corriente Abajo
Aún cuando un equipo adecuadamente conectado a tierra es de vital importancia,
una protección contra falla a tierra es también importante. Este tipo de protección
está diseñada para salvar vidas y proteger el equipo.
Una falla a tierra puede ocurrir cuando se está lavando y el agua llega accidentalmente a un equipo eléctrico o tomacorriente.
Un interruptor de circuito especial conocido como interruptor de circuito de falla a
tierra puede proporcionar protección contra este tipo de falla. Contiene la protección de circuito termomagnético “normal”, junto con un sensor de falla a tierra.
Un interruptor de falla a tierra puede detectar niveles extremadamente bajos de
fuga de corriente a tierra – desde cuatro a seis miliamperes. Los interruptores de
circuito estándares no pueden hacer esto. El nivel de cuatro a seis miliamperes
fue seleccionado puesto que, arriba de este nivel de corriente, sería difícil que
una persona suelte físicamente un conductor.
Cuando se requiere solamente de protección a equipo, se utiliza un nivel de 30
miliamperes para detección.
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Panelboards y Switchboards
Especificaciones de
Equipo
Usted requiere de dos informaciones claves sobre una aplicación antes de poder
seleccionar panelboards, switchboards y dispositivos de protección contra
sobrecorriente. Estas dos informaciones son las siguientes:
•
Amperaje continuo máximo
•
Corriente de falla disponible
El artículo 110-9 de NEC establece lo siguiente: “Un equipo contemplado para
interrumpir una corriente a niveles de falla debe tener una capacidad interruptiva
suficiente para la tensión nominal del circuito y la corriente disponible en las terminales del equipo. Un equipo contemplado para interrumpir la corriente a niveles
otros que los niveles de falla debe tener una capacidad en tensión de circuito
nominal suficiente para la corriente que debe ser interrumpida”. ”
La Sección 110-9 fue cambiada en el código de 1999 sustituyendo la palabra
interrumpir por la palabra abrir en dos lugares.
La capacidad interruptiva de dispositivos de protección contra sobrecorriente es
determinada en condiciones de prueba estándares. Es importante que las condiciones de pruebas correspondan a las necesidades reales de la instalación. La
Sección 110-9 establece que todos los fusibles e interruptores de circuito contemplados para interrumpir el circuito a niveles de falla deben tener una capacidad
interruptiva adecuada en todos los lugares en donde se utilizan en el sistema
eléctrico. Fusibles o interruptores de circuito que no tienen capacidades interruptivas adecuadas podrían romperse al intentar eliminar un cortocircuito.
Existen dos formas de cumplir con este requerimiento: el Método de Capacidad al
100% y el Método con Capacidades en Cascada.
El método de especificación completa selecciona dispositivos de protección de circuito con especificaciones iguales o mayores a la corriente de
falla disponible.
Consideremos un edificio con 65,000 amperes de corriente de falla disponible en
la acometida. Todos los dispositivos de protección de circuito corriente abajo
deben ser clasificados a una Capacidad Interruptiva en Amperes (AIC) de 65,000
amperes. Aún cuando switchboard están disponibles con Corriente Nominal de
cortocircuito de hasta 200,000 amperes, arriba de 100,000 AIC, empiezan a ser
excesivamente costosos debido a la sujeción de bus adicional requerida. En la
Figura 7, el interruptor de circuito principal y todos los interruptores de ramal son
clasificados para 65,000 AIC.
Figura 7. Método de Especificación Completa (izquierda) Vs.
Método de Especificación en Serie (derecha)
El método especificado en serie establece que el dispositivo de protección
de circuito corriente arriba principal debe tener una capacidad interruptiva
nominal igual o mayor a la corriente de falla disponible del sistema, pero los
dispositivos corriente abajo conectados en serie pueden tener especificaciones menores.
En condiciones de falla, tanto el dispositivo principal, como el dispositivo corriente
abajo deben abrir para eliminar la falla.
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Panelboards y Switchboards
Considere un edificio con 42,000 amperes de corriente de falla disponible. Aún
cuando el interruptor en la acometida es especificado a 42,000 amperes, interruptores corriente abajo adicionales pueden ser especificados a solamente 22,000
amperes.
Para poder recibir una aprobación de UL, combinaciones de interruptores especificados en serie deben aprobar primero la prueba en serie, y pasar después pruebas cuando están instalados en panelboards y/o switchboards.
Existen términos de especificación adicionales que deben entenderse al seleccionar panelboards, switchboards y dispositivos apropiados de protección de circuito. Estos términos son los siguientes:
Corriente Nominal: Es el nivel de corriente de falla que un equipo puede resistir
sin daños.
Especificación de Interrupción: Es la corriente que un dispositivo de protección
(por ejemplo Fusible o interruptor de circuito) puede interrumpir con seguridad.
Amperaje Nominal: Es la corriente que un dispositivo de protección puede transportar continuamente sin deteriorarse ni rebasar los límites de elevación de temperatura.
Tensión Nominal: El voltaje nominal de un switchboard o panelboard puede ser
mayor que la tensión de sistema, pero nunca menor. Por ejemplo, un switchboard
de 480 VCA puede ser utilizado en un sistema de 240 VCA. Un switchboard de
240 VCA no puede ser utilizado en un sistema de 480 VCA.
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Panelboards y Switchboards
Panelboards
Ahora que hemos visto los aspectos comunes entre el switchboard y el panelboard, estudiaremos sus características específicas separadamente. Empecemos con el panelboard.
Panelboard vs. Centro
de Carga
Vimos el Centro de Carga en el Módulo 10 de esta serie. El Centro de Carga y el
panelboard efectúan funciones similares. Ambos sirven para proteger
ramales contra sobrecargas y cortocircuitos.
Un panelboard es para uso en aplicaciones comerciales e industriales,
mientras que un centro de carga es primariamente para uso residencial.
Esto se debe a que las barras bus en un centro de carga tienen típicamente
valores nominales de 200 amperes como máximo, mientras que en el caso de un
panelboard pueden manejar hasta 1200 amperes. De manera similar, un centro
de carga puede manejar un máximo de 240 volts, mientras que un panelboard
puede manejar hasta 600 volts.
Componentes de un
Panelboard
Ahora que usted tiene una comprensión básica de las funciones desempeñadas
por un panelboard, vamos a estudiar la construcción del panelboard.
Un panelboard consta de varios componentes: caja, parte interna, dispositivos de
protección de circuito, etiqueta, frente muerto, marco de puerta, y cubiertas ciegas.
Figura 8. Panelboard Típico Que Cumple con la Definición de NEC
Caja
La Caja, es el alojamiento en el cual se encuentran los demás componentes. Típicamente se fabrica de acero galvanizado. El diseño de la caja ofrece protección
tanto para el personal como para los componentes internos. Los paneles de los
extremos de la caja son removibles, permitiendo que el instalador localice y abra
orificios para la instalación de conductos. Opcionalmente, los paneles de extremo
pueden estar equipados con Chiqueadores estampados.
Parte Interna
Dentro de la caja, se encuentran dispositivos de protección contra sobrecorriente,
barras bus, Barras de Neutro aisladas, y otros componentes, según la aplicación.
La parte central es el grupo de barras bus. Una barra bus es un conductor
común, utilizado como punto de conexión para varios circuitos. Las barras
bus se fabrican habitualmente de aluminio, pero también pueden elaborarse de
cobre. Las barras bus están montadas en el interior, el cual está montado en barrenos en la caja.
La barra de neutro ofrece el punto de terminación para los alambres neutrales tanto del servicio entrante como de los circuitos de carga. La barra de
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Panelboards y Switchboards
neutro puede estar montada sobre barrenos en la parte posterior de la caja, o
bien en el interior de panelboard.
Figura 9. Barras Bus y Barra de Neutro
Dispositivo de Protección de Circuito
Los dispositivos de protección de circuito con habitualmente interruptores
de circuito. Están montados directamente sobre las barras bus. Daremos una
información más detallada sobre los interruptores de circuito más adelante.
Etiqueta
La etiqueta del panelboard ofrece información sobre la tensión nominal y
ampacidad de la unidad.
Frente Muerto y Marco de Puerta
Estos componentes cubren la superficie frontal de panelboard. Una puerta de
acceso abisagrada se proporciona como parte del marco. El frente muerto ofrece
acceso a los interruptores de circuito mismos mientras evita el contacto con los
componentes internos como por ejemplo las barras bus y el alambrado interno.
Figura 10. Componentes de un Panelboard
Cubiertas Ciegas
Las cubiertas ciegas se utilizan para cubrir los espacios de Polo en un interruptor
de circuito.
Identificación de
Circuito
Todos los circuitos en el panelbord deben ser claramente identificados con un
número. Esto puede efectuarse de dos maneras diferentes. El esquema de
numeración NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes de Equipo Eléctrico) asigna números impares a los polos en la parte derecha del panelboard (su
izquierda) y números pares a los polos en la parte izquierda del panelboard (su
derecha). Esto se muestra en la Figura 11 a la izquierda.
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Panelboards y Switchboards
El otro método emplea simplemente una secuencia de numeración vertical, mostrada a la derecha.
Figura 11. Numeración NEMA(a la izquierda) Vs. Numeración Vertical (a la derecha))
En la parte interna de la puerta, usted encontrará una etiqueta de contiene un
directorio de circuito.
Gabinetes
NEMA ha establecido lineamientos para gabinetes para equipos eléctricos. La
mayoría de los panelboards son suministrados de manera estándar en un gabinete NEMA Tipo 1. A continuación presentamos descripciones de las opciones
de gabinete.
NEMA Tipo 1 para
Este tipo de gabinete es para uso en interiores. Para
Propósitos Generales propósitos generales. Es adecuado para la mayoría de
las aplicaciones en las cuales no existen condiciones de
servicio no habituales. Ofrece protección contra un
contacto accidental con el equipo que se encuentra
dentro.
NEMA Tipo 3R a
Prueba de Lluvia
Este tipo de gabinete se contempla para uso en
exteriores. Ofrece protección contra lluvia y llovizna, y
daño contra la formación externa de hielo. Tiene una
cubierta con juntas.
NEMA Tipo 4X
Resistente a la
Corrosión
Este tipo de gabinete se contempla para su uso en
interiores o exteriores, en donde se requiere de
resistencia a la corrosión. Consiste de acero inoxidable,
materiales poliméricos o fibra de vidrio. Ofrece también
protección contra el salpicado o la aplicación de agua
dirigida con manguera, polvo o lluvia empujada por el
aire y daño proveniente de la formación externa de
hielo.
NEMA Tipo 12
Hermético al Polvo
Este tipo de gabinete es para uso en interiores. Ofrece
protección contra líquidos no corrosivos, y polvo.
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Panelboards y Switchboards
Repaso 1
Conteste las siguientes preguntas sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la siguiente sección cuando esté seguro que entiende lo
que acaba de leer.
1. Existen varias semejanzas entre los panelboards y los switchboards. Nombre
cuatro áreas de similitud
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
2. En sus propias palabras, explique la diferencia entre el método de la
capacidad al 100% y el método de capacidades en cascada para seleccionar
dispositivos de protección contra sobrecorriente.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
3. Defina los siguientes valores nominales:
Resistencia nominal:
_________________________________________________
Valor interruptivo nominal:
________________________________________________
Amperaje nominal:
___________________________________________________
4. Explique brevemente la función de cada uno de los componentes siguientes
de un panelboard:
Caja _______________________________________________________
Barras Bus __________________________________________________
Frente Muerto y Marco _________________________________________
Cubierta Ciega _________________________________________________
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Panelboards y Switchboards
Interruptores de
Circuito
Un interruptor de circuito está colocado en un panelboard para cada ramal al cual
el panelboard da servicio. En esta sección, vamos a considerar la forma apropiada de instalar los interruptores de circuito en un panelboard.
Equilibrio de Carga
En el caso de un sistema monofásico, existen dos barras bus en el panelboard.
Cuando se instalan interruptores, es importante equilibrar la carga de tal
manera que ambas barras estén haciendo la misma cantidad de trabajo.
Esto evita una deformación del sistema.
Vamos a hacer una comparación con la ropa que se coloca en una lavadora. Es
importante lograr una distribución regular de la ropa alrededor de la tina. No es
suficiente de tener meramente el mismo número de prendas en cada lado de la
tina. El hecho de tener un par de pantalones y un sweater de un lado y dos calcetines del otro NO representa una carga equilibrada.
Lo mismo es cierto en el caso de un panelboard. No es suficiente cerciorarse
que existe un número igual de interruptores en cada barra bus. Los amperajes nominales totales de los interruptores en cada barra bus deben ser
iguales.
Figura 12. Equilibrio de Carga
Tipos de
Panelboards
Panelboards para
Alumbrado y Aparatos
Panelboards para
Distribución de Energía
Existen dos tipos comunes de panelboards:
•
Panelboard para Alumbrado y Aparatos
•
Panelboard de Energía
La definición de NEC para los panelboards para alumbrado y aparatos tiene tres
elementos primarios:
•
Un máximo de 42 dispositivos para sobrecorriente (polos) instalados en un
gabinete
•
Por lo menos 10% de los dispositivos de sobrecorriente deben tener un
amperaje nominal de 30 amperes o menos
•
Deben proporcionar conexiones a Neutro
El NEC define los panelboards para distribución de energía como todos los panelboards que no son para alumbrado ni aparatos. La única restricción se refiere a
limitaciones físicas. Se utiliza para alimentar otros paneles, motores trifásicos, y
transformadores
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Panelboards y Switchboards
Figura 13. Tipos de Panelboards
Considere este panelboard como ejemplo:
Número de
Interruptores de
Circuito
4
22
8
Descripción
Número de
Dispositivos de
Sobrecorriente
1-Polo, 30 A
1-Polo, 40 A
2-Polos, 40 A
Total
4
22
16
42
Existen solamente cuatro dispositivos de sobrecorriente que tienen un amperaje
nominal de 30 amperes o menos. Este panelboard no califica como panelboard
para alumbrado y aparatos y por consiguiente se trata de un panelboard para
energía y distribución.
En Campo
Considere lo que pasa cuando se conecta un interruptor de alumbrado. Si el circuito requiere de 18 amperes para excitar las luces, seguirá requiriendo de 18
amperes hasta que se apaguen las luces.
Considere ahora un circuito de motor. El botón de arranque es oprimido y el
motor presenta una gran irrupción de corriente. Esta irrupción puede ser fácilmente 6 veces la corriente requerida para el funcionamiento del motor a su carga
nominal completa a plena velocidad. Por ejemplo, un motor de 1 caballo de
fuerza que requiere de 21 amperes para arrancar requiere solamente de 3 1/2
amperes cuando funciona a plena velocidad.
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Panelboards y Switchboards
Puesto que el panel de energía está diseñado para suministrar cargas de
ramales como en este caso, no puede ser regulado de manera tan estrecha
como un panelboard para alumbrado y aparatos.
Instalación y
Montaje
Un panelboard puede estar Empotrado o bien Sobrepuesto contra una pared. Un
montaje empotrado se refiere a un rebajo en un orificio en la pared. Un montaje
sobrepuesto se agrega (y sobresale) a la pared.
Montaje Empotrado vs.
Montaje Sobrepuesto
Muchos panelboards están empotrados en edificios comerciales, para oficinas, escuelas así como edificios públicos. El hecho de empotrar el panelboard
ofrece ciertas ventajas importantes, como por ejemplo:
•
Ahorro de espacio - Puesto que la caja se encuentra en la pared, no se quita
espacio al cuarto.
•
Apariencia - Esta opción es más atractiva puesto que el alambrado y la caja
están escondidos.
•
Seguridad - Excepto en cuanto al marco de la puerta, el panel no sobresale
enganchar posiblemente la ropa u otros objetos.
Figura 14. Panelboard Empotrado Vs. Panelboard Sobrepuesto
Los panelboards sobrepuestos se utilizan habitualmente en edificios industriales y en sótanos de edificios de oficinas y comerciales. Puesto que la
mayoría de estas áreas tienen paredes elaboradas de concreto, no es práctico
empotrar el panelboard. Columnas de acero se usan frecuentemente para sobreponerlos.
Especificaciones y
Montaje de NEC
El NEC especifica las holguras alrededor de los panelboards. Esto es con el
objeto de proporcionar acceso y espacio para trabajar. Existen tres reglas básicas:
•
El espacio superior en la ubicación debe ser de un mínimo de 6 1/2 pies.
•
Para sistemas de hasta 150 volts, la distancia mínima del panelboard al suelo
debe ser de 3 pies, 4 pies en el caso de sistemas de 151-600 volts.
•
Para acceso, debe existir un espacio mínimo de 30 pulgadas delante de un
centro de carga y suficiente espacio para permitir que la puerta abisagrada
abra y gire a 90 grados.
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Panelboards y Switchboards
Figura 15. Requerimientos de Espacio para Panelboard
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Panelboards y Switchboards
Repaso 2
Conteste las preguntas siguientes sin hace referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la siguiente sección cuando esté seguro que haya entendido lo que acaba de leer.
1. El Underwriter's Laboratory (UL) tiene numerosos lineamientos estrictos para
la aplicación de panelboard para alumbrado y aparatos. Estos lineamientos
incluyen:
Un máximo de ______ dispositivos de sobrecorriente instalados en un gabinete
Por lo menos ____% de dispositivos de sobrecorriente con especificaciones
de ____ amperes o menos
___________ __________ deben proporcionarse
2. ¿Este dibujo representa una carga de interruptor equilibrada?
Circule SI o NO.
3. Los dos estilos de montaje para panelboard son ___________ y
___________.
4. Existen numerosos requerimientos para la ubicación de un panelboard de
240 volts. En sus propias palabras, explique estos requerimientos.
_____________________________________________________________
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_____________________________________________________________
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Panelboards y Switchboards
Switchboards
Vamos a estudiar a continuación los switchboards. Los switchboards son equipos
de baja tensión, es decir de 600 volts o menos. El rango de intensidad de corriente es de 400 a 6000 amperes.
Otra vez, los objetivos de un switchboard son desconectar cargas para un mantenimiento seguro y proteger conductores y equipo contra una corriente excesiva
causada por sobrecargas, cortocircuitos y fallas a tierra, a condición que se proporcione una protección contra fallas a tierra.
La base de un switchboard consiste de un cuadro, bus, Dispositivo de Protección
Contra Sobrecorriente, instrumentación y cubiertas externas.
Figura 16. Switchboard Típico que cumple con la definición de NEC
Componentes de
Switchboard
Marco
El marco es el esqueleto metálico en donde se encuentran los demás componentes.
Bus
El Bus está montado dentro del marco. Como las barras bus del panelboard, un
bus se utiliza para distribuir la energía eléctrica. Mientras que las barras bus
transportan la energía eléctrica desde los cables de acometida de la empresa de
suministro de energía a los ramales, el bus transporta la energía entre dos o
más componentes o circuitos.
Un Bus Horizontal distribuye la energía eléctrica a cada sección de switchboard.
Un Bus Vertical distribuye la energía a través de los dispositivos de protección de
circuito a los ramales.
Figura 17. Marco de Switchboard, Antes y Después de la Instalación de los Buses
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NEMA requiere que el bus sea colocado con las fases en secuencia cuando
se ve desde la parte frontal. En el caso del switchboard trifásico mostrado en la
Figura 17, las fases deben estar en el orden A-B-C de izquierda a derecha (para
bus vertical) o desde arriba a abajo (para bus horizontal).
Si se requiere de un Bus de Neutro, es colocado al final de la secuencia. Con
buses verticales, se coloca a la izquierda, proporcionando una secuencia N-A-BC. En el caso de buses horizontales, se coloca en el fondo, lo que resulta en una
secuencia A-B-C-N. (No se muestra arriba ningún bus neutro vertical).
Dispositivos de Protección
Dispositivos de protección tales como interruptores de circuito e interruptores de
desconexión están montados sobre las barras bus verticales desde la parte frontal de la unidad.
Otros dispositivos colocados en este momento incluyen medidores, protección
contra picos de voltaje (TVSS), compartimiento de empresa suministradora de
energía eléctrica, panelboards, transformadores, y otros equipos.
Figura 18. Instalación de Dispositivos de Protección
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Tipos de Dispositivos de Protección
Existen cuatro tipos de dispositivos de protección comúnmente utilizados
en aplicaciones de switchboard. Son los siguientes:
El término “potencia” se aplica a un gran interruptor de circuito con un
Interruptor de
Circuito de Potencia amplio rango de sobrecorriente magnética ajustable y estado sólido.
Se dispara. No tiene disparador térmico.
Se construye en una estructura abierta para servicio y ajuste fáciles.
Puede ser operado manual o eléctricamente y está disponible con
valores nominales de hasta 4000 amperes.
Los interruptores de potencia en aire pueden ser montados en forma
estacionaria o bien de tipo removibles. Los interruptores removibles
pueden ser probados sin removerlos del switchboard.
Los interruptores de circuito de potencia de baja tensión se estudian
en el Módulo 7.
Interruptor de
Circuito en Caja
Moldeada
Este tipo de interruptor es normalmente un dispositivo de disparo
magnético y térmico. Sus especificaciones van de 15 a 2,500 amperes
con varias capacidades interruptivas de cortocircuito.
Algunos interruptores presentan elementos de disparo
intercambiables. Otros tienen unidades de disparo de estado sólido.
Los Interruptores de Circuito en Caja Moldeada se estudian en el
Módulo 8.
Interruptor de
Fusible
Es un interruptor de desconexión operado manualmente con un
fusible en cada polo. Cuando surge una condición de sobrecarga, el
enlace de fusible se derrite y abre el polo, protegiendo el circuito.
Los fusibles están disponibles en dos tipos. El fusible de “Acción
retardada” es adecuado para picos de carga como por ejemplo
arranques de motor. El fusible “Instantáneo” está diseñado para
“abrirse” en una fracción de segundo en caso de cortocircuito de alta
intensidad de corriente.
Típicamente son especificados para 240-600 V y 15-1200 amperes.
La diferencia principal entre un interruptor de circuito y un interruptor
de fusible es que el interruptor de circuito puede ser cerrado de nuevo
después de la interrupción y corrección de una sobrecarga. El fusible
debe ser reemplazado.
Este tipo de interruptor se utiliza primariamente para acometida y
Interruptor de
Presión Atornillado circuitos de alimentación.
El interruptor es de tipo cierre rápido/abertura rápida. Cuando el
interruptor es desplazado hacia la posición de CONEXIÓN, los
contactos de línea están apretados juntos bajo la presión ejercida por
el mecanismo de bloqueo de contacto. Esta energía almacenada es
liberada para una conexión rápida. La misma energía abre
rápidamente los contactos cuando se presiona el botón de disparo
manual.
Los elementos protectores son fusibles con alta capacidad interruptiva
limitadores de corriente, para servicio pesado. Los interruptores de
presión atornillados tienen valores nominales de 240-480 volts y 8004,000 amperes.
Accesorios están disponibles para abrir el interruptor
automáticamente o a distancia. Puede ser un disparo manual o
eléctrico.
Instrumentación
Medidores pueden utilizarse en la sección de servicio para medir la intensidad,
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tensión, usos de energía, demandas pico solamente para dar algunos ejemplos.
Esto se verá con mayores detalles en el Módulo 15, Medición y Comunicación.
Gabinetes
Los switchboards están disponibles solamente en un gabinete NEMA Tipo 1 o
NEMA Tipo 3R.
Cubiertas Externas
Una vez instalados los dispositivos de protección, se colocan los paneles de cubiertas externas sobre el marco. Como el frente muerto y la puerta del panelboard,
estas cubiertas permiten acceso a los dispositivos de protección sellando los
buses y cableados contra un contacto accidental. Los paneles de cubierta tienen
también un propósito decorativo para una mejor apariencia del producto.
Sobre el panel de cubierta se adjunta información sobre el tipo de switchboard, su
tensión y amperaje nominales y número de parte.
Figura 19. Instalación de Frente Muerto y Puerta
Secciones de
Switchboard
Ahora que usted entiende en qué consisten los switchboards, vamos a estudiar el
funcionamiento de cada sección. Hemos hecho referencias breves a varias secciones del switchboard sin realmente describirlos.
Existen cuatro tipos de sección principales que una switchboard debe tener.
Obsérvese que todos los switchboards no utilizan los cuatro tipos de sección.
Estos tipos son los siguientes:
Sección de Servicio
•
Sección de Servicio
•
Sección de Acometida
•
Sección de Distribución
•
Sección de IFS
Esta sección contiene siempre un desconectador principal y habitualmente
tiene también un equipo de medición de la empresa de suministro de corriente eléctrica y/o cliente.
La sección de servicio puede ser alimentada directamente a partir del transformador de la Compañía de suministro de energía eléctrica para servir como
acometida. El servicio proveniente de la empresa de suministro de energía eléctrica puede ingresar a la sección de servicio de varias formas. Se puede introducir
un cable en el switchboard desde la parte superior o desde la parte inferior, ofreciendo una mayor flexibilidad de aplicación. Usted deberá trabajar con el cliente
para determinar las necesidades de acometida existentes. Esta decisión tendrá
un efecto sobre el costo.
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Figura 20. Introduciendo el Servicio en la Sección de Servicio
Sección Auxiliar
El ejemplo central en la Figura 20 muestra el uso de una Sección Auxiliar. La
Sección Auxiliar es un componente común de los switchboards. Se trata
simplemente de un gabinete en blanco que contiene espacio vacío a través
del cual se puede jalar cables.
Una sección auxiliar se utiliza principalmente con switchboards de acometida en
donde la alimentación de la empresa de suministro de energía eléctrica llega a
través del piso. Esto permite que la sección de servicio sea alimentada a desde la
parte superior sin exponer los conductores.
El cuarto ejemplo muestra el uso de una Caja de Acometida, que es básicamente
una sección auxiliar montada en la parte superior. Esto es útil cuando se deben
hacer conexiones adicionales puesto que permite un mayor espacio para trabajar.
Sección de Distribución
La energía se desplaza desde la sección de servicio hasta la sección de distribución. Ahí se divide y es enviada a través del dispositivo de protección de
ramal, y después hacia los circuitos de ramal para proporcionar energía eléctrica
a cargas corriente abajo.
En algunas aplicaciones, el tamaño del dispositivo de desconectador principal de
la sección de servicio y los requerimientos de bus asociado pueden requerir que
el gabinete de sección de servicio sea más profundo que el gabinete de sección
de distribución. Puesto que la parte posterior de todas las secciones de gabinete
siempre están alineadas (para su instalación contra una pared), la parte frontal
del gabinete de sección de servicio sobresaldrá. Esto se conoce como un Alineamiento Atrás.
Figura 21. Alineamiento Frontal y Posterior Vs. Alineamiento Posterior
Si la profundidad de la sección de servicio y las secciones de distribución son
iguales, la instalación de switchboard tiene un Alineamiento Frontal y Atrás.
Algunos switchboards pueden requerir de un gabinete de distribución más profundo para los servicios de protección de circuito y bus. O bien una profundidad
adicional puede ser agregada como opción. Otra vez, trabaje con el cliente para
entender sus necesidades. Esta decisión puede tener un efecto sobre el costo.
Sección de IFS
Una sección de IFS, o bien Switchboard de Empresa de Suministro de Energía
Eléctrica Integrado, puede incluir panelboards, transformadores de tipo seco, y
platinas de montaje posteriores en blanco para el montaje de otros equipos.
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Panelboards y Switchboards
Si se utilizan panelboards y transformadores de distribución de tipo seco en el
mismo cuarto que los switchboards, es práctico considerar secciones de IFS.
Secciones de IFS pueden reducir la necesidad de espacio lineal de pared que se
requiere para los equipos, reduciendo así el área necesaria. Además, un IFS
puede también reducir significativamente el tiempo de instalación mientras que
reduce el número de piezas para manejo.
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Repuesto, Espacio y
Espacio Futuro
Las especificaciones de cliente para dispositivos de protección afectan también el
costo. Ya hemos abarcado los tipos de dispositivos de protección (interruptores
de seguridad e interruptores de circuito) comúnmente utilizados en el switchboard. Pero existen algunos términos adicionales utilizados en esta área que
pertenecen a los dispositivos de protección que es importante conocer.
Para expansión futura, el cliente debe requerir un dispositivo de protección de
Repuesto. Esto significa que el dispositivo de protección está atornillado y
conectado al bus. Todo lo que el cliente tiene que hacer es conectar un dispositivo de sobrecorriente de ramal, por ejemplo un interruptor de circuito.
Es muy diferente de pedir un Espacio. Con este arreglo, se deja un espacio del
panel para la inserción futura de un dispositivo de protección. Las barras bus
están en su lugar y listas para emplearse cuando el cliente desea ampliar el
sistema.
La especificación de un Espacio Futuro es diferente. Es un espacio en el panel
que nunca será utilizado para expansión. Simplemente está cubierto con un
panel. No hay ningún bus detrás del espacio futuro.
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Panelboards y Switchboards
Ayuda al Cliente
En nuestros comentarios sobre panelboards y switchboards, hemos identificados
numerosas preguntas que usted debe hacer al cliente para que un producto corresponda a la aplicación.
Puede ser útil invertir algo de tiempo para repasar la información requerida de tal
manera que esté usted más preparado para recomendar un producto al cliente.
Correspondencia entre
Panelboard y Aplicación
Conforme esté usted hablando con el cliente para un panelboard, cerciórese que
obtenga la información siguiente:
•
Tipo de sistema (incluyendo tensión, número de fases y número de alambres)
•
Amperaje nominal requerido
•
AIC nominal o corriente nominal de cortocircuito
•
¿Equipo de acometida o distribución?
•
¿Interruptor principal o zapata principal solamente?
•
¿Alimentado desde arriba o abajo?
•
¿Empotrado o sobrepuesto?
•
Gabinete de Tipo NEMA
•
Cualquier modificación especial deseada
•
Tiempo de embarque requerido
•
¿Embarcado, ensamblado o como componentes?
Con esta información, usted podrá consultar su catálogo de productos y hacer
una buena recomendación.
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Panelboards y Switchboards
Correspondencia entre
Switchboard y
Aplicación
Las preguntas que debe plantear a un cliente de switchboard son relativamente
diferentes. Para ahorrar tiempo, hemos creado este formato de tipo cuestionario
que debe acelerar la velocidad del proceso de entrevista. Los reproducimos a
continuación.
Figura 22. Cuestionario para Switchboard
Ayude al cliente a llenar este formato. Esta información debe ofrecer un buen inicio para ofrecer al cliente un switchboard que corresponda a su aplicación.
Con esta información, usted puede intentar utilizar el formato siguiente para diseñar el switchboard propuesto.
Figura 23. Formato de Distribución de Switchboard
Esto debería ayudarle a usted y al cliente a afinar las características del switchboard para ofrecer un mejor servicio.
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Panelboards y Switchboards
Repaso 3
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar.
1. Como las barras bus del panelboard, las ________ se utilizan para
_________ ________ en un switchboard.
2. Existen cuatro tipos de dispositivos de protección comúnmente utilizados en
aplicaciones de switchboard. Nombre tres de ellos.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
3. Los Switchboards están habitualmente disponibles solamente en gabinetes
de tipo _____________ y ____________.
4. Los cuatro tipos principales de secciones de switchboard son:
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
5. En sus propias palabras, explique la diferencia entre un repuesto y un espacio.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
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Panelboards y Switchboards
Glosario
Capacidad
Interruptiva en
Amperes (AIC)
También “Valor Nominal de Interrupción”. Una
especificación de la cantidad de corriente que un
dispositivo de protección, como por ejemplo fusible o
interruptor de circuito puede interrumpir con seguridad.
Amperaje Nominal
Una especificación de la cantidad de corriente que un
dispositivo de protección puede llevar continuamente
sin deterioro y sin rebasar los límites de elevación de
temperatura.
Espacio Futuro
Un espacio en un panel de un switchboard que nunca
será utilizado para expansión. Esta tapado con un panel
y no pasa ningún bus detrás de él.
Ramal
Un circuito que suministra energía eléctrica a cargas
eléctricas en un edificio y termina en el panelboard o
switchboard.
Barra Bus
Un componente de un panelboard que sirve como
extensión de los conductores de servicio principales.
Simplifica la conexión de los dispositivos de protección
de circuito a los conductores de servicio principales.
Bus
Componentes de un switchboard que sirven como una
extensión de los conductores de servicio principales.
Simplifica la conexión de dispositivos de protección de
circuito a los conductores de servicio principales.
Utilizado para desplazar la energía eléctrica entre dos o
más componentes o circuitos.
Caja
Componente de un panelboard que se utiliza para
contener los demás componentes. Está diseñado para
proporcionar protección a componentes y personal.
Interruptor de
Circuito
Un dispositivo de protección contra sobrecorriente
reutilizable. Después de disparar para abrir el circuito,
puede ser reinicializado para proteger el circuito otra
vez.
Corriente Nominal
Una especificación del nivel de corriente de falla que un
equipo puede resistir sin dañarse.
Dispositivo de
Desconexión
Un término general utilizado para describir varios
dispositivos de protección de circuito, como por ejemplo
fusibles e interruptores de circuito.
Equipo de
Distribución
También “Panelboard de Distribución/Suministro de
Energía Solamente”. Un panelboard o switchboard
utilizado para alimentar panelboards de alumbrado y
aparatos y cargas de motores trifásicos. Asimismo
puede excitar pequeños transformadores para
proporcionar otros niveles de tensión.
Empotrado
Colocado en un rebajo en la pared.
Alineamiento Frontal Un tipo de colocación de switchboard en donde las
y Atrás
caras frontal y trasera de las secciones de switchboard
están alineadas.
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Panelboards y Switchboards
Método de Capacidad Un método para seleccionar dispositivos de protección
al 100%
de circuito en donde todas las especificaciones de
dispositivo son iguales o mayores para la corriente de
falla disponible.
Fusible
Un dispositivo de protección contra sobrecorriente no
reutilizable. Después de disparo para abrir el circuito,
debe ser reemplazado para restaurar el suministro de
energía eléctrica al circuito.
Tierra
Una conexión conductora (intencional o accidental)
entre un circuito eléctrico o equipo y la tierra, o bien a
algún cuerpo conductor que sirve de tierra.
Fallas a Tierra
Una falla eléctrica en donde se establece
accidentalmente un contacto entre un circuito eléctrico o
equipo y la tierra, o bien con algún cuerpo conductor
que sirve de tierra.
Bus Horizontal
Distribuye la energía eléctrica a cada sección de un
switchboard.
Especificación de
Interrupción
También “Capacidad Interruptiva en Amperes” (AIC)”.
Una especificación de la cantidad de corriente que un
dispositivo de protección, por ejemplo fusible o
interruptor de circuito puede interrumpir con seguridad.
Chiqueador
Perforación(es) circular(es) en los paneles de arriba y
de abajo de un panelboard que pueden ser removidas
para proporcionar entradas y salidas para alambres de
alimentación en un conducto.
Panelboard para
Alumbrado y
Aparatos
Un panelboard que suministra energía eléctrica a
ramales que utilizan una cantidad constante de energía
eléctrica.
Centro de Carga
Un dispositivo que proporciona electricidad a partir de
una fuente de suministro a cargas en aplicaciones
comerciales ligeras o residenciales.
Interruptor Principal
También “Interruptor de Circuito Principal”. Un
dispositivo reutilizable de protección contra
sobrecorriente diseñado para proteger todo un
panelboard o switchboard. La energía eléctrica de los
principales es alimentada a través de un interruptor
principal a las barras bus.
Dispositivo de
Desconexión
Principal
Un término general que se utiliza para describir varios
dispositivos de protección de panel, por ejemplo
interruptor de circuito principal o interruptor de
seguridad principal.
Zapatas Principales
Solamente (MLO)
panelboards en donde la energía eléctrica proveniente
del sector es alimentada directamente a las barras bus.
Barras de Neutro
Proporciona el punto de terminación para los alambres
de neutro del servicio entrante a los circuitos de carga
en un panelboard.
Bus de Neutro
Proporciona el punto de terminación para los alambres
de neutro desde el servicio de entrada y los circuitos de
carga en un switchboard.
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Panelboards y Switchboards
Dispositivo de
Protección Contra
Sobrecorriente
Un dispositivo, como por ejemplo interruptor de circuito
o fusible. En caso de sobrecarga o cortocircuito, este
dispositivo suspenderá rápidamente el suministro de
energía eléctrica al circuito.
Panelboard
Un dispositivo de distribución de energía eléctrica
montado en pared para su uso en aplicaciones
comerciales e industriales. Ofrece control de circuito y
protección contra sobrecorriente para circuitos de
alumbrado, calefacción o energía.
El NEC lo define como un solo panel o un grupo de
unidades de panel diseñadas para ser ensambladas en
forma de un solo panel; incluye buses, dispositivos
automáticos de protección contra sobrecorriente, y está
equipado con o sin interruptores para controlar los
circuitos de alumbrado, calefacción o energía; está
diseñado para ser colocado en un gabinete o una caja
colocada en o contra una pared o división y es accesible
solamente desde la parte frontal.
Polo
Un espacio en un panelboard (o switchboard) en donde
un dispositivo de protección de circuito de ramal puede
estar fijado para conectar un ramal con las barra bus
(buses) y proteger el ramal contra sobrecargas.
Panelboard de
Energía
Cualquier panelboard que no califica como panelboard
para alumbrado y aparatos. Se utiliza para alimentar
panelboards para alumbrado y aparatos así como
cargas de motores trifásicos. Puede también excitar
pequeños transformadores para proporcionar otros
niveles de tensión.
Caja de Acometida
Una sección de acometida colocada arriba.
Sección Auxiliar
Un componente switchboard común, un gabinete en
blanco que contiene un espacio vacío a través del cual
se pueden jalar cables.
Alineamiento Atrás
Un tipo de arreglo de switchboard en donde solamente
las caras traseras de las secciones de switchboard
están alineadas.
Método con
Capacidades en
Cascada
Un método para seleccionar dispositivos de protección
de circuito en donde el dispositivo de protección de
circuito corriente arriba principal debe tener una
capacidad nominal interruptiva igual o mayor que la
corriente de falla disponible del sistema, pero los
dispositivos corriente abajo conectados en serie pueden
presentar valores nominales menores.
Acometida
El punto en el cual la energía eléctrica ingresa a un
edificio.
Equipo de Acometida El término utilizado para describir un panelboard o
switchboard utilizado como acometida.
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Panelboards y Switchboards
Sección de Servicio
Esta sección del switchboard es el lugar en donde la
energía eléctrica entra corriente arriba. Contiene
siempre un desconectador principal y tiene también
habitualmente un equipo de medición de la empresa de
suministro de energía eléctrica y/o cliente.
Regla de los Seis
Interruptores
Derivados
Una regla de NEC que indica que se debe poder colocar
no más de seis manijas en la posición de desconexión
para desconectar el servicio eléctrico. Si se requiere de
manipular más de seis manijas, un desconectador
corriente arriba debe proporcionarse para desconectar
todos los ramales al mismo tiempo.
Espacio
Una especificación cuando se pide un switchboard.
Espacio que se deja a propósito para la colocación de
un dispositivo de protección en una expansión posterior
del dispositivo. Las barras bus están en su lugar. El
cliente requiere comprar e instalar un dispositivo de
protección y conectar un ramal a él.
Repuesto
Una especificación cuando se pide un switchboard. Un
dispositivo de protección adicional está atornillado en su
lugar y conectado al bus. Para expansión de servicio
futura, lo que el cliente tiene que hacer es conectar
solamente un circuito de ramal.
Sobrepuesto
Fijado sobre la pared (y sobresaliendo de la misma).
Switchboard
Un dispositivo de distribución de energía eléctrica que
se encuentra en el piso para su uso en aplicaciones
comerciales e industriales. Divide grandes bloques de
corriente eléctrica en bloques más pequeños de
corriente utilizados por el equipo eléctrico.
El NEC lo define como un solo gran panel, cuadro o
conjunto de paneles en los cuales se montan, en la
parte frontal o posterior, o en ambas partes,
interruptores y otros dispositivos de protección contra
sobrecorriente, buses e instrumentos habituales.
Bus Vertical
Distribuye la energía eléctrica a través de los
dispositivos de protección de circuito de un switchboard
a los ramales.
Tensión Nominal
Una especificación de la tensión a la cual un equipo
está diseñado para operar.
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Panelboards y Switchboards
Respuestas del
Repaso 1
1. Cuatro de los siguientes:
Sistema de suministro de energía eléctrica
Equipo de acometida/Equipo de distribución
Tipos de interruptor principal y zapata principal solamente
Conexión a tierra
Valores nominales
2. La respuesta debe decir básicamente “El método de capacidad al 100%
selecciona los dispositivos de protección de circuito con valores nominales
iguales o mayores a la corriente de falla disponible. El método con
capacidades en cascada establece que el dispositivo principal de protección
de circuito corriente arriba debe tener una capacidad interruptiva igual o
mayor que la corriente de falla disponible del sistema, pero los dispositivos
corriente abajo conectados en serie pueden ser especificados en valores
menores”.
3. El nivel de corriente de falla que un equipo puede resistir sin ser dañado; la
corriente nominal que un dispositivo de protección puede interrumpir con seguridad; la corriente que un dispositivo de protección lleva continuamente sin
deteriorarse ni rebasar los límites de elevación de temperatura.
4. La respuesta debe decir básicamente:
aloja los demás componentes, diseñados para proporcionar protección a
componentes y personal
conexión común para dos o más circuitos, dispositivos mecánicos para fijar
interruptores de circuito de ramal
proporciona acceso a los interruptores de circuito mientras sella las barras
bus y el alambrado interno contra contacto
cubre cualquier espacio de polo no utilizado por un interruptor de circuito.
5. empotrado, sobrepuesto
Respuestas del
Repaso 2
1. 42
10%; 30 amperes
Conexiones de Neutro
2. Sí
3. Empotrado; Sobrepuesto
4. La respuesta debe decir básicamente: “La distancia mínima desde el panelboard hasta el piso debe ser de 4 pies. Debe existir por lo menos un espacio
de 30 pulgadas delante del equipo para permitir la abertura a 90 grados de la
puerta abisagrada. La distancia al techo en el área debe ser por lo menos 6 1/
2 pies”.
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Panelboards y Switchboards
Respuestas del
Repaso 3
1. bus; distribuye energía eléctrica
2. Tres de los siguientes:
interruptor de circuito de potencia
interruptor de circuito en caja moldeada
interruptor con fusible
interruptor de presión atornillado
3. NEMA Tipo 1, NEMA Tipo 3R
4. servicio
auxiliar
de distribución
IFS
5. La respuesta debe decir básicamente: “Un dispositivo de protección de
repuesto está atornillado y conectado al bus. Lo único que el cliente tiene que
hacer es conectar un circuito de ramal ahí. Se deja un espacio en el panel
para inserción futura de un dispositivo de protección. Las barras bus están en
su lugar y listas para utilizarse cuando el cliente está preparado para ampliar
su instalación”.
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