tableros electricos

7/18/2019 TABLEROS ELECTRICOS

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TABLEROS ELECTRICOS

Cálculo y construcción de tableros eléctricos industriales.principales y/o seccionales de baa tension

Se considera que estos tableros son operados por personas calificadas con categoríaBA4-BA5Se considera envolventes metálicas, con tapa abisagrada y vidriada, la contratapacalada deberá ser metálica, abisagrada, y la apertura solo podrá realizarse conerramienta, por e!emplo llave de media vuelta operada con llave tubo cuadrada otriangular, o cualquier otro sistema que no permita su apertura con el solo uso delas manos"

#l cálculo completo del tablero contempla los siguientes ítems$alculo el%ctrico&

$onsiste en verificar las características de cada elemento interno, llaves, cables barras, a las solicitaciones el%ctricas, electromagn%ticas y t%rmicas"

$alculo t%rmico del tablero tomado como un con!unto&$onsiste en verificar el balance t%rmico entre la capacidad de la envolvente deevacuar calor, medido en 'att, teniendo en cuenta las condiciones de instalaci(n ,e)terior, empotrado, ventilaci(n etc" y la potencia que disipan todos los elementosinternos del tablero en condiciones normales de funcionamiento

$alculo mecánico"$onsiste en verificar la construcci(n de la envolvente a las solicitaciones mecánicas

operativas y de monta!e, y a las solicitaciones electromagn%ticas de loscomponentes actuando entre si y su acci(n sobre la estructura en condiciones decortocircuito"

*a construcci(n del tablero deberá a!ustarse a los cálculos arriba indicados, a lasnormas de e!ecuci(n y a las reglas del arte

$álculo #l%ctrico Análisis topográfico del unifilar&

Se debe disponer del diagrama unifilar con toda la informaci(n básica necesaria, esdecir &+ensi(n de alimentaci(n, corriente nominal, frecuencia nominal, corriente decortocircuito, secci(n de barras de los distribuidores, calibre y demáscaracterísticas de cada uno de los interruptores, termo magn%ticos, diferenciales,seccionadores, etc$uando el diseador del unifilar opto por una marca comercial de los componentesse debe respetar la misma, ya que mucas características son e)perimentales ye)presadas por los fabricantes en formas de curvas, o tabuladasara el reemplazo de marcas se deberá tener muy en cuenta la equivalencia de cada



una de dicas características, curvas de disparo, niveles de regulaci(n, limitaci(nde energía especifica pasante, limitaci(n de corriente de cortocircuito, filiaci(n,selectividad etc"#s parte de la documentaci(n necesaria para construir el tablero, todos los cálculosarriba indicados, presentados por el diseador, o bien el constructor asumirá laresponsabilidad de realizar los mismos previos al inicio de la puesta en obra"$onsiderándose al constructor como avezado en la especialidad , no se admitefabricaci(n de tableros en fabrica, solamente construidos en base a lo solicitado porel cliente, sin verificaci(n , ya que la falla y sus consecuencias es responsabilidadtotal e irrenunciable del fabricante".iferente el caso de los tableros realizados por montadores en obra, sin aptitud niconocimiento de calculo y diseo, que responden a las directivas de contratistas#s fundamental entender el concepto arriba vertido, para poder acer notar frentea un cliente potencial, la diferencia entre un tablero el%ctrico construido ba!onormas en una fabrica especializada en la materia, contra un tablero realizado porpersonal id(neo mucas veces en obra y otras, simplemente armados por buenosartesanos, pero sin los conocimientos o informaci(n necesaria"#s obvio que los factores de riesgo crecen con el aumento de las potencias en !uego,la cantidad de componentes y el propio tamao de la envolvente"#n primer termino con el unifilar a la vista y tratándose de tableros principales y/oseccionales, se deberá verificar que solamente contengan interruptores automáticostermo magn%tico, interruptores automáticos diferenciales, interruptor-seccionadores con capacidad de apertura ba!o carga, !uegos de barrasdistribuidoras y elementos de medici(n y/o sealizaci(n"0o podrán contener contactores de ning1n tipo, y se desalienta la utilizaci(n deaparatos con protecci(n basados en fusibles de cualquier tipo$ualquier tipo de aparato diferente a los arriba indicados deberán ser montados engabinetes separados, considerándose un tablero de maniobra, o tablero de

maquina"Se deberá verificar correspondencia de la protecci(n termomagn%tica aguas arribade cada interruptor diferencial con el calibre de dico elemento"*os tableros principales necesariamente deben iniciarse con un interruptortermomagn%tico tetrapolar *os tableros seccionales podrán iniciarse con uninterruptor-seccionador tetrapolar, siempre que aguas arriba del mismo, sedisponga de un interruptor termomagn%tico, en estos casos el interruptortermomagn%tico que se encuentra aguas arriba podrá ser tripolar 2sin corte deneutro3, sin de!ar de respetar la condici(n de interruptor automático tetrapolarpara el tablero principal".efinidas las características del interruptor aguas arriba, el cable vinculante y el

interruptor de cabecera, podremos iniciar a verificar los demás componentes"#n principio debemos verificar que todos los interruptores por lo menoscorrespondan con la norma constructiva 647-8 2llaves para uso industrial,grandes comercios etc3*os aparatos construidos o declarados ba!o norma 969 son para usodomiciliario, y no deben ser empleados dentro del ámbito de predios industriales,sus oficinas, y otros locales"



:uegos de barras colectoras&*a capacidad de cada barra esta definida en la tabla 77;";"<== de la>eglamentaci(n para la e!ecuci(n de instalaciones el%ctricas en inmuebles versi(n8, para temperatura ambiente de ?5 grados y temperatura de servicio de 5grados"

*a secci(n de las barras deberá estar dimensionada para la má)ima capacidad delinterruptor automático que se encuentre aguas arriba, la bifurcaci(n de barras no

se considera como barras en paralelo, cada tramo debe tener igual secci(n al inicial"Solamente se podrá reducir la secci(n de las barras cuando se interponga uninterruptor de capacidad acorde a la secci(n de barras aguas aba!o"ara facilitar el monta!e será preferible el sistema de monta!e de las barras sobrecaballetes aislantes con formato de escalera, este tipo de construcci(n permite unme!or monta!e y cone)i(n de los cables a las barras"*a disposici(n de barras verticales, será tal que al abrir la contratapa la primera barra que aparece sea la de neutro, y para !uegos orizontales 0>S+ de arriba aciaaba!o.eberá verificarse que la solicitaci(n electromagn%tica en el cortocircuito seacompatible con la construcci(n teniendo en cuenta si las barras se encuentranmontadas de canto o de plano, la distancia entre ellas y la distancia entre apoyos yfi!aciones"#ste cálculo se trata por aparte en el capitulo dedicado al calculo mecánico*a vinculaci(n entre el interruptor aguas arriba y el !uego de barraspreferentemente se ará por medio de barras de cobre de secci(n igual a las del !uego, o bien con cables de secci(n acorde a la capacidad má)ima de la llave$one)iones entre !uego de barras y primer interruptor de circuitos aguas aba!o"*a cone)i(n se realizara mediante terminal abulonado con arandela plana y@rover, los terminales a emplear deberán ser de tubo enterizo de cobre estaado e



identado con erramienta especial"#n todos los casos esta cone)i(n se realizará con cable unipolar con aislaci(n de$ 2=ram 847-?3 o *SC 2=ram 8873Se considerará una secci(n de dico conductor suficientemente dimensionadadesde el punto de vista de la solicitaci(n termoel%ctrica cuando&SD8 ) ED8 F =ccD8 ) tSiendo SG secci(n del conductorEG constante que depende del tipo de aislaci(n y material del conductorara cobre aislado con $ y secciones menores a ?mmD8 EG;;5

ara secciones mayores EG ;?ara conductor de cobre aislado en *SC EG;4?

=cc es la corriente presunta má)ima de cortocircuito que puede aparecer sobre elconductor, informada o calculada"tGtiempo de apertura del dispositivo de protecci(n en segundos#l componente matemático =ccD8 ) t se lo conoce por energía especifica pasante yno tiene resoluci(n matemática ya por una parte ,los tiempos de apertura es variable dependiendo de las construcciones de las llaves y de los transitoriosoriginados por los componentes del circuito y de las propias llaves, y por otra laforma de onda de la corriente durante el fen(meno de apertura, es desconocida ytampoco responde a un formato matemático que permita resolver la integral de =cc) dt"or lo tanto para poder resolver este problema las empresas fabricantes de estosmateriales el%ctricos, dan los valores en forma de curvas en funci(n de la corrientede cortocircuito efectiva para cada llave, obtenidos mediante ensayos delaboratorio"

.e igual forma los fabricantes dan tablas de filiaci(n, siendo obtenidas en formae)perimental y brindando la informaci(n de c(mo interact1an las llaves entre sicuando son parte del mismo ramal"*a filiaci(n es e)perimental, y solo es valida para las llaves indicadas por cadafabricante, no siendo posible acer uso de esta erramienta de cálculo cuando seemplean llaves de diferentes marcas"#n general y tratándose de construcciones de tableros principales o seccionales dediseo especial y normalmente de construcci(n 1nica, es preferible no acer uso deesta propiedad, dando mayor solidez y seguridad al tablero"*a selectividad, tambi%n es una propiedad interacci(n entre llaves de igual marcaofrecida por los fabricantes de llaves termomagn%tica en forma de curvas y se

emplea este criterio cuando se busca que las llaves act1en en forma ordenada desdela más pr()ima a la carga o al cortocircuito seg1n corresponda, asta la másale!ada"*a selectividad no siempre es posible lograrla y a su vez da como resultado unaconstrucci(n mas costosa, por lo que se restringe a ciertos circuitos, como ser demane!o de datos, de electromedicina, de procesos continuos, etc#l estudio de selectividad consiste en verificar la no superposici(n de las curvas dedisparo de los diferentes componentes, podrá ser parcial o total"



$uando de una llave deriven varias de menor calibre la vinculaci(n deberárealizarse mediante con puentes prefabricados con pletinas aisladas, no se admitirála vinculaci(n en HguirnaldasI y solamente se arán las cone)iones con cablescuando se pase de una llave a otra o bien a un puente de pletinas"#n todos estos casos la secci(n del cable será acorde al calibre del interruptortermomagn%tico, aguas arriba y de acuerdo a la tabla 77;";"; columna b58-4b; dela reglamentaci(n A#A 8"*os cables de circuitos que llegan al tablero podrán conectarse directamente a lallave correspondiente o bien interponiendo una bornera"#l empleo de borneras facilita la cone)i(n de circuitos en obra"$one)i(n de instrumentos de medici(n y/o sealizaci(n&@eneralmente se instalan en el frente del tablero o en la contratapa caladadiferentes instrumentos voltímetro amperímetros cofímetros o analizadores, ytambi%n seales luminosas de presencia de tensi(n"#stos componentes toman tensi(n del !uego de barras principal, por lo tanto parasu cone)i(n de debe tener los mismos recaudos que para la cone)i(n a la primerallave aguas aba!o del !uego de barras, se interpondrá entre el instrumento y el !uegode barras un interruptor termomagn%tico no accesible desde el frente de lacontratapa calada, el conductor entre barras y esa termomagn%tica será calculadopor el m%todo de energía pasante y desde la termomagn%tica asta el instrumentola secci(n será acorde al calibre de la llave"

Calculo tér!ico del tablero"Se debe verificar en todos los tableros el balance t%rmico entre las perdidasoriginadas por las protecciones, cables, !uegos de barras, cone)iones, y otroselementos como seales luminosas transformadores de medici(n etc etc#l balance t%rmico se realiza en 'att y los datos de perdidas deben ser e)traídos delos manuales o catálogos de cada fabricante"*a capacidad de evacuar calor medida en 'att por la envolvente 2gabinete3 dependede los materiales, de la forma constructiva, y del modo de instalaci(n 2embutido enpared o e)terior3#ste dato en todos los casos debe ser suministrado por el fabricante de gabinetesSe considera que una envolvente satisface t%rmicamente a las necesidades t%rmicasdel tablero el%ctrico contenido en su interior, cuando la potencia en 'att capaz deevacuar es mayor que la p%rdida en 'att generada por todos los elementos queconforman el tablero el%ctrico"

$álculo de la potencia de p%rdidas originadas dentro del gabinete&.efiniciones&

=neG es la corriente nominal del dispositivo de entrada o cabecera del tablero=nuG es la suma aritm%tica de las corrientes nominales de todos los dispositivos desalida susceptibles de usar al mismo tiempo"=nqG es la corriente asignada de entrada al tablero=nqG=ne ) Ee donde Ee es el coeficiente que tiene en cuenta la corriente real quecircula y la nominal del dispositivo, por convenci(n se adopta EeG,95EG es el factor de simultaneidad y se calcula como la relacion EG =nq/=nu$uando el dispositivo de cabecera es un interruptor diferencial o un interruptor



seccionador EG; es decir que se adopta =nqG=nu

*a potencia total disipada dentro del tablero se calcula mediante la e)presi(n

totGdpJ,8dpJau

.ondetot es la potencia total disipada por todos los internos del tablero

dp es la potencia total disipada por los dispositivos de protecci(n en 'att teniendoen cuenta los factores Ee y E

Se debera tener en cuenta que los valores de perdidas indicados en los catalogos espor polo del dispositivo

ara dispositivos tetrapolares solo se tendrá en cuenta los ? polos de fases

,8dp es la potencia disipada por cone)iones barras relays interruptoresdiferenciales, interruptores seccionadores etc

au es la potencia disipada por otros dispositivos instalados en el tablero que no setienen en cuenta en dp y en ,8dp transformadores seales luminosas etc

#!emplo de cálculo.ado un unifilar como el indicado y tomando del catalogo Scneider los datos deperdidas por polo de los diferentes interruptores se procede al cálculo

.el catalogo de Scneider se obtiene

ara la llave 0>;K una perdida de 8,68 '/poloara la llave $0 8 A 8,6 '/pplo4 A 4, '/polo



? A , '/polo; A 8, '/polo; A 8, '/polo

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