04_Tableros Eléctricos

8/9/2019 04_Tableros Eléctricos

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APUNTES DE PROYECTO ELÉCTRICO IProf. Claudio González Cruz

Programa de EstudioIngeniería en Electricidad con Mención en Potencia

3-1

UNIDAD 3

Tableros Eléctricos

Introducción

Tanto las protecciones como los elementos de comando para circuitos o equipos individuales

deben ubicarse en puntos estratégicos de los recintos, en donde sean de fácil acceso para

manipularlos y visualizar su estado de operación.

En cuanto a los medios de comando y protección de equipos individuales, por razones lógicas,

deberán ubicarse lo más próximo posible al equipo sobre el cual operen, salvo las excepciones que

la norma NCH Elec.4/84 contempla para equipos controlados en forma remota, o bien, cuando se

trata de equipos multimotores, todos los comandos y protecciones se pueden concentrar en el

punto más adecuado para la operación eficaz del equipo, en los denominados “centros de control”

de la citada norma.

Todo el sistema de soporte, cubiertas, conexiones internas, barras de distribución etc., que sirven

para soportar y proteger mecánicamente a los elementos de protección y comando e

interconectarlos eléctricamente entre sí y con el resto de la instalación, es lo que constituye untablero eléctrico.


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3-2

3.1.0 Aspectos Normativos

Según la norma NCH Elec. 4/84 en el artículo 6, los tableros son equipos eléctricos de la

instalación en que se concentran dispositivos de protección y de maniobra; desde ellos se puede

proteger y operar toda la instalación o parte de ella.

La cantidad de tableros necesarios en una instalación eléctrica, se determinará de acuerdo a la

seguridad, funcionalidad y flexibilidad que deba tener dicha instalación, según la distribución del

edificio y la finalidad de cada una de sus partes.

Respecto a su ubicación, los tableros serán instalados en lugares seguros y fácilmente accesibles.

En caso de tener que ubicar un tablero en un lugar peligroso, deberá ser construido e instalado de

acuerdo a las Normas respectivas.

En general todos los tableros deberán llevar estampadas en forma legible e indeleble la marca del

fabricante, la tensión nominal de servicio, la corriente nominal general y el número de fases de

alimentación. Todas las indicaciones anteriores deberán ser ubicadas en un lugar visible. El

responsable de su instalación deberá agregar su nombre o marca registrada.

3.1.1 Clasificación

Los tableros eléctricos de una instalación, se clasifican en función de un orden jerárquico y por eluso que se le de a la energía eléctrica que ellos controlan. Según esto pueden existir los tableros

generales, los tableros generales auxiliares y los tableros de distribución, pudiendo ser alumbrado,

fuerza, computación y/o combinación de estos.

Los tableros generales, son los tableros principales de las instalaciones. En ellos estarán montados

los dispositivos de protección y maniobra que protegen los conductores principales

(alimentadores), y que permiten operar sobre toda la instalación interior en forma conjunta o

fraccionada.

Se deberá instalar un tablero general en toda instalación en que exista más de un tablero de

distribución y la distancia entre estos tableros y el empalme sea superior a 10 mts. También se

deberá instalar un tablero general en aquellas instalaciones en que existiendo un único tablero de

distribución, éste este separado más de 30 metros del equipo de medida del empalme, y el

alimentador de este tablero no quede protegido por la protección del empalme.


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3-3

TD1 TD2 TD3

TG

E

d > 10 mts

TD

TG

E

d > 30 mts

Figura 3.1 – Condiciones de uso de tableros generales

Todo tablero general del cual dependan más de seis alimentadores deberá llevar un interruptor

general o protecciones generales que permitan operar sobre toda la instalación en forma

simultánea. También será obligatorio el uso de una protección general, si la capacidad nominaldel tablero es mayor o igual a 200 A. En este último caso, deberán agregarse instrumentos de

medida que indiquen la corriente y la tensión en cada fase, y luces pilotos que indiquen el

funcionamiento de cada uno de los alimentadores o circuitos controlados desde ellos.

Los tableros generales auxiliares, son tableros que son alimentados desde un tablero general y

desde ellos se protegen y operan conductores secundarios (subalimentadores), que alimentan

tableros de distribución.

E

TG

Figura 3.2 – Condiciones de uso de tableros generales auxiliares

TD1 TD2 TD3

TGaux

Las exigencias indicadas para los tableros generales respecto a la protección general,

instrumentos de medida y luces pilotos, también serán aplicadas a tableros generales auxiliares.


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3-4

Los tableros de distribución, son tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que

permiten proteger y operar directamente los circuitos en que está dividida la instalación o una parte

de ella; pueden ser alimentados desde un tablero general, general auxiliar o directamente desde el

empalme.

Todo tablero de distribución cuya capacidad sea inferior a 200 (A) o cuyo alimentador tenga un

dispositivo de protección de capacidad nominal inferior a 200 (A) no necesitará dispositivos de

protección y operación generales.

Las exigencias indicadas para los tableros generales respecto a la protección general,

instrumentos de medida y luces pilotos, también serán aplicadas a tableros de distribución.

1

TDA

2 3 1

IN ≥ 200A

TDF

2 31

obligatoria

TDComp

2 3

In < 200AIn ≥ 200A

TGA F y Comp.

AL-01 AL-02 AL-03

IN < 200A

obligatoria

4 5 6 7

Figura 3.3 – Condiciones de uso de protección general en tableros de distribución


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3-5

En un tablero de distribución en que se alimentan circuitos de distintos servicios, tales como fuerza,

alumbrado, computación u otros, las protecciones se deberán agrupar ordenadamente ocupando

distintas secciones del tablero. Se colocaran protecciones generales correspondientes a cada

servicio cuando las condiciones de seguridad y funcionamiento lo requieran.

1

TDA,F y Comp

TDA

2 3 1 2 31

Según condiciones

2 3

TDF TDComp

Según condicionesSegún condiciones

Figura 3.4 – Orden de ubicación de protecciones en tableros de distribución de usos compartidos

3.1.2 Construcción

Dependiendo del uso y preferentemente la forma constructiva, los tableros pueden ser: cajas,

gabinetes o armarios. Los materiales utilizados en la construcción de estos, deberán ser

incombustibles o autoextinguentes, no higroscópicos, resistentes a la corrosión o estar

adecuadamente protegidos contra ella.

Las cajas se utilizan para montajes embutidos o sobrepuestos en muros. Tienen en su tapa las

perforaciones necesarias para dejar pasar libremente los elementos de protección, además,permiten operar estos dispositivos sin intervenir en el interior del tablero y los elementos de

indicación (pilotos), si existen; sin embargo, ninguno de estos es solidario a la tapa, de modo de

que se puede retirar ésta sin alterar el funcionamiento del tablero.


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3-6

Los gabinetes se utilizan para montajes embutidos o sobrepuestos en muros o bien en estructuras

autosoportantes. El gabinete es cerrado y accesible únicamente por su parte frontal mediante una

puerta de batiente vertical u horizontal.

Los dispositivos de protección y elementos que constituyen un gabinete, quedaran protegidos

mediante una tapa, ésta deberá estar conectada a un dispositivo de enclavamiento que

desenergice el tablero al retirarla, si las condiciones de seguridad de operación lo exigen.

Los armarios son autosoportantes, se montan anclados solidamente al piso y son accesibles por

cualquiera de sus lados.

Cuando son accesibles por su parte frontal lo son a través de una o más tapas o puertas de

batiente vertical las que cumplen con las mismas condiciones indicadas para las cajas y gabinetes.

3.1.3 Material Eléctrico

Los conductores que llegan a un tablero deben hacerlos a puentes de conexión o barras metálicas

de distribución, desde las cuales se harán las derivaciones necesarias para alimentar los distintos

dispositivos del tablero.

Las barras de distribución se deberán montar rígidamente soportadas en las cajas, gabinetes o

armarios, y estarán convenientemente aisladas cuando corresponda.

Tanto las barras como los conductores de alambrado interno de los tableros deberán cumplir con el

código de colores siguiente:

Conductor fase 1 : azul

Conductor fase 2 : negro

Conductor fase 3 : rojo

Conductor neutro o TS : blanco

Conductor de TP : verde o verde-amarillo


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3-7

La capacidad de transporte de corriente de las barras se fijará de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 3.1Capacidad de transporte de co rriente para barras de cobre de sección rectangular

Barras Pintadas (A) Barras Desnudas (A)Dimensiones de laBarra (mm) 1 x fase 2 x fase 3 x fase 4 x fase 1 x fase 2 x fase 3 x fase 4 x fase

12× 215× 212× 3

125155185

225270330

110140170

200240300

20× 220× 320× 5

205245325

350425560

185220295

315380500

25× 325× 530× 3

30× 5

300395355

450

520670610

780

270350315

400

460600540

70040× 340× 540× 1050× 550× 10

4606008507201030

7901000150012201800

206017502450

280023003330

425520760630920

710900135011001600

185016502250

250021003000

60× 560× 1080× 580× 10

850120010701560

1430210019002500

1950280025003300

2650370032004500

76010608701380

1250190017002300

1760260023003100

2400350030004200

100× 5100× 10120× 10

160× 10200× 10

135018802550

28003350

230031003500

44005300

300040004500

58006900

380054006100

78009400

120017002000

25003000

205028003100

39004750

285036504100

53006350

350050005100

73008800

3.1.4 Orden de Conexionado

Los conductores del lado de la alimentación llegarán siempre al dispositivo de maniobra y desde

allí pasarán al dispositivo de protección, en caso de que éstos estén separados. Además deberán

llegar siempre a los contactos fijos de los interruptores, disyuntores, separadores o contactores.

En los tableros en donde se utilizan protecciones fusibles como limitadores de corriente decortocircuito, en serie con disyuntores, los conductores del lado de la alimentación llegarán a los

fusibles.

Todo tablero deberá contar con una barra o puente de conexión a tierra. Si la caja, gabinete o

armario es metálico, deberá conectarse a un conductor de protección.


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3.2.0 Consideraciones Ambientales

Una de las finalidades de los tableros es, entre otras, la de servir de protección contra los agentes

externos a los elementos y equipos contenidos en ellos. Las cajas de interruptores, dispositivos de

control, señalización y medida que pueden encontrarse en un tablero, a su vez, presentan un ciertogrado de protección a sus elementos constitutivos; pero esta expresión “un cierto grado de

protección” es general y necesita ser definida con claridad para establecer su significado preciso

en cada uno de los casos que puedan presentarse, en función al medio ambiente y la presencia de

agentes extraños que puedan significar un problema al correcto desempeño de las funciones del

equipo o conjunto considerado.

Las normas de diversos países establecen los grados de protección que deben presentar los

equipos, a fin de evitar la penetración de cuerpos sólidos y líquidos, y en algunos casos se define

también la resistencia mecánica a los golpes o choques.

La normalización nacional no ha llegado a establecer disposiciones sobre esta materia y por esta

razón se citarán en los párrafos siguientes las prescripciones de la IEC (internacionales), y la

norma NEMA (USA), las cuales son de aplicación más usual para los equipos eléctricos que llegan

de importación a nuestro país.

3.2.1 Prescripciones IEC

Las recomendaciones de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), que se encuentran

contenidas en las publicaciones IEC 144 e IEC 529, han sido adoptadas, entre otros, por Austria,

Bélgica, España, Francia, Inglaterra y Suecia.

En las normas indicadas anteriormente, básicamente, la identificación del grado de protección se

hace mediante la sigla IP seguida de un número de dos cifras, salvo en el caso de Francia en

donde se agrega una tercera cifra. Las recomendaciones al ser adoptadas por los países asumen

el grado de prescripciones y contemplan, además, en su articulo las pruebas que en cada caso

debe cumplir un equipo para asignarle un determinado grado IP.

En algunos países de la comunidad europea se siguen las disposiciones de la publicación CEE 24,

que reemplaza el uso del índice IP por símbolos, aunque las condiciones y exigencias impuestas a

los equipos son equivalentes a las establecidas por la IEC (en la práctica la CEE es una

subcomisión regional de la IEC).


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Tabla 3.2Grado de protección de las carcasas de los materiales eléctricos

1ª cifra:Protección contra los cuerpos sólidos

2ª cifra:Protección contra los líquidos

IP Test IP Test

0 Sin protección 0 Sin Protección

1

Protegido contracuerpos sólidossuperiores a 50 mm.(ej. contactosinvoluntarios de lamano).

1

Protegido contra lascaídas verticales degotas de agua(condensación).

2

Protegido contracuerpos sólidossuperiores a 12 mm.

(ej. dedos de lamano).

2Protegido contra lascaídas de agua hasta

15º de la vertical.

3

Protegido contracuerpos sólidossuperiores a 2,5 mm.(ej. herramientas,cables ...).

3Protegido contra aguade lluvia hasta 60º dela vertical.

4

Protegido contracuerpos sólidossuperiores a 1 mm.(ej. herramientasfinas, pequeñoscables ...).

4

Protegido contra lasproyecciones de aguaen todas lasdirecciones.

5Protegido contra elpolvo (sin sedimentosperjudiciales).

5Protegido contra ellanzamiento de aguaen todas direcciones.

6Totalmente protegidocontra el polvo.

6

Protegido contra ellanzamiento de aguasimilar a golpes demar.

7Protegido contrainmersión.

8Protegido contra losefectos prolongados deinmersión bajo presión.


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Tabla 3.3Protección contra los choques mecánicos

IKEnergía de

choque

(en Joules)

“ AG” de la

NF C 15-100

Ant igua

3ª cifra IP

00 0 0

01 0,15

02 0,20 AG 1 1

03 0,35

04 0,50 3

05 0,70

06 1

07 2 AG 2 5

08 5 AG 3

(1) 6 7

09 10

10 20 AG 4 9

(*) Esta tabla permite conocer la resistencia de un producto a los impactos (golpes), expresados en Joules, apartir del código IK. También permite conocer la correspondencia con la antigua 3ªcifra de los IP y lascorrespondientes condiciones de influencia externas “AG”.


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Tabla 3.4Simbología dispos iciones CEE 24

Designación pr escrita o usual (símbolo) en los si guientes países.(prescripción indicada entre paréntesis)

Grado deProtección

Dinamarca(DEMKO

tomo B 703,1995)

Finlandia(EL. 1965)

Holanda(KEMA K 12ª ,

6.55)

Noruega(KEMKO

22/52)

Suiza(SEV

0119,1955)

Internacional(CEE 24,

1962)

Clase deprotección

usualcomparable segúnIEC

Sinprotección

IP 00

Protegidocontragotas deagua

IP 1

Protegidocontralluvia

IP 3

Protegidocontrarociado deagua

IP 4

Protegidocontrachorro deagua

IP 5

Estanco alagua

IP 7

Protegidocontraagua apresión

IP 8

Protegidocontra elpolvo

IP 5


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3.2.2 Prescripciones NEMA

Las normas NEMA (Asociación Nacional de Fabricante de equipos Eléctricos – USA), referidas a

los índices de protección de los materiales, tiene un amplio alcance puesto que definen también

aplicaciones tales como equipos para instalaciones en lugares peligrosos, o tan específicos comoequipos para ser instalados en minas.

La IEC, en cambio, clasifica el material que puede ser utilizado en atmósferas peligrosas en:

grupos (I, IIA, IIB y IIC), en clase de temperatura (T1, T2, T3, T4, T5, T6), y en tipo de tecnología

aplicada al producto, de las cuales, las más utilizadas son: antideflagrante tipo “d” y seguridad

aumentada tipo “e”.

El distintivo de estas normas es la sigla NEMA seguida de un número entero que puede ir de 1 a

13 y cuyo significado se detalla a continuación:

NEMA 1 : Uso general. Diseñado para uso en interiores, en áreas donde no existen

condiciones especiales de servicio, y para resguardar a las personas contra el contacto accidental

con el equipo protegido.

NEMA 2 : A prueba de goteo. Diseñado para uso en interiores, para proteger al equipo

contra el goteo de líquidos no corrosivos y contra la salpicadura de lodos.

NEMA 3 : Resistente a la intemperie. Corresponde a cajas o carcazas diseñadas para

proveer una protección adecuada contra agentes atmosféricos tales como el aire húmedo.

Gabinete metálico resistente a la corrosión.

NEMA 3R : A prueba de lluvia. Diseñado para uso en exteriores y proteger el equipo que

encierra contra la lluvia. Gabinete metálico resistente a la corrosión.

NEMA 4 : Hermético al agua y al polvo. Diseñado para equipo expuesto directamente a

severas condiciones externas, salpicaduras de agua o chorro de manguera.

NEMA 4X : Hermético al agua, polvo y resistente a la corrosión. Debe cumplir con los

mismos requisitos que se indican para los gabinetes NEMA 4 y además ser resistentes a la

corrosión (con acabado especial para resistir la corrosión o gabinete hecho de poliéster).


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3.3.0 Gestión Térmica

Hoy en día, los tableros eléctricos contienen más y más materiales, como ser: variadores,

disyuntores, fusibles, electrónica de potencia...... cuyas densidades y funcionamiento generan

temperaturas elevadas en el interior del tablero. Además, entre todos estos materiales seincorporan cada vez más componentes electrónicos, cuyo funcionamiento y fiabilidad pueden ser

afectados gravemente por estas elevadas temperaturas; por lo general, los fabricantes garantizan

el buen funcionamiento de sus productos hasta 40ºC.

Otro gran enemigo de estos productos es la condensación. Ella crea humedad que degrada los

aislantes, corroe los contactos, crea cortocircuitos, etc. Por esto, mientras más confort tengan los

componentes de los tableros se asegurará la durabilidad y por lo tanto, la fiabilidad y calidad de las

instalaciones.

Según lo anterior, el problema de la gestión térmica de los tableros es mantener

permanentemente dentro de la envolvente, las condiciones óptimas de temperatura y de humedad

para garantizar el buen funcionamiento de los aparatos que contiene. Por lo tanto, según sea el

caso, se deberá calentar, enfriar o ventilar la atmósfera del tablero.

Se dice que un tablero tiene una adecuada gestión térmica cuando la potencia disipada por los

elementos al interior de este, es menor o a lo sumo igual a la potencia que es capaz de disipar la

envolvente.

Para poder determinar si la gestión térmica del tablero es la adecuada, se deberán conocer los

siguientes datos:

- La potencia disipada por los elementos al interior del tablero.

- El diferencial de temperatura entre el valor óptimo al interior del tablero y el ambiente.

- La superficie corregida del tablero.

- La curva de disipación térmica del tablero.

3.3.1 Potencia Disipada

Tal como su nombre lo indica, es la potencia que se disipa debido al funcionamiento del conjunto

de los componentes montados en las envolventes (tableros).


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Para determinar la potencia disipada por un tablero en etapa de proyecto, se recurre a la siguiente

expresión:

ESMP8,0P2,1Pn

1a

a

n

1c

c ×××

×+×=

∑∑ ==

Donde:

P : Potencia disipada (W)

Pc : Potencia disipada por el cableado (W)

Pa : Potencia disipada por los artículos (W)

M : Factor de marcha

S : Factor de simultaneidad

E : Factor de previsión de extensión

La potencia disipada por el cableado (PC), está en función de la corriente promedio que recorre

estos conductores y el largo de los mismos. Según esto, la potencia disipada estará definida por la

siguiente expresión (ley de Joule):

C2

c RIP ×=

Donde:

I : Intensidad de corriente que recorre el conductor (A)

Rc : Resistencia del conductor (Ω)

La resistencia del conductor o incluso la barra de distribución de cobre dentro del tablero, se

determina por medio de la siguiente expresión:

C

Cc S

LR

×ρ=

Donde:

Rc : Resistencia del conductor (Ω)

Lc : Largo del conductor (m)

Sc : Sección del conductor (mm2)

La po tenc ia disip ada por c ada artícu lo (Pa), se determina tomando en cuanta el valor de la

potencia de consumo que tiene cada uno de los elementos ubicados al interior del tablero.


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Si bien es cierto prácticamente todos los elementos que integran un tablero disipan calor, se

recomienda solo tomar como elementos emisores de calor a las luces pilotos, protecciones

termomagnéticas y protecciones diferenciales, asumiendo que se encuentran trabajando a

capacidad nominal.

En los cuadros siguientes, se entregan las potencia disipadas por las protecciones

termomagnéticas y diferenciales Legrand, en función de la capacidad nominal y gama. Respecto a

las luces pilotos, se utilizan valores desde 0,6 a 3 (W), de cualquier forma, conviene consultar

directamente al fabricante de estas.

Tabla 3.5Potencia disipada por polo bajo corr iente nominal de termomagnéticos caja moldeada

DPX 125 DPX 160 DPX 250 DPX 630 DPX 1600

In (A) P (W) In (A) P (W) In (A) P (W) In (A) P (W) In (A) P (W)

25 2,7 160 15,4 100 7,4 250 12,5 630 15,9

40 2,4 - - 160 12,8 400 19,2 1250 46,9

63 4,2 - - 250 16,3 630 15,8 1600 76,8

100 6,5 - - - - - - - -

125 9,4 - - - - - - - -

Tabla 3.6Potencia disipada por polo bajo corri ente nominal de termomagnéticos modulares

Capacidad nominal en amperes

1 2 3 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125Gama Curva

Potencia disipada en watts

DX C 2,1 2,1 2,4 1,1 1,1 1,5 1,7 2,4 3,1 4 4,5 5,5 4,3 5,1 7,6

DX D 2,1 2,1 2,4 1,1 1,1 1,5 1,7 2,4 3,1 4 4,5 5,5 4,3 5,1 7,6

DX-h B y C - 2,1 - 1,1 1,1 1,5 1,7 2,4 3,1 4 4,5 5,5 - - -

Tabla 3.7Potencia disipada por aparato bajo corriente nominal de interrupto res diferenciales

In (A) 16 25 40 63 80Bipolares

P (W) 5 8 11,5 13 15,5

In (A) 25 40 63 80 -Tetrapolares

P (W) 7,5 12 19 25 -


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En ciertas ocasiones, los fabricantes entregan la resistencia del aparato por polo en el caso de las

protecciones termomagnéticas, en este caso, para conocer la potencia por polo de la protección,

se deberá utilizar la ecuación dada para el caso de los conductores.

El factor de marcha (M), representa en general a la relación entre el tiempo de partida y el tiempo

de parada (uso del tablero). Varía entre 0,3 y 1 en la industria. En general se recomienda utilizar un

factor 0,5 en todos los casos excepto en domicilios en donde se adopta por seguridad un valor

igual a 1.

El factor de simultaneidad (S), es la relación entre el número de circuitos en función simultánea y

el número de circuitos total. Para determinarlo, se recomienda el uso de la siguiente tabla:

De 1 a 3 circuitos : 1De 4 a 7 circuitos : 0,9

De 8 a 9 circuitos : 0,8

Más de 10 circuitos : 0,7

El factor de pr evisión de extensión (E), Representa la posibilidad de expansión del número de

circuitos del tablero. En general se deberá tomar como mínimo un valor 1,20 debido a que en el

dimensionamiento de tableros se debe dejar un espacio libre como mínimo de un 20%.

3.3.2 Diferencial de Temperatura

Es la diferencia entre la temperatura máxima tolerada por los componentes al interior de la

envolvente y la temperatura ambiente del lugar. Para poder determinarlo, basta con hacer una

resta entre la temperatura máxima aceptable en el tablero, normalmente dada por las protecciones

termomagnéticas, y la temperatura máxima del ambiente en que se encuentra. El resultado será

positivo si la temperatura deseada es más alta que la exterior, mientras que será negativo si ésta

es inferior.

ADTTT

−=∆

Donde:

∆T : Diferencial de temperatura (ºC).

TD : Temperatura máxima aceptable (ºC).

T A : Temperatura ambiente (ºC).


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3.3.3 Superficie Corregida

La superficie que se toma en cuenta en los cálculos, nunca será la superficie real del tablero. Este

dato en ocasiones es entregado por los fabricantes por medio de tablas o gráficas.

En el caso de no contar con la superficie corregida por medio de la información de los fabricantes,

se utiliza la siguiente expresión:

gSS ec ×=

Donde:

Sc : Superficie corregida (m2).

Se : Superficie equivalente (m2).

g : Coeficiente de gradiente térmica.

La superficie equivalente (Se), se determina en función de la siguiente formula:

654321e SSSSSSS +++++=

Donde:

S1 : (Superficie horizontal superior libre) = Superficie real × 1

S2 : (Superficie vertical izquierda libre) = Superficie real × 0,8

S3 : (Superficie vertical derecha libre) = Superficie real × 0,8

S4 : (Superficie frontal libre) = Superficie real × 0,6

S5 : (Superficie posterior libre) = Superficie real × 0,3

S6 : (Superficie horizontal inferior libre) = Superficie real × 0,2

ancho

a l t

o

p r o f u n

d i d a d

S1

S2 S3

S4

S5

S6

Nota:

El ancho, alto yprofundidad debenestar expresadasen metros.

Las superficiesdeben estarexpresadas enmetros cuadrados

Figura 3.5 – Superficies de un tablero


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El co efic ient e de gradien te térm ica (g), está relacionado con la altura de montaje del tablero,

para determinarlo se recurre a los siguientes valores:

Autosoportantes .................................... : g = 1 Altura de 0,5 m ..................................... : g = 0,70

Altura de 1,0 m ..................................... : g = 0,60

Altura de 1,5 m ..................................... : g = 0,55

Altura de 2,0 m ..................................... : g = 0,50

3.3.4 Curva de Disipación Térmica

La curva de disipación térmica es un dato entregado por los fabricantes de los tableros en función

del método de gestión térmica que eventualmente puede ser aplicado en sus productos.

La disipación natural es utilizada en todas las instalaciones cuya potencia es limitada, es decir, el

calor interno permanece a un nivel razonable y la superficie de la envolvente disipa en forma

natural. Pero en tableros de potencia de uso terciario e industrial que están dispuestos en salas

eléctricas, el calor generado por los elementos interiores produce un aumento de temperatura que

puede afectar el funcionamiento de los mismos. En este caso, se deberá contemplar en la etapa

de diseño, algún mecanismo que permita enfriar o mover el aire del interior del tablero. Para

economizar en un sistema de enfriamiento, en la mayoría de los casos, basta con disponer

racionalmente los materiales en un tablero poniendo arriba los elementos que disipan más calor, y

si el espacio lo permite, complementar al tablero con aireadores o ventiladores para mejorar la

evacuación del calor, para igualar las presiones internas y externas y para evitar, si es necesario,

los fenómenos de condensación.

Figura 3.6 – Disipación natural


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3-20

Es recomendable tratar dentro de lo posible favorecer el uso de la disipación natural (sistema

mostrado en la figura 3.6), debido a que esto significa un ahorro dentro del presupuesto del

proyecto, y dentro de lo posible, proyectar un tablero cuyo volumen sea superior al que se

necesita. De esta forma mejorara la disipación a menor costo.

Para el caso de utilizar en un tablero el sistema de disipación natural, Legrand entrega las

siguientes curvas de disipación térmica:

Figura 3.7 – Curvas de disipación natural

La aireación interna es utilizada cada vez que existe en un armario, un aparato aislado que

calienta demasiado, o si hay mucha diferencia de temperatura

interna entre la parte superior e inferior de la caja; en este caso,

existen riesgos de punto de calor que perjudican ciertos

componentes. La aireación interna evita estos puntos calientes,

mejora la disipación natural y limita la condensación. Se aconseja su

instalación para temperatura ambiente baja o media-baja y por sobre

todo para envolventes estancos (en el caso de ambientes con

polución).

La curva de disipación térmica (Legrand), para este método de

gestión es la mostrada en la página siguiente.Figura 3.8 – Aireación interna


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3-21

Figura 3.9 – Curvas de aireación interna

La ventilación se emplea cada vez que en condiciones normales de temperatura y limpieza

ambiental, la potencia a disipar es demasiado alta para ser controlada por disipación natural o por

movimiento de aire.

Figura 3.10 – Ventilación


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3-22

Para evitar serios problemas de operación de los componentes del tablero, en especial, de algún

dispositivo electrónico, por los problemas mencionados anteriormente, la recomendación en este

caso es el uso de un sistema de ventilación como lo muestra la figura 3.10.

Las curvas de disipación térmica (Legrand), para este método de gestión en función del volumen

de aire a mover por cada hora (m3/h), son las siguientes:

Figura 3.11 – Curvas de ventilación


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3-23

La climatización se utiliza cada vez que la temperatura externa es muy elevada (sea en ambiente

normal o con polución), y que la potencia a disipar es importante. En este caso, resulta imperativo

refrigerar la temperatura interna del tablero, por lo que la climatización es el único medio de

estabilizar la temperatura interna, llegando a un valor óptimo para preservar el buenfuncionamiento de los componentes.

Figura 3.12 – Climatización

En el caso de los productos Legrand, existen dos tipos de climatizadores, uno de 900 (w) y otro de

1500 (w), con circuitos frigoríficos por compresión, eficaces hasta 50ºC.

Figura 3.13 - Curvas de climatización


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3-24

El intercambio térmico es obligatorio cada vez que en condiciones normales de temperatura, no

solo es importante la potencia a disipar, sino también el ambiente exterior con polución o mucha

polución. Según lo anterior, es importante proteger los materiales que van al interior, y entonces,

se debe escoger un tablero completamente estanco.

Figura 3.14 – Intercambio térmico

En ese momento, el intercambiador térmico (como el mostrado en la figura 3.14), es la solución

ideal, ya que permite disipar el calor conservando la estanquidad original del tablero.

Figura 3.15 – Curvas de intercambio térmico


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3-25

La calefacción es necesaria desde el momento que vemos que al interior del armario se

presentan fenómenos de condensación y humedad.

Figura 3.16 – Calefacción

Las causas de la condensación y humedad son múltiples, por ejemplo, en un armario instalado en

exterior puede ser el enfriamiento nocturno, una tempestad durante una estación cálida o también

el efecto invernadero. Si el armario está instalado al interior de un edificio, pueden el corte de la

calefacción durante ciertos períodos (en la noche por ejemplo), el lavado del armario con agua fría

o también los grandes cambios de temperatura al interior del local, producir los fenómenos de

condensación y humedad. Las consecuencias para los artículos componentes del tablero pueden

ser la corrosión, la oxidación, malos contactos, baja de la aislación, cortocircuitos, etc.

Figura 3.17 – Curvas de calefacción


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Bibliografía de la Unidad

NCH Elec. 4/84, Electricidad, Instalaciones Interiores de Baja Tensión

Ministerio de Economía Fomento y Reconstrucción

Instituto Nacional de Normalización, Santiago, Chile, 1984

Manual Técnico, Taller del Tablerista

Departamento de Capacitación Legrand

Legrand Chile, Santiago, Chile, 2000

Guide Technique, La Distribution de Puissance

Legrand

Legrand SNC, Limoges, France, 2001

Catalogue 2000, Appareillage électrique d´ installations

Legrand

Legrand SNC, Limoges, France, 2000

Catalogo Generale Distribuzione 2000/2001, Apparecchiature elettriche per l´ installazione in edifici

industriali

BTicino

BTicino SPA, Milano, Italia, 2000

Distribución Industrial de la Energía

Mario Lillo Saavedra

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Concepción, Concepción, Chile, 1996

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