ESPECIFICACIONES DE DISEÑO Y PARTES DE UN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN Unidad 2 – Parte 1.

En esta unidad trataremos todo lo relacionado con las normas para el diseño y ensamble de los diferentes tipos de tableros de distribución, tales como los de alta tensión, media tensión y baja tensión;

también veremos los tipos de materiales a usar para su

construcción.

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¿QUÉ ENCONTRAREMOS EN ESTE DOCUMENTO? Unidad 2 – Parte 1. ........................................................................................... 1 Generalidades ................................................................................................. 3 Introducción ....................................................................................................... 3 Dispositivos de seguridad ................................................................................... 4 Partes y Componentes De Un Tablero De Distribución Eléctrica ......................... 5 Características y beneficios ............................................................................... 6 Características técnicas: ........................................................................................ 6 Tensión máxima 600 VCA, Tensión de servicio 480 Vca, 240 Vca, 3 Fases 3 Hilos, 3 Fases 4 Hilos 50/60 Hz, 6000A máximo bus horizontal ,5000A máximo bus vertical. .... 6 Ejecuciones (normas): ........................................................................................... 6 Características mecánicas ..................................................................................... 6 Normas y estándares (normas)............................................................................... 6 Barra colectora principal o barraje de distribución ........................................... 7 Partes de un tablero de alta tensión..................................................................... 9 Celda de medición ............................................................................................. 10 Celda de seccionador ........................................................................................ 11 Partes de un de un tablero de media tensión ..................................................... 12 Rotulado e instructivos de tableros: .................................................................. 13 Artes de un tablero de baja tensión: .................................................................. 14 Enlaces de interés ......................................................................................... 16

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Generalidades Introducción Los tableros, son equipos eléctricos de una instalación, que concentran dispositivos de protección y de maniobra o comando, desde los cuales se puede proteger y operar toda la Instalación o parte de ella y deben proveer un alto nivel de seguridad y confiabilidad en la protección de personas e instalaciones. La cantidad de tableros que sea necesario para el comando y protección de una instalación se determinará buscando salvaguardar la seguridad y tratando de obtener la mejor funcionalidad y flexibilidad en la operación de dicha instalación, tomando en cuenta la distribución y finalidad de cada uno de los ambientes en que estén subdivididos el o los edificios componentes de la propiedad.

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Los tableros serán instalados en lugares seguros y fácilmente accesibles, no deben ubicarse en la parte posterior del tablero, ningún artículo de vestuario ni ningún depósito. Se debe tener en cuenta las condiciones particulares siguientes: Los tableros de locales de reunión de personas se ubicarán en ambientes sólo accesibles al personal de operación y administración. En caso de ser necesaria la instalación de tableros en ambientes peligrosos, éstos deberán ser construidos utilizando equipos y métodos constructivos acorde a las normas específicas sobre la materia. Todos los tableros serán fabricados por una empresa calificada, y deberán llevar en forma visible, legible e indeleble la marca de fabricación, el voltaje de servicio, la corriente nominal y el número de fases. El responsable de la instalación deberá agregar en su oportunidad su nombre o marca registrada y en el interior deberá ubicarse el diagrama unifilar correspondiente. El equipo colocado en un tablero debe cumplir con las normas NTE INEN correspondientes y los requisitos establecidos por las empresas de suministro de energía eléctrica. Los cargadores de baterías no deben instalarse en los tableros principales. Los tableros deben permitir: • • • • • •

Dar respuesta adecuada a las especificaciones técnicas de cada proyecto. El uso óptimo de las dimensiones y de la distribución al interior. Utilizar componentes estandarizados. Facilidad de modificación. Fácil conexionado de potencia y auxiliares. Fácil evolución de la instalación a un costo controlado.

Dispositivos de seguridad Los tableros de distribución siempre deben de contar con un medio adecuado para aterrizar todos los cables de entrada y de salida. También deben tener sostenes para puerta, preferiblemente de los que se aseguran solos, para mantener la puerta abierta para el personal operativo. Para el equipo de seccionador/fusible, se debe tener barreras internas en el frente de los seccionadores y los fusibles para evitar los contactos.

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Partes y Componentes De Un Tablero De Distribución Eléctrica Tablero Switchgear TAD

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Características y beneficios • • • • • •

Compartimento especial de baja tensión para el equipo de medición, comunicación y control situada en frente del equipo y segregado de todos los demás compartimentos. Compartimento del interruptor con acceso frontal. Canales horizontales y verticales de alambrado accesibles desde el frente del tablero. Compartimento de barras y compartimento de cables situada en la parte posterior del tablero. Puerta posterior en el tablero. No requiere disipadores de calor en el interruptor y el bus.

Los tableros de baja tensión tipo TAD de Siemens pueden ser utilizados en los siguientes sectores y aplicaciones: Industria pesada: semiconductores, farmacéutica, cementera.

petroquímica,

automotriz,

biotecnología,

Institucional: tratamiento de agua, aeropuertos, universidades, instalaciones médicas, instalaciones correccionales. Energía crítica: call centers, proceso de datos, proceso continuo, industrial, hospitales. Comercial: grandes edificios para oficinas, centros de distribución, grandes almacenes. Características técnicas Tensión máxima 600 VCA, Tensión de servicio 480 Vca, 240 Vca, 3 Fases 3 Hilos, 3 Fases 4 Hilos 50/60 Hz, 6000A máximo bus horizontal ,5000A máximo bus vertical. Ejecuciones (normas)  NEMA 1 interior  NEMA 12  NEMA 3R Al aire libre sin pasillo Características mecánicas Tablero totalmente compartimentizado, Interruptor, Barras principales, Área de cables, Baja Tensión, Barras principales de cobre con funda termo contráctil y plateadas en sus uniones. Normas y estándares (normas) El Tablero TAD está diseñado y construido bajo:  NOM-01-SEDE-2005  NOMX-J-068-1981  NMX-J-109-1977  NMX-J-235/1-ANCE-2000 6

Barra colectora principal o barraje de distribución El arreglo del bus horizontal principal está diseñado para dar una alta resistencia al corto circuito. El bus Vertical aislado es opcional. Las capacidades disponibles del bus horizontal y vertical son 1600, 2000, 3200, 4000 y 5000 amperios. El bus neutro es opcional en el Tablero TAD y solo bajo requerimiento especial. El bus de tierra de cobre es estándar y se extiende a través de todas las secciones. Cableado del control y comunicación El calibre del cableado de control y comunicación estándar es el cable #14 AWG 90°. Las terminaciones se realizan con terminales de compresión. El cableado de control y comunicación está instalado en el frente de la estructura del dispositivo de distribución. Cada uno de los compartimientos del interruptor se alambra en forma independiente. El calibre del cableado de control y comunicación estándar es el cable #14 AWG 90° y como opción cable extra flexible, tipo de cobre trenzado SIS. Las terminales se realizan con zapatas de compresión. El cableado de Control y comunicación está instalado en el frente de la estructura del dispositivo de distribución. Cada uno de los compartimientos del interruptor tiene un ducto dedicado de Cables verticales. Existe en la parte superior de la sección un ducto horizontal que nos permite comunicar a las demás secciones

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Compartimientos del interruptor El compartimiento del interruptor cuenta con la cuna y todos sus dispositivos de conexión y desconexión del interruptor. El Interruptor cuenta con las tres posiciones de conectado-prueba-desconectado. Los rieles de la cuna permiten al interruptor ser extraído sin necesitad de ningún otro dispositivo. Hasta 6 (2 sistemas de tres) los transformadores de corriente pueden montarse en cada compartimiento Todos los empalmes del bus incluyen la tornillería de grado 5, arandelas de presión y planas. La tortillería de acero inoxidable en forma estándar. Todos los empalmes son plateados como estándar. Con provisiones para la extensión futura del bus principal. El arreglo del bus horizontal principal está diseñado para dar una alta resistencia al corto circuito. El bus Vertical aislado se da en forma estándar. Las capacidades disponibles del bus horizontal y vertical son 1600, 2000, 3200, 4000 y 5000 amperios. El bus neutro es opcional en el Tablero TAD y solo bajo requerimiento especial. El bus de tierra de cobre es estándar y se extiende a través de todas las secciones.

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Partes de un tablero de alta tensión GM6 tableros de distribución GIS El tablero GM6 pertenece a la gama de tableros GIS (Gas InsulatedSystem), lo cual implica que sus partes vivas (Barras, interruptor, conectores internos) se encuentren inmersos en gas de hexafloruro de azufre SF6. Con estas características podemos ofrecer a nuestros clientes un tablero en media tensión con dimensiones muy reducidas, lo que se traduce en la optimización y rentabilidad del espacio de su Planta, y la continuidad en el suministro de energía eléctrica en su Planta. Con el tablero GM6 es posible tener monitoreo y control a distancia a través de un sistema de supervisión, lo cual optimiza el suministro de la energía eléctrica. El tablero GM6 prevé en todo momento la seguridad del operador y las instalaciones con su característica de resistencia al arco interno y procedimientos de operación

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Los gabinetes para subestaciones, están diseñadas bajo la observación de los lineamientos de las Normas Nacionales en vigor NOMJ-68-1981 e internacionales IEC 529, IEC 144 e IEC 298 y VDE 0101/9.62. Estos equipos aseguran la continuidad en el servicio, debido a que pueden transformar la tensión de suministro de las redes de distribución, en media tensión permitiendo una regulación más estable en sus circuitos secundarios de utilización. Aplicación Nuestras subestaciones normalizadas, gracias a su diseño, pueden ser instaladas en cualquier proyecto que requiera el uso directo de energía eléctrica de las redes de distribución de media tensión de las compañías suministradoras, por lo que son ideales en plantas industriales, grandes complejos, hospitales, centros comerciales, bancos, entre otros, ya sea como subestación de acometida principal o derivada. Consideraciones para las subestaciones Las subestaciones compactas para 13,8, 23, y 34,5 kV, servicio interior o servicio intemperie, están construidas con lámina de acero rolado en frio terminadas con pintura electrostática a base de polvo epóxico. Toda las estructuras y puertas están integradas con lámina calibre 12 (2,78 mm), y las cubiertas en calibre 12 (2.78 mm). Su diseño presenta en su totalidad perimetral (cubiertas frontales, laterales superiores e inferiores), superficies exentas de riesgo para el personal de operación por contactos involuntarios con partes vivas portadoras de energía de alta tensión. Los perfiles estructurales y el envolvente están fabricados en secciones serie de fácil armado (atornillables), lo que proporciona una gran versatilidad cuando se requieren ampliaciones futuras. En el interior de estos gabinetes se tiene el espacio requerido para alojar los equipos de maniobra de Alta tensión que exige el proyecto. Las partes de una subestación pueden ser las siguientes: • Celda de medición • Cuchilla intermedia o de paso • Celda de seccionador con o sin apartarrayos. • Celda de acoplamiento a transformador. • Celda de transición • Celda de acometida • Transformador

Celda de medición Es la celda destinada al equipo de medición de la compañía suministradora, diseñada con el espacio adecuado de acuerdo a las normas de la Compañía de luz y Fuerza del Centro y Comisión Federal de Electricidad, para alojar sin problemas el equipo de medición. Cuchilla de paso Es una cuchilla de un tiro, tripolar de operación sin carga y en grupo.

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La capacidad nominal de corriente es de 400 A, en tensiones de operación de 13,8, 23 y 34,5 kV. Normalmente la cuchilla se instala entre dos celdas en la par te superior, por lo que puede utilizarse entre la celda de medición y la celda de seccionador principal para aislarla subestación de la alimentación cuando se requieran trabajos de mantenimiento en el interior de la misma, o puede ser utilizada como acometida de la compañía suministradora cuando no se requiera celda de medición, o cuando se trate de una subestación derivada sin medición (en este caso será necesario adicionar una celda de acometida). Se emplea una cuchilla tripolar tipo DTP, la cual es accionada por medio de una palanca exterior que se localiza al frente y en la parte superior, para poder colocar la palanca y accionar la cuchilla, primero se deberá de abrir una pequeña puerta, la cual tiene una pre p a ración para candado, con lo cual se evita que personal no capacitado realice maniobras inadecuadas. Subestación compacta de 23 kV, IP-40 (NEMA 1) (Figura 1) Celda de seccionador En esta celda se aloja el seccionador de carga tripolar de un tiro operación en grupo, para la conexión y desconexión con carga, este seccionador es adecuado a la tensión de operación de la línea de distribución en media tensión (13,8. 23 y 34,5 kV), Se emplea un seccionador tipo LDTP, con una corriente nominal de 630 A. La finalidad principal es la protección contra corto circuito, la cual se logra a través de los fusibles de alta tensión y alta capacidad interruptiva. El seccionador también protege la línea contra operación monofásica o bifásica gracias a su mecanismo percutor, el cual desconecta automáticamente las tres fases cuando se funde un fusible. La operación del seccionador se realiza por medio de un accionamiento de disco, desde el exterior frontal de la celda, un seguro mecánico evita abrir la puerta si no está desconectado el seccionador, para la prevención de cualquier accidente. Cuando el seccionador se instala en una celda principal, debe de incluir tres apartarrayos, los cuales se montan en la parte posterior del seccionador. Los apartarrayos son del tipo autovalvular, para redes con neutro conectado rígidamente a tierra o aislado. Cuando la celda es para seccionador derivado, normalmente no se instalan apartarrayos.

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Partes de un de un tablero de media tensión

Celdas de media tensión. Las celdas de media tensión, también denominadas cuadros, paneles, consolas o armarios, deben cumplir los requisitos de una norma técnica internacional, tal como IEC 62271-1, IEC 62271-200, de reconocimiento internacional como la UL 347, ANSI- IEEE C37 o NTC que le aplique y demostrarlo mediante un certificado de conformidad de producto

Generalidades El sistema 8HS64 está basado en el principio de construcción de tableros en forma modular, y dado lo versátil de su diseño normalizado bajo las normas,NOMJ-118 parte 1 y 2, es adecuado para cualquier tipo de proyecto eléctrico.

Aplicación Gracias a su diseño los gabinetes son adecuados para los proyectos en los que se requieran distribuciones principales, secundarias instalación de equipos de maniobras, control y medición, así como para arrancadores de motores ya sea a tensión plena, por autotransformador o cualquier otro tipo, cuando es necesaria la instalación de variadores de velocidad (micro, midi o masterdrive) o arrancadores en estado sólido tipo sikostar controlados o no por medio de equipo simatic.

Construcción El sistema de gabinetes está fabricado con lámina de acero rolado en frío calibre 12, para toda la estructura y calibre 14para tapas y puertas, terminados con pintura electrostática a base de polvo epóxico color gris ANSI 61. Las puertas tienen instaladas cerraduras con llave, para cada sección. El montaje del equipo de forma fija se realiza por medio de placas de montaje calibre 14, acabado tropicalizado, las cuales se atornillan sobre las columnas laterales. 12

Rotulado e instructivos de tableros: Un tablero de baja tensión o celda de media tensión debe tener adherida de manera clara, permanente y visible, por lo menos la siguiente información: Tensión(es) nominal(es) de operación. Corriente nominal de operación. Número de fases. Número de hilos (incluyendo tierras y neutros). Razón social o marca registrada del fabricante, comercializador o importador. El símbolo de riesgo eléctrico. Cuadro para identificar los circuitos. Grado de protección o tipo de encerramiento. Diagrama unifilar del tablero. El tipo de ambiente para el que fue diseñado en caso de ser especial (corrosivo, intemperie o áreas explosivas). Rotulado para la identificación de los circuitos individuales. Instrucciones para instalación, operación y mantenimiento. Todo tablero debe indicar, de forma visible, la posición que deben tener las palancas de accionamiento de los interruptores, al cerrar o abrir el circuito.

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Artes de un tablero de baja tensión: Características Técnicas: Tensión de operación máxima: 600ª, 480/277 Vc.a., 3F, AH, 250 Vc.c. Barras principales: aluminio Corriente en barras principales: 250, 400 y 600ª Frecuencia: 60Hz Tipo de interruptores principales:JXD6, LXD6 y FXD6 Tipo de interruptores derivados: ED6, ED4, ED2, BL, BQD y QJ2 Corriente en derivados: 15 a 225 A Número de circuitos: 42,600 A 2 de 4 AWG a 500 MCM Zapatas principales (Conectores de aluminio): SE 400 A 1 de AWG a 600 MCM SE 250 A 1 de 6 AWG a 350 MCM

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Generalidades Los tableros de distribución del tipo P2 son un nuevo concepto de tableros de distribución de energía, realizados de acuerdo a las Normas Eléctricas vigentes en el territorio nacional: • NMX-J-118/1-ANCE-2000 • NMX-J-118/2-ANCE-2000 y • NMX-J-235/1-ANCE-2000 • NMX-J-235/2-ANCE-2000 Además de estar registrado y aprobado por la Norma UL., los interiores bajo el registro E2269.UL67, NEMA PB1, las cajas y los frentes en el E4016.UL50, NEMA 250.

Aplicación Debido a que los tableros P2 están diseñados para alojar en su interior interruptor temo magnéticos derivados del tipo ED, BL, BQD y QJ son ideales para centralizar líneas de distribución, circuitos derivados y de alumbrado, en instalaciones comerciales e industriales, así como residenciales en donde existe sistemas eléctricos de mediano y gran tamaño. Construcción Los tableros de distribución y alumbrado tipo P2, Están diseñados para montaje en pared (sobreponer), construidos con lámina de acero rolado en frío, los gabinetes calibre 16 y las tapas frontales calibre 14. Las tapas frontales son desatornillables de fácil desmontaje. La tapa está terminada con pintura electrostática a base de polvo epóxico color gris ANSI 61. El gabinete tiene un acabado tropicalizado. La tapa cubre las partes energizadas presentando un frente totalmente muerto lo cual evita cualquier accidente por contacto con las partes energizadas. El tablero está diseñado para intercambiar interruptores de dos o tres polos por su equivalente de interruptores de un polo. La barra de neutro está localizada lateral a los interruptores termomagnéticos para un fácil alambrado y un menor recorrido de cable de alimentación. Todos los tableros P2 pueden alojar 42 circuitos de un polo.

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Enlaces de interés Dónde podemos encontrar más información

 http://www.scribd.com/doc/16155171/tableros-electricos  http://www.promelsa.com.pe/tableros-distribucion.htm  http://issuu.com/racr986/docs/instalaciones_residenciales/1  http://www.fermax.es/secciones/boletin2010/index.aspx?idnoticia=24&idseccion=6 &tipobol=ISAT  http://www.kompass.com/guide_gs53030108_es_ww/produccion/tablerosdistribucion-electrica-1.html  http://www.schneider-electric.com.co/documents/press-release/CentrosCarga.pdf

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