CUADROS ELÉCTRICOS PARA AUTOMATISMOS

Los cuadros eléctricos se utilizan generalmente para alojar los elementos de maniobra y protección necesarios para el funcionamiento de la máquina/s del automatismo.

Dentro de ellos colocaremos elementos tales como magnetotérmicos, contactores, relés, sensores, cableado, aparatos de medida, luces de aviso, etc.


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Índice de Contenidos:

- Funciones
- Tipos
- Partes de un Cuadro Eléctrico
- Niveles de Protección:
  - Grado de Protección IP
  - Grado de Protección IK
- Pasos para el Montaje

Funciones de los Cuadros Eléctricos

Un cuadro eléctrico reúne varias funciones según el uso y lugar de la instalación.

Podríamos decir que principalmente cumplen 2 misiones principales; evitar que las personas accedan a partes con tensión y proteger la aparamenta eléctrica de las influencias externas como el polvo, el agua y los golpes.

Pero además de estas 2 misiones principales, también ha de facilitar el mantenimiento de los componentes y por tanto de la instalación, debiéndose poder desmontar las tapas fácilmente a la vez que ofrecer la protección mínima necesaria para que cualquier usuario no tenga acceso a las partes metálicas en tensión y por tanto evitar contactos directos.

Recordar también que el tamaño ha de ser el adecuado al número de elementos que se desee instalar, para efectuar las conexiones adecuadamente, correcta señalización de los cuadros, ventilación, etc., entre otros factores.

Tipos de Cuadros Eléctricos

Hay muchas clasificaciones, por ejemplo si es de baja  alta tensión, si son de plástico o metálicos, de exterior o interior, móvil o fijo, etc.

Aquí te dejamos una clasificación dependiendo del tipo de caja del cuadro:

- Mono modulares: una sola unidad funcional sin posibilidades de expansión.

- Multi modulares: Tienen como principal característica las posibilidades de ampliación y acoplamiento con otros módulos del mismo tipo.

- Cuadros enchufables: Son aquellos que utilizan unidades funcionales extraíbles.

Estas pueden ser conectadas y desconectadas con facilidad del cuadro principal, incluso con tensión.

Se utilizan en sectores que necesitarán la reposición inmediata de sus elementos para continuar en servicio.

La integración, en el conjunto, se realiza de forma directa presionando la parte enchufable sobre el hueco del armario.

No son muy habituales, dado el coste que tienen,

Partes de un Cuadro Eléctrico

- La caja o envolvente: su función es servir de soporte y proteger mecánicamente los elementos que contiene en su interior.

- Las puertas: que sirven para cerrar el armario, evitando el acceso de personas no autorizadas  a los aparatos eléctricos del interior.

La existencia de elementos de indicación óptica internos, pilotos, aparatos de medida, lámparas, etc., exige utilizar puertas de tipo transparente.



En el interior de la caja tenemos:

- Las tapas: que tienen como misión ocultar las conexiones eléctricas del interior y dejar al descubierto los elementos de acción, para que el operario pueda maniobrar sobre ellos.

Pueden ser de material plástico o metálicas.

- El chasis: es la parte metálica de los cuadros donde se fijan los aparatos eléctricos.

Puede ser fijo o extraíble, siendo este último el que más flexibilidad aporta a los trabajos de montaje, permitiendo realizar los trabajos eléctricos de forma independiente a los relacionados con su fijación mural.

- Perfiles o carriles: un perfil es una pletina doblada que se utiliza para la fijación elementos en cuadros eléctricos.

Se fija en el fondo del armario, o en el chasis, con remaches, tornillos o piezas especiales.

La gama de aparatos que pueden ser situados sobre perfil es muy amplia: interruptores de protección, de maniobra, aparatos de medida, regletas, etc.

- Placas pasacables: están situadas en la parte superior e inferior del cuadro, permiten adaptar fácilmente la entrada de tubos y canaletas de diferentes tamaños.

Estas pueden ser extraíbles permitiendo su mecanizado fuera del cuadro.

- Precintos: se utilizan para el sellado de tapas y puertas cuando es necesario restringir el acceso al interior del cuadro.

El precintado se realiza en los tornillos que sujetan las tapas o en las esquinas opuestas de las puertas.

Además a todas las puertas se les puede acoplar una cerradura.

- Obturadores: los obturadores son elementos que permiten tapar los huecos libres de la tapa, una vez que se han instalado todos los aparatos eléctricos en su interior.

De esta forma no solo se consigue un buen efecto estético, sino que se evita la introducción de objetos y polvo aumentando el grado de protección IP.

Niveles de Protección

Hay agentes externos que pueden dañar los equipos de los automatismos como el polvo, el agua, los impactos o choques y que son perjudiciales para las envolventes de los cuadros y canalizaciones eléctricas, y en general otros tipos de elementos eléctricos.

Por este motívo es necesario proporcionar cierto grado de protección mínimo según el lugar de instalación.

Hay 2 códigos internacionales que permiten identificar los niveles de protección de los cuadros eléctricos, el IP y el IK.

Grado de Protección IP

El código de protección IP (International Protection) está unificado internacionalmente y sirve para la descripción de los grados de protección de las envolventes contra la penetración de cuerpos sólidos y la entrada peligrosa de líquidos.

Para denominar el índice de protección IP, se determina por las letras IP seguidas de dos números.

El primer número indica simultáneamente el tamaño de entrada de cuerpos extraños y una protección de las personas contra el acceso a partes peligrosas.

Podríamos decir que nos indica la protección frente a intrusiones en el cuadro.

Esta número va de O a 6, cuanto mayor es su valor, mayor es la protección contra cuerpos sólidos extraños de menor tamaño, hasta el máximo de 6 en la que está totalmente protegida la envolvente contra sólidos.

0 sin protección
1 Protegido contra la entrada de sólidos hasta 50 mm.
2 Protegido contra la entrada de elementos sólidos de hasta 12,5 mm.
3 Protegido contra la entrada de sólidos hasta 2,5 mm.
4 Protegido contra la entrada de sólidos hasta 1 mm.
5 Protegido contra la entrada de polvo (la cantidad que entra no interfiere en el funcionamiento del aparato).
6 Completamente protegido contra la entrada de polvo.

El segundo número indica el grado de protección de las envolventes de los equipos eléctricos contra los efectos perjudiciales de la penetración del agua.

Este segundo número va de O a 8 indica que no tiene protección (O), caída de agua en forma vertical y lluvia fina (1 a 3), proyecciones y chorros de agua (4 a 6) e inmersiones (7 y 8).

0 sin protección

1 No debe entrar agua cuando se deja caer, desde una altura de 200 mm desde el dispositivo, durante 10 minutos (a razón de 3-5 mm³ por minuto).

2 No debe entrar agua cuando se cae, durante 10 minutos (a razón de 3-5 mm³ por minuto).

Esta prueba se realizará 4 veces a razón de una por cada 15° de rotación tanto en vertical como en horizontal, comenzando cada vez desde la posición normal.

3 El agua nebulizada no debe entrar en un ángulo de hasta 60° a la derecha e izquierda de la vertical a una media de 11 litros por minuto ya una presión de 800-100 kN/m2 durante un tiempo no inferior a 5 minutos.

4 No debe entrar agua arrojada desde cualquier ángulo a una media de 10 litros por minuto y una presión de 800-100 kN/m2 durante un tiempo no inferior a 5 minutos.

5 No debe entrar agua lanzada por chorro (desde cualquier ángulo) a través de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a una media de 12,5 litros por minuto y una presión de 30 kN/m2 durante un tiempo no inferior a 3 minutos y a una distancia no inferior a 3 minutos. menos de 3 metros.

6 No debe entrar al agua a chorro (desde cualquier ángulo) a través de una boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un promedio de 100 litros por minuto y una presión de 100 kN/m2 por un tiempo no menor a 3 minutos a una distancia no menor de 3 metros.

7 El dispositivo debe soportar sin ningún tipo de filtración la inmersión total en 1 metro durante 30 minutos.

8 El dispositivo debe soportar sin filtración ninguna inmersión total y continua hasta la profundidad y durante el tiempo especificado por el fabricante del producto de acuerdo con el cliente, pero siempre que las condiciones sean más severas que las especificadas para el valor 7.

Dentro de esta protección nos podemos encontrar con las letras SK que indica que está protegido contra de chorros de corto alcance a alta presión y de alta temperatura.

En algunos casos podemos ver letras que acompañan a los valores IP.

Estas se emplean para añadir información extra sobre el dispositivo y su nivel de protección.

B`: protegido contra acceso con el dedo u objetos análogos
D: Cable
f: Contra aceite
H: Dispositivo de alto voltaje
M: Dispositivo en movimiento durante la prueba
S: Dispositivo inmóvil durante la prueba
W:Protección ala intemperie.

La a paramenta eléctrica a instalar en cuadros eléctricos como son interruptores automáticos, diferenciales, etc., en el interior de envolventes, deberá ser de un grado IP 20 como mínimo.

Se recomienda una envolvente que cumpla el grado de protección IP 40 en interiores y IP 43 en exteriores, como mínimo.

Grado de protección IK

Al igual que la protección IP, este código se rige por un estándar internacional (IEC 62262), para que puedas realizar comparaciones entre diferentes cuadros.

En este caso, este grado indica la resistencia mecánica a impactos nocivos y que pueden dañar el cuadro.

El grado IK varía de 0 (resistencia mínima) a 10 (resistencia máxima).

 IP e IK para Cuadros Eléctricos

Para cuadros de interior tipo cerrados, el IP ha de ser como mínimo igual o superior a IP2X con el cuadro en funcionamiento.

X = cualquier letra o número.

Si el cuadro es de exterior sin protección adicional, el grado de protección ha de ser como mínimo IPX3.

Su parte frontal y trasera tiene que ser como mínimo IPXXB, para evitar que cualquier usuario pueda introducir los dedos en ellas.

Por este motivo, es obligatorio el uso de obturadores en los huecos que puedan quedar en las tapas.

Pasos Para el Montaje de un Cuadro Eléctrico

-. Montar el chasis.

-. Realizar el montaje de la canalización, que va a ser ocupada por el cableado de los aparatos.

-. Fijar los perfiles y soportes, para colocar los aparatos y las bornas.

-. Colocar los aparatos y siguiendo el mismo orden, que viene en el Plano Eléctrico y/o Esquema Eléctrico.

-. Realizar los troquelados de las puertas y placas, donde se vayan a colocar aparatos de medida, ventiladores, rejillas, y elementos de maniobra, etc.

-. Comprobar que no falta ningún elemento, de la Lista de Materiales de la oferta, para la terminación del cuadro.

- Realizar la conexión del cableado siguiendo el esquema eléctrico.

Mejor con el cuadro en horizontal y colocando el cuadro en un una posición cómoda para el técnico.

- Poner todos los obturadores y placas pasacables que se necesiten.

- Colocar la tapa del cuadro.

- Conectar y Comprobar el funcionamiento correcto del cuadro.

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