Cuadros eléctricos: tipos, componentes, climatización y protección

1. Cuadro eléctrico

Es un conjunto formado por una envolvente, que protege los componentes, y un equipo eléctrico, que controla y protege la instalación.

2. Clasificación de los cuadros eléctricos

Se clasifican según el material, la construcción, el montaje y su aplicación.

2.1. Según el material constructivo

Pueden ser metálicos, fabricados con chapa de acero, o aislantes, de poliéster y fibra de vidrio.

2.2. Según la topología constructiva

Pueden ser cerrados, con los componentes cubiertos, o abiertos, que permiten acceder a ellos sin retirar elementos.

2.3. Según el montaje funcional

Pueden ser monomodulares, con una sola unidad funcional, o multimodulares, formados por varias unidades ampliables. También pueden ser fijos, enchufables o extraíbles.

2.4. Según el tipo de aplicación

Pueden ser de distribución, para repartir energía; de automatismos, para controlar máquinas y procesos; y de máquina o terminales, para alojar los elementos de una máquina.

3. Aspectos constructivos

Son los elementos que forman la envolvente y permiten proteger, montar y organizar los componentes eléctricos.

3.1. Tapas

Cubren el cuadro y permiten acceder a su interior.

3.2. Puertas

Facilitan el acceso y pueden incorporar cerraduras de seguridad.

3.3. Chasis

Estructura metálica donde se fijan los aparatos eléctricos; puede ser fijo o extraíble.

3.4. Perfiles

Sirven para sujetar y montar los componentes eléctricos.

3.5. Placas pasacables

Facilitan el paso de cables y pueden ser perforadas o lisas.

3.6. Precintos

Permiten comprobar si el cuadro ha sido abierto.

3.7. Obturadores

Cierran huecos libres para evitar la entrada de polvo y otros elementos.

3.8. Elementos de fijación para interruptores de caja moldeada

Permiten fijar los interruptores de forma segura en el cuadro.

3.9. Tejado

Cubierta inclinada que protege el cuadro y facilita la evacuación del agua.

3.10. Zócalo

Eleva el armario del suelo y facilita su instalación.

3.11. Placas

Sirven de fondo y soporte para montar los componentes eléctricos.

3.12. Armadura

Estructura resistente que sostiene el armario.

3.13. Revestimiento

Cubre y protege la estructura del armario.

3.14. Soportes para la fijación mural

Permiten sujetar el cuadro a la pared.

4. Elementos de cableado y conexión

Permiten conectar los aparatos, distribuir la energía e identificar los conductores.

4.1. Regletero

Conjunto de bornes que conecta los conductores y facilita su identificación.

4.2. Repartidores y tiras de bornes

Distribuyen la alimentación entre varios circuitos y permiten conectar diferentes cables.

4.3. Marcado de bornes

Identifica los bornes mediante marcas o colores para facilitar el montaje y mantenimiento.

4.4. Marcado de cables

Identifica los conductores para facilitar su instalación y mantenimiento.

4.5. Sistemas de conexión rápida

Permiten conectar y desconectar cables de forma rápida y sencilla.

4.6. Sistemas de conexión rápida: peines y bornes de reparto de inserción directa

Los peines conectan varios aparatos y los bornes de reparto distribuyen la corriente entre distintos conductores.

4.7. Fijación del cableado

Mantiene los cables ordenados, sujetos y protegidos.

4.7.1. Canales ranurados (canaletas)

Organizan y protegen los cables dentro del cuadro.

4.7.2. Brazaletes

Sujetan grupos de cables a perfiles o soportes.

4.7.3. Bridas

Agrupan y sujetan los cables para mantenerlos ordenados.

4.7.4. Espirales

Agrupan y protegen los cables mediante una cubierta flexible.

4.8. Embarrados

Barras conductoras que distribuyen la energía eléctrica dentro del cuadro.

4.9. Barras fijas y flexibles

Las fijas se utilizan en conexiones permanentes y las flexibles se adaptan a diferentes posiciones.

4.8.2. Bornes de entrada y salida

Permiten conectar los cables de alimentación y los circuitos exteriores al cuadro.

4.8.3. Identificación

Las barras, conexiones y puntos deben identificarse con colores para distinguir fases, neutro y tierra.

Los embarrados se colocan según el tipo de armario y el espacio disponible. Si no hay espacio, se instalan en el revestimiento trasero.

5. Elementos para la climatización

Los armarios necesitan una temperatura adecuada para evitar condensación, sobrecalentamiento y averías. Se utilizan sistemas de ventilación y climatización.

5.1. Climatización natural

Aprovecha la circulación natural del aire mediante aberturas para regular la temperatura interior.

5.1.1. Ventanas y rejillas de ventilación

Permiten la entrada y salida de aire. Se colocan en caras opuestas para favorecer la ventilación natural.

5.1.2. Techo de ventilación

Se instala en la parte superior del armario para mejorar la ventilación. Puede incorporar filtros para evitar la entrada de polvo.

5.2. Climatización forzada

Utiliza ventiladores u otros elementos para mover el aire cuando la ventilación natural no es suficiente.

5.2.1. Resistencias calefactoras

Calientan el interior del armario y evitan la condensación cuando la temperatura exterior es baja.

5.2.2. Ventiladores

Expulsan el aire caliente y hacen circular aire para reducir la temperatura interior.

5.2.3. Termostatos

Controlan la temperatura y activan o desactivan la calefacción o ventilación cuando es necesario.

6. Elementos auxiliares

Son componentes que facilitan el funcionamiento, mantenimiento y reparación de los cuadros eléctricos.

6.1. Iluminación

Facilita la visualización y el trabajo dentro del armario. Puede encenderse de forma manual o automática al abrir la puerta.

6.2. Portadocumentos

Permite guardar esquemas y documentos del cuadro eléctrico para consultarlos fácilmente.

6.3. Portarrótulos

Sirven para identificar cables, componentes y elementos del cuadro mediante etiquetas.

7. Compartimentación

Consiste en separar las distintas zonas del armario para evitar contactos accidentales, facilitar el mantenimiento y mejorar la seguridad. Existen cuatro formas de compartimentación según el grado de separación.

8. Entrada de cables

La entrada de cables depende de su tipo y cantidad. Puede realizarse mediante tubos, canaletas o bandejas.

8.1. Unión de tubos

Los tubos se conectan al cuadro mediante prensaestopas, que sujetan los cables y protegen la entrada.

8.2. Unión de canaletas y bandejas

Se utilizan piezas terminales para fijar las canaletas y bandejas al armario, manteniendo la protección del cableado.

9. Conexión de cargas en cuadros eléctricos

Las cargas se conectan mediante tomas industriales o bornes. Los colores identifican la tensión y el tipo de conductor, facilitando una conexión segura.

10. Consideraciones técnicas de montaje e instalación para evitar las perturbaciones electromagnéticas

Las perturbaciones electromagnéticas pueden alterar el funcionamiento de los equipos electrónicos. Para evitarlas, se deben separar los cables de potencia y control, utilizar una buena puesta a tierra y diseñar correctamente el armario.

10.1. Masa de referencia

Las partes metálicas del armario y de la instalación se interconectan para crear una masa de referencia común y reducir las perturbaciones electromagnéticas.

10.2. Instalación en el interior del cuadro

Los cables de potencia y control deben mantenerse separados. También hay que organizar los componentes y las canalizaciones para reducir las interferencias.

11. Índices de protección

Indican el nivel de protección de las envolventes frente a la entrada de sólidos, líquidos y golpes.

• Código IP
• Código IK: indica la resistencia frente a impactos mecánicos. Cuanto mayor sea el índice, mayor será la protección.