Instalaciones Eléctricas Domiciliarias: Interruptores, Tomacorrientes y Tableros

Interruptores y Tomacorrientes

Lo que normalmente llamamos llave es un interruptor o disyuntor en el vocabulario electromecánico, cuya función es la de abrir o cerrar a voluntad un circuito eléctrico, conservando la posición (abierto o cerrado). Otro tipo de interruptor es el pulsador, que cierra sus contactos mientras se presiona, abriéndose al dejar de hacerlo. El tomacorriente (toma) es un dispositivo que permite unir o conectar un artefacto o suministro de energía para su normal funcionamiento, conservando esta conexión en forma constante hasta ser desconectado.

Tipos de Interruptores y Tomacorrientes

• De embutir: Se colocan en cajas embutidas en la pared. Fuera del alcance de la mano quedan todos los elementos bajo tensión, gracias a las tapas o chapas protectoras.
• De exterior: Se montan sobre la superficie de la pared. Para que no queden partes con tensión, se construyen cajas que por lo general son de plástico.

Los tomas y fichas deben ser construidos bajo las normas IRAM correspondientes.

Para conectar un artefacto, el cable del tipo envainado debe tener tres cables: fase, neutro y puesta a tierra, que se considera potencial nulo.

Si el artefacto está provisto de un borne o tornillo fijado a todas las partes conductoras, es posible unirlo con la denominada tierra. Esta se admite mediante el tercer cable que forma parte de la alimentación. Garantiza, en caso de falla, el aislamiento del artefacto mediante la activación de las protecciones (interruptor diferencial, interruptor termomagnético o fusible).

Los elementos que no contienen tensión se los denomina masa.

El bastidor suele ser de chapa o material plástico de alta resistencia mecánica. Los módulos se colocan a presión y se sacan con la ayuda de un destornillador. Luego se recubre con una tapa de termoplástico. Mediante los sistemas modernos, hay dos barreras de aislamiento: la chapa exterior y las partes aislantes del módulo.

Tipos de Interruptores

• Interruptor unipolar (llave de un punto): Según la posición de las palancas, los contactos pueden estar abiertos o cerrados. La corriente nominal de un interruptor es el valor de la corriente que el interruptor puede conducir y cortar sin dañarse la cantidad de veces necesarias para la vida útil de un artefacto.
• Tomas múltiples: Tienen cuatro o cinco bases tomacorrientes. Se los puede encontrar con un interruptor general solamente o sin él; otros con un fusible de protección. Se pueden fijar en paredes, estructuras o el piso. Tienen un cable para el tomacorriente de donde se toma la alimentación; se fabrican las prolongaciones.
• Interruptor o llave de combinación: Está destinado a comandar una o varias luminarias desde dos puntos distintos.
• Interruptor de 4 vías: Es una llave de combinación bipolar que permite comandar luminarias desde varios puntos distintos.
• Variador de la intensidad luminosa (dimmer): Es un dispositivo que permite variar la intensidad de la luz de una o varias lámparas a la vez.
• Automático de pasillo: Puede ser accionado desde varios lugares distintos mediante pulsadores. Una vez pulsado, comienza a trabajar el temporizador. El tiempo puede variar de 10 segundos a 5 minutos.
• Luz vigía roja: Emite una luz roja de baja intensidad en forma permanente, indicando su posición en la oscuridad.
• Zumbadores: Se utiliza para dar una señal sonora.

Interruptores Automáticos

Además de conducir o cortar la conducción de la corriente, también abren el circuito si no se cumplen las condiciones prefijadas, por ejemplo: sobrecarga o cortocircuito.

Las protecciones utilizadas en los circuitos deben ser conectadas en serie, sacando de servicio la sección afectada.

Las protecciones son de diversas índoles. Para el caso de sobrecorriente, podemos agruparlas en dos grupos: los fusibles y los interruptores automáticos o disyuntores. Ambos elementos se basan en el calor generado por el paso de la corriente por un elemento metálico y por elemento electromagnético. Las curvas muestran la respuesta de los elementos frente a las magnitudes que están controlando. (gráfico)

Las sobrecorrientes o sobreintensidades que se pueden encontrar en los circuitos eléctricos son:

• Larga duración: denominada simplemente sobrecarga.
• Breve duración: denominada corriente de cortocircuito.

Interruptor Automático o Disyuntor

Realizan la interrupción de la corriente en el aire. Todos los interruptores recién estudiados hacen la separación de los contactos en forma rápida a fin de que el arco eléctrico no quede encendido, ya que dañaría irreversiblemente el material de los contactos. Por esta razón, todos los interruptores son de corte rápido y se logra con los adecuados sistemas de palanca y resorte.

Por medio de esta tecnología, el arco eléctrico se apaga de forma rápida y segura.

La palanca de los interruptores tiene tres posiciones:

• Arriba (circuito abierto).
• En el medio u horizontal (indica que abrió el circuito debido a la acción de las protecciones).
• Abajo (circuito cerrado).

Tipos de Disyuntores

• Termomagnético: Son los interruptores unipolares con corriente nominal. Es posible acoplarlos según la instalación (monofásica). Su utilización está más generalizada; también son muy empleados en los grandes circuitos de iluminación y como interruptor general en pequeños tableros.
• Interruptor automático: Son los que los tres o cuatro polos vienen juntos con los elementos de protección en una sola unidad. Se lo utiliza mayormente en tableros principales o tableros de fuerza motriz. Por decirlo de alguna manera, se los utiliza por excelencia en los tableros de potencia para usos industriales.

Protección Térmica en General

También denominada bimetálica, ya que su funcionamiento se basa en el efecto de dilatación que se produce al calentarse los metales.

Accesorios de los Interruptores

• Contactos auxiliares: Son contactos normalmente abiertos o cerrados en cantidades predeterminadas por cada fabricante. Se utilizan para dar señales de que está abierto o cerrado.
• Bobina de disparo: Permite abrir el interruptor a distancia por razones de seguridad.
• Bobina de cero tensión: En caso de cortarse la tensión de alimentación del interruptor, provoca la apertura del mismo.
• Bloqueo mediante candados: Permite la colocación de candados para el bloqueo del interruptor.
• Enclavamiento manual: Es un accesorio que mecánicamente une dos manijas, de forma tal que cuando uno se abre, el otro se cierra.

Interruptor Automático Tipo Guarda Motor

Existen dos tipos bien diferenciados:

• Magnéticos: Cuentan con la protección para cortocircuito, con la ventaja de ser regulables en sus rangos.
• Termomagnéticos: Es el que cuenta con ambas protecciones, para cortocircuitos y sobrecargas del motor. Se suelen proveer en un pequeño tablero en forma unitaria.

Fusibles

Son los más antiguos que se conocen para la protección de los circuitos eléctricos.

Estos basan su funcionamiento en la ley de Joule, por la cual, al circular una corriente, se desarrolla una cantidad de calor. El uso de estos es muy difundido por su eficiencia y bajo costo.

Características

• Tensión nominal: Es la tensión de trabajo y a la cual se le dan los parámetros característicos.
• Corriente nominal: Es la corriente que puede circular por el fusible sin que el mismo opere.
• Capacidad de ruptura: Es la máxima corriente de cortocircuito que el fusible es capaz de interrumpir.
• Energía específica: Representa la energía que el fusible deja pasar en su operación.
• Limitación de la corriente de cortocircuito: Es la propiedad de limitar el valor de la corriente de cortocircuito que lo atraviesa.

Tipos

• Fusible de uso domiciliario: Los más comunes en los domicilios son los tapones.
• Fusible cartucho Diazed: Se encuentra en cartuchos de porcelana, el cual está lleno de arena de cuarzo. Estos se usan contra cortocircuitos y sobrecargas de circuitos hogareños e industriales. La correcta utilización requiere de accesorios: base, tapa, anillo, cubre rosca, protección.
• Fusibles cilíndricos: Su difusión es reciente, tendiendo a reducir el tamaño de los tableros. Su uso es analógico.
• Fusible de alta capacidad de ruptura: Tiene una alta capacidad de ruptura o corte frente a las corrientes de cortocircuito. Su habilidad es la de interrumpir la corriente en un breve tiempo. Estos se montan sobre bases o portafusibles especialmente diseñados. Accesorios: empuñadura, cubre bornes, separadores.
• Fusible tabaquera: No son de uso difundido. Consiste en una pequeña caja de material aislante con una tapa que se fija mediante presión; su uso es en circuitos de muy poco valor, donde la corriente de cortocircuito es muy baja.

Contactores

Son interruptores que presentan la capacidad de realizar un elevado número de maniobras horarias y que pueden ser controlados a distancia. Son los elementos fundamentales en los circuitos de automatización, sistemas de iluminación, calefacción, etc. Se emplean en baja tensión (hasta 1000 V y 10 kV).

Se trata de un interruptor que funciona por acción de una bobina alimentada por una tensión auxiliar de bajo valor, llamadas tensiones de mando o de accionamiento o auxiliares (48 o 110 V), que es independiente de la tensión propiamente dicha.

Existe una llave tripolar que funciona por acción de una bobina de excitación. Cuando circula corriente por esta bobina, se produce un campo magnético que hace que la armadura fija atraiga a la armadura móvil, produciendo el cierre de los contactores. Si se oprime el pulsador de arranque, se cierra el circuito auxiliar y se acciona la bobina (que cierra los tres contactores principales y los contactores auxiliares), permitiendo que, si se deja de oprimir el botón de arranque, la corriente siga circulando y manteniendo el interruptor cerrado. Para abrirlo, se oprime el pulsador de parada, con lo que se abre el circuito auxiliar, con lo cual la bobina deja de actuar; el sistema abre los contactores principales y los auxiliares.

Se encuentran dos tipos constructivos de contactores:

• Contactores de potencia: Destinados a conectar y desconectar las corrientes de las cargas. Tienen tres contactos principales y un número variable de contactos auxiliares; generalmente, tienen uno normalmente cerrado y uno normalmente abierto.
• Contactores auxiliares: Se los emplea en los circuitos auxiliares (automatización, control o señalización). Se construyen con varios y de todo tipo de contactos (abiertos, cerrados e inversores). Tienen una mayor velocidad de operación y de maniobras horarias.

Tableros

Son los equipos pertenecientes a los sistemas eléctricos destinados a cumplir con algunas de las funciones que son necesarias para el correcto funcionamiento de los mismos, como ser: medición, control, maniobra y/o protección. Son los más importantes en las instalaciones eléctricas; en consecuencia, adquieren las más variadas formas y dimensiones de acuerdo a la función (en viviendas, edificios, industrias, sanatorios, estadios deportivos, etc.).

Tablero Principal

Recibe la alimentación de la energía eléctrica directa desde los bornes del medidor, alimentando las líneas seccionales y/o de los circuitos.

Requerimientos

Los aspectos que definen y clasifican un tablero para uso eléctrico son:

• Seguridad de quien lo opera.
• Continuidad del servicio.
• Funcionalidad eléctrica y mecánica.
• Solidez estructural.
• Intercambiabilidad de sus componentes.
• Terminación superficial.
• Grado de protección.

Tableros Eléctricos en los Inmuebles (viviendas, oficinas y locales)

Son los de baja tensión. Es posible encontrar los siguientes tipos:

• Tablero de medición de energía eléctrica: Pueden ser simples o múltiples, dependiendo del número de viviendas.
• Tablero principal: Recibe la alimentación de la energía eléctrica directa desde los bornes del medidor, alimentando las líneas seccionales y/o de los circuitos.
• Tablero seccional: Siendo alimentado por las líneas seccionales, puede derivar en otras líneas seccionales o de circuito.
• Tableros de fuerza motriz: Destinados al sistema de bombas de agua, portones, ascensores o cualquier otro equipo.

Tablero sin Puerta para Dos Termomagnéticas

Compuestos por elementos modulares, se pueden encontrar con o sin componentes comunes, armados. Se construyen los tableros destinados a grandes locales en los cuales se emplean interruptores de tipo termomagnético.

Tablero con Interruptor Tripolar y Bases Porta-Fusibles Tipo NH

Tablero con Interruptor Tripolar y Base Porta-Fusibles a Rosca

Tablero Típico Destinado a los Sistemas de Iluminación

Tablero Modular

Se pueden montar a la intemperie debido a que se construyen con policarbonatos y tienen un grado de protección; son autoextinguibles y tienen una elevada rigidez dieléctrica.

Formas Constructivas

Un tablero está compuesto de dos partes:

• Gabinete, armario o caja: De chapa laminada o material plástico. Compuestos por la o las puertas, el sistema de cierre, las bisagras y la placa de montaje (donde se montan los elementos componentes del tablero, como los medidores de energía eléctrica, interruptores, fusibles, etc.).
• Componentes:
• Aparatos de maniobra: llaves, interruptores, interruptores de carrera, etc.

Grado de Protección de los Tableros

Las condiciones ambientales donde se montan los componentes de las instalaciones eléctricas tienen influencia sobre las formas constructivas de los mismos, tales como: temperatura, humedad, polvo en suspensión, presencia de agua, gases y vibraciones.

El grado de protección mecánica se denomina mediante el empleo de un número, al cual se le anteponen las letras IP y tres dígitos, los cuales significan:

• El primero: protección contra la entrada de cuerpos sólidos.
• El segundo: protección contra la entrada de agua.
• El tercero: protección contra la energía de choque.

Ubicación de los Tableros

Por la constitución y construcción de los tableros eléctricos, deben ser montados naturalmente en lugares preferiblemente secos, con cierto grado de ventilación, de fácil acceso, bien iluminados y que permitan la realización de las tareas de mantenimiento y reparación del mismo en forma cómoda, por seguridad de quien deba llevar adelante esta tarea.