Requerimientos para Tableros Eléctricos y Celdas (Art.20.23)
Los productos llamados tableros, cuadros, gabinetes, paneles, o celdas, se denominaran tableros cuando sean de BT y celdas cuando sean de MT.Tablero de BT
Se clasifican según su tipo en tableros para distribución, potencia, instalaciones temporales, y redes de distribución pública
Nota: Los tableros de distribución pueden contener interruptores automáticos enchufables (Plug in) o tipo atornillable (Bolt on).
Gabinete o armario
Los encerramientos destinados a tableros deben cumplir los siguientes requisitos:
• Deben fabricarse de tal manera que las partes energizadas peligrosas no deben ser accesibles y las partes energizadas accesibles no deben ser peligrosas, tanto en operación normal como en caso de falla.
• Tanto la envolvente como la tapa de un tablero, debe ser construido en lamina de acero, cuyo espesor y acabado debe resistir los esfuerzos mecánicos, eléctricos y térmicos, para los que fue diseñado.
• El encerramiento del tablero de distribución, accesible solo desde el frente; cuando sea metálico debe fabricarse en lámina de acero de espesor ≥ 0,9 mm para tableros hasta de 12 circuitos y en lámina de acero de espesor ≥ 1,2 mm para tableros desde 13 hasta 42 circuitos.
• Los encerramientos deben tener un grado de protección contra sólidos ≤ 12,5 mm, y contra líquidos de acuerdo al lugar de operación y contacto directo, mínimo IP 2XC o su equivalente NEMA.
• Los encerramientos deben ser resistentes a impactos mecánicos externos mín grado IK 05.
Nota: Los compuestos químicos utilizados en la elaboración de las pinturas para aplicar en los tableros, no deben contener TGIC (Isocianurato de Triglicidilo).
Nota: Se admite la construcción de tableros de distribución con encerramientos plásticos o una combinación metal-plástico, siempre que sean autoextinguibles.
Partes conductoras de corriente
Las partes de los tableros destinadas a la conducción de corriente en régimen normal, deben cumplir los siguientes requisitos:
• Las partes fijas deben ser construidas en Ag, aleación de Ag, Cu, aleación de cobre, Al, u otro metal que se haya comprobado útil para esta aplicación, no se debe utilizar el hierro o el acero en una parte que debe conducir corriente en régimen normal.
• Los barrajes deben estar rígidamente sujetados a la estructura del encerramiento, sobre materiales aislantes para la máxima tensión que pueda recibir.
• Para asegurar los conectores a presión y los barrajes se deben utilizar tornillos y tuercas de acero con revestimiento que los haga resistentes a la corrosión o de bronce.
• Los revestimientos deben ser de Cd, Zn, Sn o Ag; el Cu y el latón no se aceptan como revestimientos para tornillos de soporte, tuercas ni terminales de clavija de conexión.
• Todo terminal debe llevar tornillos de soporte de acero en conexión con una placa terminal no ferrosa.
• La capacidad de corriente de los barrajes de fase debe ≥ la I máx de carga proyectada o la capacidad de los conductores alimentadores del tablero, excepto si tiene protección local incorporada.
Adicionalmente
• Todos los barrajes, incluido el del neutro y el de tierra aislada, se deben montar sobre aisladores.
• La disposición de las fases de los barrajes en los tableros trifásicos, debe ser A, B, C, tomada desde el frente hasta la parte posterior; de la parte superior a la inferior, o de izquierda a derecha, vista desde el frente del tablero.
• Todas las partes externas del panel deben ser puestas sólidamente a tierra mediante conductores de protección y sus terminales se deben identificar con el símbolo de puesta a tierra.
• Todos los elementos internos que soportan equipos eléctricos deben estar en condiciones de resistir los esfuerzos electrodinámicos producidos por las corrientes de falla del sistema.
• Las dimensiones, encerramientos y barreras deben permitir espacio suficiente para alojamiento de los terminales y curvaturas de los cables.
• Las partes fabricadas con materiales aislantes deben ser resistentes al calor, al fuego y a la aparición de caminos de fuga.
Nota: La puerta o barrera que cubre los interruptores automáticos debe permitir su desmonte) solamente mediante el uso de una herramienta, puesto que su retiro deja componentes energizados al alcance (contacto directo).
También se debe garantizar los siguientes parámetros:
• Contenido de Cu mínimo, o tipo de aleación de Al.
• Resistencia a la tracción (estado calibrado), mín.
• Conductividad (estado calibrado), mín.
• Dureza mín.
• Ángulo de doblado.
• Módulo de elasticidad o Módulo de Young.
Terminales de alambrado
Los terminales de alambrado de los tableros deben cumplir los siguientes requisitos:
• Cada conductor que se instale en el tablero, debe conectarse mediante terminal que puede ser a presión o de sujeción por tornillo.
• Se permiten conexiones en tableros mediante el sistema de peine, tanto para la parte de potencia como para la de control, siempre y cuando los conductores y aislamientos RETIE.
• Cada circuito de derivación debe disponer de un terminal de salida para la conexión de los conductores de neutro o tierra requeridos.
• El tablero debe proveerse con barrajes aislados para los conductores de neutro y puesta a tierra aislada, tanto del circuito alimentador como de los circuitos derivados y solo en el tablero principal, se debe instalar el puente equipotencial principal.
• El tablero debe tener un barraje para conexión a tierra del alimentador, con suficientes terminales de salida para los circuitos derivados.
• El alambrado del tablero debe cumplir el código de colores.
Celdas de MT
Las celdas de MT, debe asegurar el cumplimiento de los siguientes requisitos:
• Las celdas del equipo de seccionamiento deben permitir controlar los efectos de un arco (sobrepresión, esfuerzos mecánicos y térmicos), evacuando los gases hacia arriba, hacia los costados, hacia atrás o al frente si lo hace por lo menos a dos metros del piso.
• Las puertas y tapas deben tener un seguro para permanecer cerradas.
• Las piezas susceptibles de desprenderse, tales como chapas o materiales aislantes, deben estar firmemente aseguradas.
• Cuando se presente un arco, este no debe perforar partes externas accesibles.
• Deben tener conexiones efectivas con el sistema de puesta a tierra.
Nota: En las celdas de transformador tipo seco se debe facilitar el intercambio de calor en el transformador
Nota: En ningún caso se aceptan celdas con encerramientos que tengan requisitos menores a los de los tableros de BT.
Instalaciones de celdas y tableros
Se deben aplicar las siguientes prescripciones:
• Cuando la celda o el tablero este diseñado para uso en interior el equipo debe ser almacenado en posición vertical en un lugar seco y ventilado, protegido de la lluvia, temperaturas extremas y el polvo, esto con el fin de evitar el deterioro de características propias del producto originalmente testeado.
• Los tableros con sistema de instalación tipo Riel DIN, no podrán superar el nivel de ocupación definido por el productor.
• El piso debe ser plano y las máximas desviaciones de nivel serán las permitidas por el productor.
• Salvo que el productor especifique otro valor, la distancia de la celda al techo ≥ 60 cm.
• Los barrajes de tierra de un conjunto de secciones modulares deben quedar interconectadas, utilizando tornillos y tuercas mínimo grado o clase 5, con la presión adecuada a la tornillería.
• Los cables nunca deben atravesar los barrajes.
Importante: Se debe conectar primero el barraje de tierra del tablero a la malla de tierra para asegurar la protección del personal.
• La instalación de amarra-cables, no debe afectar el grado de protección IP.
• Se deben utilizar terminales para hacer las conexiones entre cables y barrajes. Si la conexión es con cable de Al se deben utilizar conectores bimetálicos.
• Cuando la conexión involucra varias barras por fase, los conectores se deben colocar enfrentados y con espaciadores de cobre entre las barras.
• Cuando las conexiones van directamente a los terminales de los equipos, se deben aplicar los torques especificados por el productor.
Nota: Se deben respetar las distancias de seguridad definidas por el productor para garantizar el correcto funcionamiento de los equipos.
Nota: La instalación de tableros en espacios públicos deben atender los lineamientos del planeamiento urbano del municipio y en ningún caso debe generar riesgos para el público en general.
Nota: Se prohíbe la instalación de tableros en paredes contiguas a los peldaños de las escaleras, o en espacios que contravengan los requerimientos establecidos en la NTC 2050.
Cables/sistema de control
Deben alambrarse en canaleta, bajo los siguientes criterios:
• Las canaletas se deben asegurar ≤ 600 mm.
• Las canaletas no deben llenarse a más del 70% de su capacidad.
• Las conexiones deben ser hechas en borneras.
• Todos los hilos de un conductor deben insertarse en el agujero del borne.
• Ajustar firmemente, teniendo el cuidado de no cortar los hilos.
• Los conductores deben ser blindados, cuando sean para señales de comunicaciones y se debe conectar a tierra el blindaje.
Verificación de la instalación
Se deben hacer las siguientes verificaciones:
• Funcionalidad de las rejillas de ventilación, las tapas laterales y las puertas.
• Identificaciones del tablero y de los conductores de control y potencia.
• Conexión a tierra de las puertas.
• Remover el polvo.
• Medir equipotencialidad entre partes conductoras del tablero.
• Verificar los torques de las uniones mecánicas, eléctricas y de anclaje.
• Verificar los enclavamientos mecánicos de los equipos del tablero.
• Inspeccionar visualmente de toda la estructura del tablero, especialmente la pintura. Hacer retoques si es necesario.
• Engrasar ligeramente los contactos eléctricos (grasa contactal).
• Remover todos los objetos extraños que puedan impedir la operación del tablero (restos de cables, tuercas, tornillos, herramientas, etc.).
• Realizar las pruebas de aislamiento: Las mediciones deben ser realizadas usando un megómetro a una tensión de por lo menos 500 Vcc. El valor de la resistencia de aislamiento debe ser > 1000 Ω/V.
Nota: Después de los anteriores y dejando registros de evidencia podrá proceder con la energización.
Certificación de tableros y celdas
Para efectos de la certificación de los tableros de BT y las celdas de MT, se debe verificar mediante pruebas, mín los siguientes parámetros:
a. Grados de protección IP ≥ 2XC (o su equivalente NEMA) e IK declarados.
b. Incremento de temperatura.
c. Propiedades dieléctricas.
d. Distancias de aislamiento y fuga.
e. Efectividad del circuito de protección.
f. Comprobación del funcionamiento mecánico de sistemas de bloqueo, puertas, cerraduras u otros elementos destinados a ser operados durante el uso normal del tablero
g. Resistencia a la corrosión del encerramiento.
h. Resistencia al calor anormal y al fuego de los elementos aislantes.
i. Medidas de protección contra el contacto directo (barreras, señales de advertencia, etc.).
j. Resistencia al cortocircuito.
k. Arco interno (solo para el caso de celdas de MT).
Nota: Por un periodo ≤ 5 años o antes si en el país se cuenta con laboratorios que permitan hacer pruebas de cortocircuito y de arco interno, el organismo de certificación podrá aceptar que se remplacen tales pruebas por simulaciones efectuadas mediante cálculos, programas de cómputo o similares.
Nota: No se aceptará como certificado de la conformidad con RETIE de la celda o del tablero, solamente el certificado del encerramiento.
Rotulado e instructivos
Un tablero debe tener adherida de manera clara, permanente y visible, mín la siguiente información:
a. Tensión(es) nominal(es) de operación.
b. In de alimentación.
c. N° de fases.
d. N° de hilos (incluyendo tierras y neutros).
e. Razón social o marca registrada del productor, comercializador o importador.
f. El símbolo de riesgo eléctrico.
g. Cuadro para identificar los circuitos.
h. Indicar, de forma visible, la posición que deben tener las palancas de accionamiento de los interruptores, al cerrar o abrir el circuito.
i. Todo tablero debe tener su respectivo diagrama unifilar actualizado.
Adicional al rotulado, el productor de tableros debe poner a disposición del usuario, mín la siguiente información:
a. Grado de protección o tipo de encerramiento.
b. Diagrama unifilar original del tablero.
c. El tipo de ambiente para el que fue diseñado en caso de ser especial (corrosivo, intemperie o áreas explosivas).
d. Instrucciones para instalación, O&M.
Pruebas
• Los encerramientos de los tableros deben resistir los efectos de la humedad y la corrosión, verificados mediante pruebas bajo condiciones de rayado en ambiente salino, durante mínimo 240 horas, sin que la progresión de la corrosión en la raya sea > 2 mm.
• Para ambientes corrosivos la duración de la prueba no podrá ser < 400 horas.
• Las partes no portadoras de corriente y que dan protección contra contacto directo deben probarse a hilo incandescente a 650 °C durante 30 segundos y las partes aislantes que soporten elementos metálicos con hilo incandescente a 960 °C
• En celdas de MT, los aisladores deben cumplir la prueba de flamabilidad.
Nota: El productor debe indicar cual tipo de prueba realizó.
Normatividad asociada
Tableros de distribución: IEC 60439-3, IEC 60439-1/3, UL 67, NTC 3475, NTC 2050
Tableros de potencia: IEC 60439-1, IEC 60439-1/2, UL 891, UL 508, NTC 3278
Tableros para instalaciones temporales: IEC 60439-4, IEC 60439-1/4, NTC 3278, NTC 2050
Tablero para redes de distribución pública: IEC 60439-5, IEC 60439-1/5, NTC 3278, NTC 2050
Condiciones de la envolvente: IEC 60529, IEC 60695-2-11, IEC 60695-2-5, IEC 61439-1, IEC 62208, IEC 62262, UL 50, UL 65, NTC 1156, ANSI/NEMA- 250 o ASTM 117.
Celdas de MT: IEC 62271-1, IEC 62271-200, IEC 60695-11-10, UL 347, UL94, ANSI- IEEE C37, NTC 3309 o NTC 3274.