Qué es un tablero eléctrico y cuáles son sus características

En el sector industrial, un tablero eléctrico es una solución imprescindible para la protección de los equipos críticos. En ellos se encuentran los componentes de control de los sistemas e instalaciones eléctricas.

Por esta razón, estos gabinetes eléctricos industriales deben cumplir con varios aspectos que aseguren la integridad de los equipos y de las personas.

En este post, te presentamos las características de los tableros eléctricos, sus funciones principales, las normas que deben cumplir y algunas recomendaciones adicionales.

¿Qué es un tablero eléctrico?

Un tablero eléctrico industrial es un gabinete que contiene diversos componentes necesarios para el funcionamiento seguro y eficiente de una instalación eléctrica. Estos componentes incluyen dispositivos de conexión, control, maniobra, protección, medición, señalización y distribución.

El tablero eléctrico actúa como el centro de control de una instalación eléctrica, permitiendo la distribución de energía a diferentes circuitos y equipos. Además, proporciona la capacidad de monitorear y proteger la instalación por medio de interruptores, fusibles, relés y medidores.

Componentes de un tablero eléctrico

Dos de los componente clave de los tableros eléctricos son: el medidor de consumo (mismo que no se puede alterar) y el interruptor, que es un dispositivo que corta la corriente eléctrica una vez que supera el consumo contratado. Sin embargo, este interruptor no tiene funciones de seguridad, ya que solamente se encarga de limitar el nivel del consumo.

Por esta razón, una importante medida de seguridad para los tableros eléctricos es la instalación de interruptores de seguridad.  Dichos interruptores de seguridad suelen ser de dos tipos:

• termo-magnético: que se encarga de proteger tanto el tablero eléctrico como la instalación de variaciones en la corriente.
• diferencial: su función principal es la protección de los usuarios.

Funciones de un tablero eléctrico

Un gabinete de control eléctrico es uno de los elementos más cruciales para el funcionamiento de una instalación eléctrica industrial.

Como centro de control, los tableros eléctricos cumplen diversas funciones que garantizan un suministro confiable y seguro de electricidad. 

Estas son las funciones principales de los tableros eléctricos:

Control y distribución de energía

El tablero eléctrico permite dividir la energía eléctrica proveniente de una fuente principal en diferentes circuitos y equipos de una instalación. Esto garantiza que cada componente o dispositivo reciba la cantidad adecuada de electricidad para su funcionamiento.

Además, proporciona los mecanismos necesarios para encender, apagar o regular la energía eléctrica suministrada a los diferentes circuitos. De esta manera, se puede controlar de forma precisa la alimentación eléctrica de equipos y sistemas según sus necesidades específicas.

Protección contra sobrecargas y cortocircuitos

Los gabinetes de distribución eléctrica están equipados con dispositivos de protección, como interruptores, fusibles y relés, que actúan como mecanismo de seguridad ante situaciones de sobrecarga o cortocircuito.

Estos dispositivos detectan anomalías en el flujo de corriente y desconectan automáticamente el circuito afectado para prevenir daños significativos. 

Medición y monitoreo

Para llevar un control preciso de la energía utilizada e implementar acciones correctivas en caso de cualquier inconveniente, el gabinete de control eléctrico incluye medidores y dispositivos de monitoreo que permiten registrar:

• Consumo de energía
• Supervisar los niveles de voltaje
• Detectar irregularidades 

Señalización y visualización 

Algunos tableros eléctricos cuentan con elementos de señalización, como luces indicadoras y paneles de visualización, que proporcionan información visual sobre el estado de los circuitos, la presencia de problemas o alarmas, y facilitan la identificación de fallas para una intervención oportuna.

En resumen, la función de un tablero eléctrico es gestionar y controlar la energía eléctrica en una instalación industrial. Principalmente, se encarga de distribuir la electricidad a fin de proteger los circuitos de sobrecargas y proporciona la información necesaria para el monitoreo y mantenimiento de la instalación eléctrica.

Características de un tablero eléctrico

Contar con un sistema eléctrico eficiente y seguro es crucial para garantizar el correcto funcionamiento de las operaciones de una planta. Por ello, los tableros eléctricos desempeñan un importante rol para las empresas, ya que al cumplir con estas características clave, facilitan la distribución de corriente eléctrica y aseguran la protección necesaria.

Algunas de las características principales de los tableros eléctricos son:

Facilitan la entrada de cables

Los gabinetes eléctricos cuentan con sistemas de placas pasacables y sujetacables. Estas placas constan de una superficie de montaje de base y dos placas ajustables con juntas especiales para crear un sello hermético al polvo. De esta manera, los gabinetes permiten la entrada de cables y con ello la instalación de equipos y sistemas en su interior. Además, la placa se puede girar 180 grados para habilitar la entrada de cables por la parte delantera o trasera.

Resisten la conductividad eléctrica

Para prevenir accidentes de arco eléctrico o de otro tipo, los gabinetes eléctricos son resistentes a la conductividad eléctrica. Es decir, los materiales con los que son fabricados son seleccionados cautelosamente para no permitir el paso de corriente eléctrica a través de él. Por ejemplo, el recubrimiento de las barras de las puertas de la línea Proline G2 están construidas de acero con una aleación de zinc y aluminio, lo que proporciona resistencia a la conductividad eléctrica.

Mejoran la distribución de corriente eléctrica

Los tableros modulares ofrecen flexibilidad y soluciones a medida. A través del diseño modular de los tableros electrónicos se mejora la distribución de corriente eléctrica. Adicionalmente, gracias a sus integraciones y accesorios es posible aislar la energía de entrada al tablero para proteger contra el arco eléctrico.

Normas para tableros eléctricos industriales 

A fin de promover la seguridad y estandarizar los niveles de rendimiento de los equipos eléctricos, existen normativas internacionales que regulan los gabinetes eléctricos.

Aunque algunos países y empresas siguen regulaciones internas, estas 3 son las más usadas y reconocidas a nivel internacional: 

Norma 60529 de la International Electrotechnical Commission (IEC)

Establece códigos numéricos para identificar los niveles de protección de los gabinetes eléctricos contra el ingreso de humedad, polvo y suciedad. Conocida como Protección IP, esta norma garantiza la seguridad y protección de los equipos eléctricos.

Norma 250 de la National Electrical Manufacturer’s Association (NEMA) 

Esta se enfoca en los gabinetes para equipos eléctricos y se encarga no solo de la protección contra el ingreso, sino también de especificaciones detalladas sobre construcción, pruebas de rendimiento y resistencia a la corrosión. 

Normas Underwriters Laboratories® (UL) 50, 50E 

UL es una organización independiente de certificación de seguridad que evalúa y prueba una amplia variedad de productos. La certificación UL garantiza que los gabinetes cumplen con los estándares de construcción y rendimiento exigidos, brindando confianza en su calidad y seguridad.

Temperatura ideal de un tablero eléctrico

Para proteger los equipos del sobrecalentamiento, es esencial conocer la temperatura máxima para evitar dañar los componentes electrónicos.

Según la mayor parte de las normas, para garantizar un buen rendimiento de los componentes, la temperatura de un tablero eléctrico debe mantenerse por debajo de los 95°F (35°C). Superar esta temperatura puede aumentar el riesgo de fallos en los componentes y comprometer el funcionamiento adecuado del tablero eléctrico. 

Por qué se calienta un tablero eléctrico

El sobrecalentamiento se produce cuando hay un incremento anormal de temperatura en un circuito eléctrico o en una sección específica del mismo. 

Ya que existen diversas razones que pueden causar el sobrecalentamiento, es fundamental comprender las causas del problema para poder garantizar una adecuada gestión térmica de los componentes eléctricos.

Algunas de las razones principales pueden ser:

Incremento de la resistencia eléctrica por malos contactos

Esta causa particular del sobrecalentamiento se produce por el efecto Joule, que se caracteriza por un aumento de la temperatura como resultado de un incremento en la resistividad del material.

Cuando se presentan malos contactos en un circuito eléctrico, ya sea por un tornillo insuficientemente apretado, corrosión en los puntos de contacto o acumulación de suciedad, se produce una pérdida en la eficiencia de la conducción eléctrica.

Esto genera un incremento en la resistencia eléctrica de la zona afectada, lo que a su vez conlleva a un aumento en la generación de calor.

El calor generado por el incremento de la resistencia es superior a las temperaturas que se presentan en otras partes del circuito, lo que provoca un desequilibrio térmico.

Este desequilibrio puede tener consecuencias negativas como daños a los componentes eléctricos cercanos o incluso situaciones de riesgo como incendios o explosiones. 

Es necesario tener en cuenta que la pérdida de sección en los conductores también puede contribuir al incremento de la resistencia eléctrica y, por ende, al sobrecalentamiento.

Sobrecarga eléctrica de los componentes eléctricos y conductores

Este problema se produce cuando la corriente que atraviesa los conductores y los componentes supera los valores nominales para los cuales fueron diseñados. En consecuencia, se presenta un aumento excesivo de la temperatura en las superficies.

La sobrecarga puede ocurrir por diferentes razones, como el deterioro de la parte electrónica, el disparo de los relés térmicos o el aumento de la temperatura en las paredes externas. Cuando la temperatura alcanza niveles demasiado altos, se produce una sobrecarga en el sistema eléctrico.

Desafortunadamente, la sobrecarga puede dañar los conductores y los componentes eléctricos, además de generar un aumento significativo en la temperatura general del tablero. 

Deficiencia en la ventilación de los tableros eléctricos

Cuando la cantidad de calor generado por los componentes eléctricos y electrónicos del tablero supera la capacidad de disipación de calor del gabinete, se produce un aumento excesivo de la temperatura.

Si el gabinete no cuenta con una ventilación adecuada, el calor se acumula y no puede ser disipado eficientemente. Esto inevitablemente provoca un aumento de la temperatura interna del tablero. Para poder identificar cualquier riesgo, lo más recomendable es realizar una auditoría térmica.

Cómo evitar el sobrecalentamiento eléctrico de un tablero

Para evitar el sobrecalentamiento en equipos y tableros eléctricos, se deben considerar las siguientes medidas de control térmico:

Mantenimiento regular

Realiza un mantenimiento periódico de los equipos eléctricos para asegurarte de que estén en buen estado de funcionamiento. Limpia regularmente los componentes, elimina el polvo y verifica que no haya obstrucciones en las áreas de ventilación.

Esto incluye revisar los extractores diseñados para tableros eléctricos, los cuales ayudan a mejorar la circulación de aire y a disipar el calor.

Capacidad de carga adecuada 

Asegúrate de que los conductores, interruptores y dispositivos utilizados en el sistema eléctrico estén dimensionados correctamente para soportar la carga eléctrica requerida. Evita sobrecargar los circuitos y utiliza dispositivos de protección, como fusibles o disyuntores.

Climatización de los gabinetes 

Proporciona una adecuada ventilación en los gabinetes y áreas donde se encuentren los equipos eléctricos. Permite que haya suficiente espacio alrededor de los equipos para no afectar la circulación de aire.

Además, considera la climatización de los tableros eléctricos mediante sistemas de control de temperatura. Para ello, puedes emplear acondicionadores de aire, para mantener una temperatura óptima en el ambiente y evitar el calentamiento excesivo de los equipos.

Conexiones y contactos seguros 

Verifica regularmente las conexiones eléctricas y los contactos para asegurarte de que estén limpios, ajustados y en buen estado.

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