Instalación de cableado de circuitos y disyuntores monofásicos y trifásicos, de 120 V y 208 V en el panel de servicio principal
En los EE. UU., el voltaje monofásico y trifásico de 208 V es uno de los niveles de voltaje estándar utilizados para aplicaciones comerciales. Puede derivarse de la configuración Estrella-estrella (estrella a estrella), delta-estrella o delta de tramo alto de los devanados primarios y secundarios del transformador.
En esta publicación, consideraremos la conexión estrella-estrella para el cableado del panel de distribución monofásico y trifásico de 208 V y, adicionalmente, de 120 V monofásico. El otro tipo de conexión se discutirá en próximas publicaciones.
Generalmente, los proveedores de suministro de energía eléctrica instalan tres transformadores para obtener niveles de voltaje de suministro de 208V y 120V. El lado primario de estos tres transformadores reductores está conectado al suministro de 7,2 kV. Luego, los transformadores reducen el nivel de voltaje a los 208 V y 120 V deseados aplicables a edificios comerciales e instalaciones industriales.
En este tipo de configuración, los siguientes niveles diferentes de voltaje están disponibles en los transformadores comerciales.
- 208 V trifásico, 3 cables (tres cables calientes + cable de tierra)
- Monofásico de 208 V, 2 cables (dos cables calientes + cable de tierra)
- Monofásico de 120 V, 2 cables (un cable activo + cable neutro + cable de tierra)
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Esta es la configuración general y puede variar (es decir, el cableado adicional depende de los requisitos del aparato). Por ejemplo, es posible que se necesite un cable neutro en circuitos monofásicos y trifásicos de 208 V, como se muestra en la figura siguiente.
La energía trifásica del secundario del transformador de distribución a través de cables aislados ingresa a la caja del medidor y al interruptor de seguridad y finalmente ingresa al panel de distribución principal. Cada línea o cable caliente se conecta a una barra colectora separada en la caja del panel para su posterior distribución. Los disyuntores de tres polos, dos polos y unipolares se pueden romper (es decir, las pistas metálicas sujetan firmemente el interruptor) sobre tres barras colectoras que se calientan desde cada barra colectora.
En sistemas de cableado monofásicos y trifásicos de 120 V y 208 V, los niveles de voltaje disponibles son los siguientes dentro del panel de interruptores principal.
- Voltaje entre tres cables activos (activo 1, activo 2 y activo 3) = 208 V trifásico
- Voltaje entre dos cables calientes = 208 V monofásico
- Voltaje entre cualquier cable caliente y Neutro = 120V Monofásico.
Casi todas las cajas de paneles diseñadas para Estrella y Delta por diferentes fabricantes son iguales, es decir, hay barras colectoras calientes para disyuntores tripolares y una barra colectora separada para Neutro y Tierra. Tenga en cuenta que todos los paneles de 208 V-120 V tienen el cable neutro, especialmente en la configuración en estrella, excepto si no es necesario utilizar un sistema monofásico de 120 V o un tipo especial de motores trifásicos (como una bomba de aguas residuales) que no necesita un cable neutro. .
Además, hay algunos casos en conexión en triángulo donde no se necesita neutro. Excepto esto, se necesita tierra en casi todas las configuraciones (ya sea Delta o Estrella), sin importar si se necesita un cable neutro en el cableado o no es aplicable a los circuitos.
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Veamos cómo cablear disyuntores y puntos de carga monofásicos y trifásicos de 208 V y 120 V de la siguiente manera.
¿Cómo cablear circuitos y disyuntores trifásicos de 208 V?
El siguiente tutorial muestra cómo cablear la instalación de una caja de interruptores trifásicos de 208 V en apartamentos comerciales o residenciales aplicables.
Como se muestra en la figura, un disyuntor tripolar está conectado a tres barras colectoras calientes, es decir (tres líneas o cables calientes). Los tres cables calientes salientes del disyuntor MCB de 3 polos, tierra (así como neutro si es necesario) están conectados a la carga trifásica, como un motor trifásico de 208 V.
Si los códigos locales lo permiten, puede usar tres disyuntores unipolares para circuitos trifásicos de 208 V si todos están conectados a barras colectoras calientes separadas y los interruptores principales de todos los CB están conectados entre sí (un interruptor debe encender/apagar todos los disyuntores). En seguida). Hemos mostrado este caso en la figura anterior.
En aparatos trifásicos de 208 V, es posible que necesite cuatro o cinco cables, tres de los cuales están calientes y el resto son tierra y neutro. Por ejemplo, puede conectar tomacorrientes sin conexión a tierra de 4 polos, 4 cables, como 18-15R, 18-20R, 18-30R, 18-50R, 18-60R, L18-20R, L18-30R, etc. Estos tomacorrientes Se puede conectar sin cables neutros. Lo mismo ocurre con los protectores contra sobretensiones AG208C3 y puede seguir la misma conexión de cableado, es decir, cuatro cables sin neutro. En algunos casos, se necesita un neutro conectado a tierra. Consulte el manual del usuario para una conexión adecuada.
Por otro lado, la salida de conexión a tierra de 5 polos y 5 cables se puede conectar a los tres cables activos y a los cables neutros + tierra, como L21-20R y L21-30R, etc.
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¿Cómo cablear circuitos y disyuntores monofásicos de 208 V?
El siguiente tutorial muestra cómo cablear una instalación de caja de interruptores monofásica de 208 V para usos comerciales.
Como se muestra en la figura, conecte un disyuntor bipolar a dos barras colectoras activas, es decir, (Activa 1 y Activa 2, o Activa 2 y Activa 3 o Activa 3 y Activa 1). Los dos cables calientes salientes del disyuntor de 2 polos, tierra (así como neutro si es necesario) están conectados a la carga monofásica, como un calentador de agua de 208 V.
Existe un caso específico en el que se pueden utilizar disyuntores tripolares para circuitos y cargas monofásicos de 208V. Para hacerlo, simplemente conecte los dos cables activos de salida del CB y conéctelos al punto de carga. Conecte el neutro también si es necesario. De esta manera, un disyuntor tripolar alimentará un circuito monofásico de 208 V como se muestra en la figura anterior.
Bueno saber: Es una buena práctica mantener el sistema en todos los sistemas trifásicos lo más equilibrado posible para un funcionamiento confiable de los transformadores. Si sólo se instalan interruptores tripolares en la caja de interruptores trifásicos, es fácil gestionar el sistema desequilibrado, pero la situación es compleja si se instalan todos los interruptores trifásicos, bipolares y unipolares.
Por ejemplo, un disyuntor monofásico de 120 V consumirá muy poca energía en comparación con el circuito del calentador de agua trifásico. De esta forma, uno de los transformadores suministrará más potencia que los dos transformadores restantes.
De manera similar, si la mayoría de los interruptores están instalados en la misma barra colectora, ocurrirá el mismo problema de un sistema desequilibrado. Considerando que, la administración hace todo lo posible para mantener la carga equilibrada y el mismo flujo de amperios en cada cable caliente para un funcionamiento confiable de la planta de generación de energía y el sistema de red de distribución.
En caso de desequilibrio de voltaje, el punto común en la conexión en estrella (conocido como neutro que transporta la corriente resultante) está adecuadamente conectado a tierra (sistema de puesta a tierra). Esto se debe a que las cargas no están prácticamente equilibradas en comparación con los casos ideales. Además, el tamaño del cable neutro es menor que el de los tres cables calientes (consulte los códigos de área locales para obtener más detalles).
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El siguiente tutorial muestra cómo cablear la instalación de una caja de interruptores monofásica de 120 V en el caso de una caja de panel trifásico de 208 V para aplicaciones residenciales como iluminación o ventilador de techo, etc.
Como se muestra en la figura siguiente, conecte un disyuntor unipolar a cualquier barra colectora activa, es decir (activa 1, activa 2 o activa 3). El cable caliente saliente del disyuntor unipolar, el cable neutro y de tierra está conectado a la carga monofásica, como un tomacorriente de 120 V, una bombilla o un ventilador de techo, etc.
Tenga en cuenta que, en algunos casos, puede utilizar un disyuntor tripolar para monofásico de 120 V si solo extrae un cable caliente de la salida del disyuntor y conecta el cable neutro de la barra colectora neutra al punto de carga. Esto debe ser de acuerdo con la capacidad de amperaje del dispositivo conectado.
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La siguiente figura muestra las tres conexiones de cableado posibles en una configuración trifásica de 208 V.
- Un motor trifásico de 208 V está conectado a las tres barras colectoras calientes más los cables neutro y de tierra.
- Un calentador de agua monofásico de 208 V está conectado al cable caliente 1 y caliente 2 más el cable a tierra.
- Un tomacorriente estándar monofásico de 120 V está conectado a los cables vivo 1, neutro y de tierra.
- Un tomacorriente trifásico de 208 V, 20 A, L21-20R está conectado a los tres cables activos más los cables neutros y de tierra.
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Códigos de colores de cableado para 208 V:
En este tutorial, hemos utilizado diferentes colores de cables solo con fines ilustrativos. Siga los códigos eléctricos nacionales, es decir, los códigos de color del cableado NEC u otros códigos de color del área local.
Para 208V monofásico y trifásico circuitos, hemos utilizado los códigos de color de cableado de práctica general NEC + de la siguiente manera.
- Negro = Caliente 1 o Línea 1
- Rojo = Vivo 2 o Línea 2
- Azul = Caliente 3 o Línea 3
- Blanco = cable neutro
- Verde = Conductor desnudo como cable de tierra
Los colores recomendados para cables calientes en un sistema trifásico de 208 V son negro, rojo y azul para tres cables calientes. Si se ha utilizado un cable blanco en 208 V para el cable caliente que transporta voltaje, se debe cubrir con una tira negra o con un grifo enrollado alrededor. De esta manera, se puede identificar fácilmente como cable caliente que se utiliza como cable caliente y no como cable neutro.
No utilice verde, verde con franja amarilla o un conductor desnudo para cables que transportan voltaje. Utilice únicamente alambre de cobre para reducir la resistencia y el calor en lugar de alambres de aluminio en el cableado de la caja del panel principal.
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Precauciones de seguridad
- Desconecte la fuente de alimentación (y asegúrese de que esté realmente apagada) antes de dar servicio, reparar o instalar equipos eléctricos. Para hacerlo, apague el interruptor principal en la caja del panel principal.
- Nunca se pare ni toque piezas mojadas o metálicas durante la reparación o instalación.
- Lea atentamente todas las precauciones e instrucciones y sígalas estrictamente mientras realiza este tutorial o cualquier otro trabajo práctico relacionado con trabajos eléctricos.
- Utilice siempre cables y alambres del tamaño adecuado, tomacorrientes e interruptores del tamaño adecuado y disyuntores del tamaño adecuado. También puede utilizar la calculadora de tamaño de alambres y cables para encontrar el tamaño de calibre correcto.
- Nunca intentes jugar con electricidad (ya que es peligroso y puede ser fatal) sin la orientación y el cuidado adecuados. Realice los trabajos de instalación y reparación en presencia de personas experimentadas, con amplios conocimientos y buenas prácticas, que sepan cómo manejar la electricidad.
- Hacer su propio trabajo eléctrico es peligroso y, en algunos casos, ilegal. Comuníquese con el electricista autorizado o el proveedor de suministro de energía eléctrica antes de practicar cualquier cambio/modificación en las conexiones del cableado eléctrico.
- El autor no será responsable de ninguna pérdida, lesión o daño por la visualización o el uso de esta información o si prueba algún circuito en el formato incorrecto. ¡Así que por favor! Ten cuidado porque se trata de electricidad y la electricidad es demasiado peligrosa.
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