Montaje del cuadro eléctrico por uno mismo: etapas principales de los trabajos de instalación eléctrica

La corriente eléctrica, ya habitual desde hace tiempo, actúa como una especie de base del confort doméstico y la vida cotidiana. Es difícil imaginar una casa moderna sin la dotación de potencial eléctrico.

Pero todas las complejidades de la electricidad comienzan a manifestarse solo en los momentos en que los propietarios de apartamentos o casas tienen que enfrentarse a ello directamente. Por ejemplo, el montaje del cuadro eléctrico, a simple vista una tarea sencilla, resulta ser un proceso bastante complicado en la práctica.

Más aún, la dificultad se duplica para los electricistas autodidactas que no están lo suficientemente familiarizados con las sutilezas de la instalación eléctrica y la electricidad en general. Por lo tanto, analicemos el tema del montaje del cuadro eléctrico como uno de los pasos en la práctica de los principiantes.

Definición del concepto «cuadro eléctrico»

Antes de analizar el proceso de instalación del propio cuadro eléctrico, así como su montaje, es correcto comprender este sistema en sí. En la práctica se utilizan diferentes interpretaciones del nombre del cuadro, pero la esencia de la construcción no cambia con las distintas denominaciones.

La finalidad, en este caso, es obvia: recibir el potencial eléctrico centralizado y distribuirlo por las distintas zonas del área, en particular, el área de un apartamento o una casa residencial.

Esquema de distribución de electricidad (versión clásica): 1 – interruptor automático de entrada; 2 – dispositivo de medición de electricidad (contador); 3 – grupo de interruptores automáticos sectoriales; 4 – barra aislada con bornes de tornillo para los conductores neutros; 5 – barra aislada con bornes de tornillo para los conductores de tierra; 6 – distribución de energía por sectores

Además de la función de distribución, la instalación del cuadro eléctrico proporciona la funcionalidad de protección de los segmentos de la red mediante el montaje, dentro del armario del cuadro, de disyuntores automáticos y otros dispositivos de protección.

También el esquema de la construcción puede prever la implementación de funciones de control: montaje de dispositivos que realicen:

• seguimiento de la frecuencia de la corriente;
• control del nivel de tensión;
• verificación de la presencia de fase, etc.

Por lo general, la funcionalidad de un cuadro eléctrico viene determinada por el nivel de complejidad de la red eléctrica, así como por el equipo tecnológico (doméstico) incluido en el área en funcionamiento.

Ejemplo de cuadro eléctrico doméstico en ejecución real: 1 – interruptor automático de entrada de la línea de alimentación; 2 – contador de energía; 3 – grupo de interruptores automáticos sectoriales; 4 – dispositivo de protección (interruptor diferencial); 5 – riel de montaje (carril DIN); 6 – riel aislado con bornes de tornillo para el neutro; 7 – riel aislado con bornes de tornillo para tierra.

A pesar de las dimensiones relativamente reducidas de la estructura, lo cual es característico de las redes domésticas, la instalación de un cuadro de distribución doméstico es un proceso importante al que se debe prestar especial atención.

Aquí no son admisibles las conexiones de baja calidad, la aplicación de esquemas de conexión no calculados previamente, ni la omisión del uso de elementos de puesta a tierra fiables.

Cálculos y elaboración del esquema

Para entender cómo montar un cuadro eléctrico doméstico, es necesario elaborar previamente un esquema de dicha estructura. A su vez, la elaboración del esquema va precedida de cálculos mediante los cuales se selecciona el aparataje eléctrico.

Un buen ejemplo de distribución de los componentes constituyentes dentro de un cuadro eléctrico de uso doméstico. Sin nada superfluo, aparataje colocado de forma racional, espacio libre suficiente.

Los componentes eléctricos que conforman el contenido interno del cuadro eléctrico suelen estar representados por el siguiente conjunto:

• interruptores automáticos;
• bornes de protección;
• barras de contacto;
• conmutadores de paquete;
• accesorios, por ejemplo, grapas, abrazaderas, casquillos pasantes, etc.

A pesar de los requisitos relativamente bajos para la instalación eléctrica doméstica, en comparación con la versión industrial, el principio de distribución de la energía permanece inalterable. Es decir, cada grupo de consumo se estructura como un segmento independiente de la red general.

Ejemplo de cálculo y selección de interruptores automáticos para cada segmento individual del esquema: 1 – segmento de iluminación (interruptor automático de 10 A); 2 – tomas de corriente de una habitación (interruptor automático de 16 A); 3 – tomas de corriente de la segunda habitación (interruptor automático de 16 A); 4 – placa eléctrica doméstica (interruptor automático de 25 A).

Una casa o apartamento con equipamiento moderno contiene tradicionalmente electrodomésticos de potencia bastante elevada. Por ejemplo, placa eléctrica, microondas, lavadora.

Los equipos de esta clase se conectan como un grupo independiente al realizar el montaje dentro del cuadro de distribución. Por consiguiente, este grupo requiere un dispositivo de conmutación y bloqueo individual.

Para dicho grupo, se realiza un cálculo total de la potencia consumida teniendo en cuenta el factor de seguridad. En otras palabras, los datos de potencia de las máquinas eléctricas tomados del manual se suman.

A la suma obtenida se le añade un margen de seguridad – aproximadamente el 30% de dicha suma. Como resultado, se tiene un valor de potencia con el que se selecciona el equipo eléctrico para el montaje del conjunto del grupo – el interruptor de caja moldeada, el disyuntor conmutador, el bloque de fusibles.

Vista natural de un ejemplo de montaje dentro de un cuadro eléctrico doméstico, donde se organiza la distribución de energía por sectores según la potencia consumida y la función del sector.

De manera similar, se crea cualquier otro grupo de un segmento individual de la red, por ejemplo, para tomas de corriente, alumbrado, sistema de suelo radiante, etc.

Para los apartamentos estándar, la creación de un gran número de grupos no es relevante. Aquí normalmente se limitan a dos, máximo tres grupos. En cambio, para las propiedades rurales, los esquemas multigrupo son algo bastante común.

Proceso paso a paso de montaje

Los trabajos de montaje y el ensamblaje del cuadro pueden realizarse por cuenta propia. Pero para ello se requieren conocimientos y habilidades en instalaciones eléctricas.

Además, la conexión del cuadro eléctrico a las líneas de transmisión eléctrica solo puede ser realizada por un electricista profesional que tenga la autorización correspondiente para realizar estos trabajos. La conexión no autorizada es peligrosa para la salud y la vida, y conlleva graves problemas, incluyendo multas.

Sin embargo, preparar la caja, adquirir los automáticos necesarios y demás componentes puede hacerse por cuenta propia. Cómo hacerlo correctamente, lo veremos en detalle.

Etapa #1 – preparación para la instalación del armario

La instalación «desde cero» generalmente supone la existencia de un hueco ya preparado por los constructores en la pared y todos los cables y conductores eléctricos pertenecientes al esquema del apartamento (casa) ya extendidos en el área de dicho hueco.

Ese «paisaje» suele verse como un nicho rectangular tallado en la pared, al que en primer lugar se debe seleccionar un armario de dimensiones correspondientes (adecuadas).

El mercado comercial ofrece cuadros eléctricos prefabricados de diversas formas y tamaños. Además, en los últimos años se ha observado una «invasión» de armarios eléctricos fabricados con plástico. Una opción interesante para apartamentos de plástico autoextinguible.

Si no hay un lugar preparado, habrá que hacer un nicho por cuenta propia o aplicar un montaje de tipo mural.

En el segundo caso, se realiza el marcado del lugar de instalación teniendo en cuenta las dimensiones totales del cuadro eléctrico. En principio, son trabajos de construcción estándar que no presentan ninguna dificultad especial.

Los armarios para el cuadro eléctrico se ensamblan con materiales resistentes y robustos, pero relativamente ligeros.

Por lo general, para la fabricación de la caja se utiliza:

• metal laminado de pared delgada (1-1,5 mm);
• escuadras metálicas de conexión;
• tornillos y tuercas.

En la mayoría de los casos se adquiere una caja ya preparada, ya que la oferta en venta es enorme, incluyendo productos de plástico. La forma clásica de la construcción es un rectángulo o un cuadrado.

Una construcción más fiable de la caja para el cuadro, de fabricación industrial, hecha de metal laminado de pared delgada. Esta opción de construcción es más fiable en comparación con los productos de plástico.

Las construcciones obsoletas de armarios suponían la instalación de un panel posterior basado en materiales dieléctricos (ebanita, textolita, etc.), donde se fijaba el equipo eléctrico. En principio, este esquema para uso doméstico es admisible aplicarlo incluso en condiciones modernas.

Etapa #2 – llenado interior del armario eléctrico

La arquitectura moderna es algo diferente. El armario se realiza completamente metálico, y en su interior, en la pared trasera, se instalan también travesaños metálicos (carriles DIN).

Sobre estos travesaños se «monta» todo el equipo técnico:

• interruptor automático;
• interruptor diferencial;
• interruptor;
• otros dispositivos de instalación eléctrica.

Según las normas modernas, cualquiera de los elementos anteriores tiene un diseño para instalación en carril DIN. También es útil etiquetar todos los dispositivos instalados en el carril, y adicionalmente elaborar un esquema con las etiquetas de todos los consumidores de electricidad en el apartamento/casa.

Por supuesto, se puede apartar de estas reglas, teniendo en cuenta que el montaje en travesaños simplemente proporciona comodidad de instalación/desmontaje del equipo. Pero entonces se deben considerar opciones de fijación segura.

Prácticamente todas las construcciones modernas de cuadros eléctricos están equipadas con travesaños especiales (carriles DIN), en los que se instala todo el equipo del cuadro sin utilizar tornillos

Además de los carriles DIN, en el interior, normalmente en la parte inferior, se montan una o dos placas aisladas con bornes de tornillo – un bus para conductores neutros y de tierra. Los buses adicionales pueden utilizarse para grupos de contactos de equipos de baja tensión – relés, módems, etc.

Se recomienda hacer la caja del armario eléctrico espaciosa, en la medida que lo permitan las dimensiones del nicho cortado en la pared. Se debe colocar el equipo en el interior de manera racional, de modo que sea cómodo de mantener y retirar en caso de reemplazo.

Es decir, al montaje de la caja, nuevamente, debe preceder el cálculo del espacio requerido para la instalación de los componentes del montaje. Cualquier armario eléctrico debe estar equipado con una puerta y una cerradura.

Etapa #3 – realización de la entrada de los conductores

La línea de alimentación eléctrica, así como los conductores y cables que salen directamente del apartamento (casa), deben introducirse dentro del gabinete ensamblado. En consecuencia, se necesitará un número suficiente de orificios en los lados superior e inferior de la caja.

Los diámetros de los orificios deben permitir pasar libremente los cables (conductores). Además, cada orificio debe estar equipado con un anillo aislante de protección (goma, plástico).

Se debe prestar especial atención a la técnica de entrada del cable de alimentación centralizado y de los cables que se derivan al esquema del apartamento (casa). En la imagen se muestra una violación grave, cuando los cables se pasan por los orificios del tablero sin anillos aislantes protectores.

En la entrada y salida del cable, por lo general, se instalan abrazaderas de presión, mediante las cuales el conductor se fija firmemente a la pared del gabinete en el montaje interior y/o a la placa de soporte (lámina) sobre la que está fijado el gabinete en el montaje exterior.

También en la pared lateral o inferior de la estructura se crea una interfaz para la barra de conexión a tierra. Se perfora un agujero para la conexión atornillada o se utiliza uno existente, si está previsto en el cuerpo de la caja. A esta conexión se conecta la barra de tierra durante el montaje.

Etapa #4 – fijación del cuadro en la pared

Todas las acciones descritas anteriormente son más convenientes de realizar fuera del área de montaje principal. A saber:

• ensamblaje y preparación del gabinete;
• montaje de los carriles transversales (rieles DIN);
• colocación y fijación de las barras de neutro;
• preparación de los orificios de paso;
• colocación del aparataje de comunicaciones;
• instalación de la puerta y la cerradura.

Los electricistas experimentados recomiendan fijar en el área designada del nicho de construcción un gabinete ya preparado, ensamblado e incluso parcialmente equipado.

El proyecto de construcción generalmente contempla la colocación de anclajes para fijar el tablero eléctrico. Si no los hay, se debe preparar una base sólida para la fijación.

Uno de los métodos más comunes para instalar un tablero eléctrico – en un nicho de pared, cuando después de colocar la caja metálica sobre anclajes firmes, el posterior ensamblaje y prueba del circuito, el cuerpo exteriormente se recubre adicionalmente con mortero de construcción.

Hay muchas opciones para fabricar elementos de anclaje. Por ejemplo, un método sencillo es instalar un par de ángulos metálicos suficientemente resistentes, vertical u horizontalmente, a la distancia de la altura o anchura del gabinete. Directamente a los ángulos se fija el gabinete eléctrico.

Etapa #5 – conexión de los dispositivos a la red eléctrica

A continuación, se realiza el equipamiento completo del tablero con el aparataje eléctrico requerido, se introducen todos los cables de trabajo y se conectan según el esquema elaborado.

Por último, en el área del cuadro eléctrico se realiza la entrada de la línea de alimentación y posterior conexión al interruptor de entrada de paquete. Desde el interruptor de paquete, la línea centralizada se conecta al interruptor automático de entrada.

Antes de suministrar alimentación al interruptor automático de entrada (encender el interruptor de paquete), se debe verificar minuciosamente todas las conexiones realizadas anteriormente.

Antes de aplicar tensión, todos los conmutadores de grupo se colocan en posición «apagado». Después de encender el interruptor de paquete y el interruptor automático de entrada, se conectan secuencialmente los interruptores automáticos de los grupos, comenzando por los equipos de baja potencia.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Un video que muestra el trabajo de ensamblaje de un cuadro eléctrico «desde cero» – es una ayuda efectiva para el electricista principiante.

Se recomienda revisar la videoinstrucción para enriquecer sustancialmente su bagaje personal de conocimientos:

Construir un cuadro eléctrico por uno mismo es perfectamente factible. Otra cuestión es si tiene sentido, considerando la variedad de productos ya terminados que hay en el mercado. Se puede elegir una caja de cualquier configuración, para los más diversos proyectos de construcción.

Pero para realizar el ensamblaje del cuadro de manera correcta y de calidad, incluyendo la instalación de interruptores automáticos, contador, interruptores y demás equipos, se necesitan conocimientos y una considerable experiencia en instalaciones eléctricas.

Y para la entrada de la línea de alimentación y la conexión de los consumidores, se requerirá un electricista profesional con autorización para realizar este tipo de trabajos.

Si usted tiene los conocimientos necesarios o ha tenido experiencia ensamblando un cuadro eléctrico por sí mismo, por favor, comparta un valioso consejo con nuestros lectores. Cuéntenos, ¿quizás existen algunos detalles que no hemos mencionado en este material? Deje sus comentarios en el bloque ubicado a continuación.