Cómo montar un gabinete eléctrico

Móntelo por los pies, no a través de la parte posterior

Las preguntas frecuentes de NEMA sobre gabinetes responden exactamente a esta pregunta, planteada por alguien que quería montar gabinetes en la pared perforando la parte posterior de la cavidad eléctrica y sellando los orificios con silicona. Su respuesta: NEMA 250 establece que varios gabinetes con clasificación de tipo requieren un medio de montaje externo a la cavidad eléctrica del gabinete del equipo, a menos que se utilice un soporte o base intermedia, y la instalación final siempre está sujeta a la aprobación de la autoridad competente, que suele ser el inspector eléctrico local.

La razón es la misma regla que rige cada abertura: la clasificación de un ensamblaje instalado en campo está limitada por su componente con la clasificación más baja. Un orificio en la pared posterior sellado con un cordón de silicona no es un componente probado, y no puede verlo ni inspeccionarlo una vez que el gabinete está en la pared. Nuestra guía NEMA 4 vs 4X vs IP66 explica qué cubre la clasificación.

Cada gabinete de montaje en pared NEMA4 Enclosure se envía con cuatro patas de montaje externas, y el patrón de orificios de montaje en pared se encuentra en el plano de referencia de cada producto. Marque los orificios a partir del plano o colocando el gabinete en su lugar, y fíjelo únicamente a través de las patas.

Calcule la carga antes de elegir los anclajes

Los sujetadores deben soportar más que el gabinete vacío. Sume lo siguiente:

• el gabinete y su placa de montaje;
• cada dispositivo en el panel y en la puerta (los transformadores y los variadores son pesados para su tamaño);
• cables y conductos colgando de las entradas;
• la puerta: una puerta abierta hace palanca sobre el gabinete alejándolo de la pared en el lado de la bisagra, y alguien se apoyará en ella.

Seleccione los anclajes basándose en los datos de carga publicados por el fabricante de anclajes para el material de pared real y las distancias al borde que tenga, y manténgase dentro de las cargas permisibles que indiquen. La pared misma también debe soportar la carga: la guía de FEMA sobre daños sísmicos no estructurales muestra un tablero desprendido debido al fallo de una pared divisoria de bloques de concreto huecos. Para paredes huecas y paneles de yeso, transmita la carga a los montantes o a la estructura, por ejemplo, en un canal de soporte (abajo) o en un panel de respaldo fijado a la estructura.

Monte el gabinete de forma plana y vertical, y use calzas detrás de los pies en una pared irregular en lugar de apretar el cuerpo contra ella, para que el cuerpo no se distorsione y la puerta siga cerrando uniformemente sobre su junta.

Anclaje sísmico

En zonas sísmicas, el anclaje es parte del código de edificación. FEMA E-74 (edición 2012), que resume el capítulo 13 de ASCE/SEI 7-10, describe estas disposiciones para paneles de distribución eléctrica:

• Las cargas sísmicas provienen de ASCE/SEI 7 Capítulo 13, y el objetivo principal es evitar que el componente se caiga.
• En las Categorías de Diseño Sísmico D, E y F, se requiere anclaje para equipos con un peso superior a 400 lb y para artículos de más de 20 lb montados a más de 4 ft sobre el suelo; los artículos más ligeros pueden estar exentos cuando el factor de importancia del componente es 1.0.
• Los elementos exentos deben estar anclados firmemente a la estructura y requieren conexiones flexibles en sus conductos donde el panel y el conducto puedan moverse uno respecto al otro.

FEMA E-74 también señala que los paneles de montaje en pared generalmente se han comportado bien en terremotos pasados, en parte debido a su peso moderado y a la ductilidad de los gabinetes de chapa metálica, y que el principal modo de daño es el desprendimiento y la caída de un panel. Las normas cuentan con ediciones más recientes; consulte al ingeniero estructural responsable o a la autoridad competente qué edición y categoría de diseño se aplican.

Canal de soporte y paneles traseros

El perfil de soporte metálico es la forma habitual de montar gabinetes en paredes que no admiten anclajes donde se necesitan, o para agrupar varios gabinetes en un solo bastidor. El canal básico es una caja abierta de aproximadamente 41 × 41 mm (1-5/8 pulg de lado), formada a partir de lámina de calibre 12 o 14; el estándar británico BS 6946 cubre este canal en el Reino Unido. Dos canales horizontales anclados a la estructura, con las patas del gabinete atornilladas a ellos mediante tuercas para canal, también mantienen el gabinete separado de la pared, lo que deja espacio para la limpieza y el aire detrás de este.

Observe la combinación de metales. Una guía de acero inoxidable en contacto con otros metales establece la regla: en combinaciones de materiales, los sujetadores siempre deben ser del material más noble, para que la superficie catódica sea pequeña. Los sujetadores de acero inoxidable en componentes de acero galvanizado mucho más grandes no suelen causar corrosión, pero cuando una pieza pequeña de acero galvanizado o al carbono está rodeada por una superficie grande de acero inoxidable, la guía advierte que, en condiciones corrosivas, la parte menos noble puede sufrir una corrosión acelerada. La corrosión galvánica necesita un electrolito, por lo que el riesgo es mayor al aire libre y en áreas de lavado a presión. Para gabinetes de acero inoxidable:

• utilice sujetadores, arandelas y tuercas de canal de acero inoxidable;
• prefiera canal de soporte de acero inoxidable, o aísle los pies del canal galvanizado con bujes de plástico, en ubicaciones húmedas o costeras (un buje solo aísla si no hay tornillo, arandela o soporte que lo puentee, y nunca debe cortar una ruta de unión equipotencial requerida: vea cuándo las uniones de acero inoxidable a galvanizado necesitan aislamiento);
• para 316L gabinetes en áreas costeras o químicas, iguale el grado de los sujetadores con el del gabinete; vea 304 vs 316L acero inoxidable.

Montaje en poste

En exteriores, los gabinetes suelen instalarse en postes, pilares o en las patas de una estructura. Se aplica la misma regla de NEMA: el soporte se fija a los pies externos o a un soporte fuera de la cavidad eléctrica, nunca a través de la pared posterior. Dos puntos específicos para postes:

• Sujeción. Las abrazaderas de banda y los pernos en U funcionan en postes redondos; verifique el rango de la abrazadera con respecto al diámetro del poste y utilice herrajes de acero inoxidable con un gabinete de acero inoxidable.
• Orientación. Si es posible, oriente el gabinete lejos del sol de la tarde y de las condiciones climáticas predominantes, y haga la entrada de los cables por la parte inferior para que el agua escurra de las entradas.

Si su diseño personalizado requiere soportes de montaje en poste u orificios para un soporte que ya posee, indíquelo en su solicitud de cotización; lo que podemos suministrar se confirma en el plano cotizado. Para sol, lluvia y hielo, lea la guía de gabinetes para exteriores antes de elegir el sitio.

Soportes y patas de suelo

Los gabinetes más grandes, y los gabinetes situados en medio de una planta de producción, se apoyan sobre patas o una base de suelo. FEMA E-74 trata los gabinetes eléctricos montados en el suelo de forma diferente a los paneles de pared: su categoría abarca gabinetes altos y estrechos montados en el suelo; el objetivo principal es evitar que se deslicen o vuelquen, y el daño típico que registra es el vuelco o deslizamiento debido a la falta de anclaje o a un anclaje inadecuado. Ancle una base de suelo al piso a través de sus placas de base y, cuando una unidad alta esté anclada al suelo mientras su conducto está arriostrado a la estructura superior, FEMA E-74 recomienda conexiones flexibles para que el movimiento del edificio no arranque el conducto.

En áreas de lavado a presión, las patas mantienen el gabinete alejado del suelo húmedo y dejan el suelo debajo abierto para la limpieza. La guía de gabinetes para lavado a presión cubre los detalles higiénicos.

Altura de montaje y apertura de la puerta

Elija la altura para las personas que utilizarán el gabinete, luego verifíquela con respecto al código:

• Interruptores y conmutadores en el interior. NEC 240.24(A) requiere que los dispositivos de sobrecorriente sean fácilmente accesibles y se instalen de modo que el centro del agarre de la manija de operación, en su posición más alta, no esté a más de 2.0 m (6 ft 7 pulg) sobre el suelo o la plataforma de trabajo, con excepciones listadas.
• Espacio de trabajo. NEC 110.26(A) (ediciones 2020 y 2023) requiere un espacio de trabajo libre frente al equipo que probablemente reciba mantenimiento mientras esté energizado, de al menos 6.5 pies de altura o la altura del equipo, y suficiente espacio para que las puertas se abran al menos 90 grados.
• Pantallas y controles del operador. Para una pantalla, la guía de estaciones de trabajo informáticas de OSHA indica colocarla de modo que la línea superior esté a la altura de los ojos o por debajo de esta. Consulte la guía de gabinetes HMI.

El giro de la puerta es la dimensión que más se suele olvidar. En nuestro gabinete 304 de 24 × 20 × 8 pulg, el plano de referencia indica un radio de giro de la puerta de 511.3 mm (aprox. 20.1 pulg) y un tamaño total con soportes, bisagra y cierre de 697.6 × 515.2 × 213.7 mm. Mantenga ese espacio despejado en el lado de la bisagra, lejos de paredes, columnas, conductos y del siguiente gabinete, para que la puerta se abra por completo. Consulte la edición del código que aplique su autoridad competente.

Los mismos números de montaje para otros tamaños, a partir del CAD de referencia de cada tamaño: el patrón de orificios de la base para marcar en la pared o el canal de soporte, el tamaño de la ranura para el sujetador, el tamaño total una vez instalados los pies, la bisagra y los cierres, y el radio de giro de la puerta para mantener despejado el lado de la bisagra.

Dimensiones nominales a partir del CAD de referencia de cada tamaño; las dimensiones finales se confirman con su pedido.

El espaciado de los canales de soporte se deriva del patrón de los orificios de los pies: la distancia vertical entre los pies superiores e inferiores es la distancia entre dos canales horizontales, y la distancia horizontal es donde se colocan las tuercas para canal.

Preguntas frecuentes

Fuentes

1. NEMA, "Preguntas frecuentes de NEMA: Gabinetes" (Q15 eslabón más débil, Q16 montaje externo)
2. FEMA E-74, sección 6.4.8.2, paneles de distribución eléctrica (disposiciones del capítulo 13 de ASCE/SEI 7-10, daños)
3. FEMA E-74, sección 6.4.7.1, paneles de control y equipo eléctrico de montaje en suelo (deslizamiento, vuelco, conexiones flexibles)
4. Wikipedia, "Strut channel" (perfil de 41 × 41 mm, calibres de lámina)
5. Hoja de datos del canal de soporte 41 × 41 mm (BS 6946:1988)
6. Euro Inox, acero inoxidable en contacto con otros materiales metálicos (regla de fijación, acero galvanizado, electrolito, casquillos de plástico)
7. EC&M, "¿Qué está mal aquí?" (texto NEC 240.24(A))
8. EC&M, "requisitos del NEC para espacios de trabajo" (110.26)
9. OSHA eTool, estaciones de trabajo informáticas: Monitores (línea superior a la altura o por debajo del nivel de los ojos)
10. NFPA 70, Código Eléctrico Nacional (acceso gratuito de solo lectura): 110.26, 240.24