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Cableado de subpanel de 120 V y 240 V mediante GFCI – NEC – EE. UU.
¿Qué es el panel principal?
De acuerdo con el NEC (Código Eléctrico Nacional: Artículo 1 00-Definiciones), el panel principal (también llamado panel board, centro de carga, caja de interruptores, tablero de distribución, etc.) es un gabinete o una caja de corte. Disyuntores, fusibles, interruptores, etc.), utilizados para controlar y proteger circuitos de iluminación, térmicos y de potencia. Los tableros deben ser accesibles solo desde el frente y deben instalarse/montarse contra una pared u otra estructura resistente.
El panel principal es su primera línea de defensa contra sobretensiones eléctricas y otras perturbaciones (cortocircuitos, sobrecargas, sobrecorrientes, etc.) que protegen sus electrodomésticos y evitan descargas eléctricas e incendios peligrosos.
El panel principal está conectado directamente a los cables de alimentación (desde medidores de electricidad montados en postes y transformadores de distribución). En aplicaciones residenciales, tres cables (es decir, negro como activo 1, rojo como activo 2 y blanco como neutro) ingresan al panel principal para proporcionar voltajes de suministro monofásicos de 120 V y 240 V.
Dos cables activos, llamados L1 y L2, están conectados al interruptor principal de dos polos, el neutro está conectado al terminal neutro de la caja del panel y el cable de tierra está conectado al cable de tierra (tierra/sistema de tierra). Tenga en cuenta que para los sistemas de alimentación monofásicos de 240 V y 120 V, los terminales de la barra colectora neutral y de tierra en el panel principal están conectados eléctricamente.
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¿Qué es un subpanel?
Un subpanel (panel remoto de NEC) es un pequeño panel de servicio derivado del panel principal a través de un disyuntor de dos polos para suministrar energía a otras partes del edificio, casa, garaje u otra aplicación específica dentro de las instalaciones, distribuida de manera segura.
Los subpaneles juegan el mismo papel que los paneles principales. En otras palabras, brinda protección contra sobretensiones, descargas eléctricas y otros peligros eléctricos. El panel secundario se alimenta desde un disyuntor de 240 V de 2 polos en el panel principal a través de dos cables vivos (L1 y L2), el cable neutro ‘N’ y el cable de tierra ‘G’.
Tenga en cuenta que no es necesario combinar Ground y Neutral en el subpanel (porque ya están combinados en el panel principal). Además, solo se requiere un subpanel neutral si tiene un circuito de 120 V o un disyuntor/tomacorriente GFCI. Además, para evitar condiciones de disparo no deseadas, no use dos disyuntores GFCI separados en el mismo circuito.
Hay diferentes tipos de paneles principales y secundarios para diferentes aplicaciones, como interiores y exteriores (resistentes a la intemperie) de diferentes fabricantes como Eaton, Schneider, ABB, Siemens.
En otras palabras, los subpaneles se utilizan para proporcionar:
- Espacio de circuito adicional para un funcionamiento sin problemas
- Uso adecuado del control de potencia para circuitos.
- Consideraciones de protección y seguridad con un sistema de distribución de energía confiable
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Instale el cableado del panel secundario de 60 A para 120 V y 240 V
Los siguientes diagramas de cableado muestran instalaciones de subpanel de 120 V y 240 V 60 A. Las clasificaciones actuales como 50A, 60A, 100A, 150A están disponibles según los requisitos del sistema. 60A se utilizó solo con fines ilustrativos.
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Un interruptor bipolar de 60 A se alimenta a través de dos barras colectoras activas en el panel principal, como se muestra. Cables de salida de un disyuntor de 2 polos conectado a las dos barras colectoras del subpanel, a saber, L1 y L2 (L1 = vivo 1 (negro) y L2 = vivo 2 (rojo)).
De manera similar, los cables neutral “N” y tierra “G” del panel principal ingresan al subpanel y se conectan a las terminales neutral y de tierra respectivamente.
Este subpanel ahora es capaz de suministrar 120 V y 240 V al circuito derivado a través de 1 polo y 2 polos (15 A, 20 A o 30 A CB).
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Tenga en cuenta que si la distancia entre el panel principal y el panel secundario supera los 140 pies, puede conectar la tierra al cable de tierra más cercano en lugar de pasar un cable largo a través del panel secundario. Si es así, también se debe aumentar el calibre del cable (por ejemplo, del calibre n.° 6 al calibre n.° 4).
Se puede usar un cable de calibre #6 para el disyuntor de 60 A desde el panel principal hasta el subpanel. Tenga en cuenta que solo se requiere neutral si tiene un disyuntor GFCI, un tomacorriente GFCI o un circuito monofásico de 120 V.
- La orejeta del interruptor principal está caliente todo el tiempo, ya sea que el interruptor principal esté encendido o apagado. Solo se puede apagar tirando del interruptor de seguridad entre el medidor de energía o el panel principal y el medidor de energía.
- NEC no permite el uso de disyuntores de 30 A para tomacorrientes e interruptores de 20 A, etc. Se proporciona un enlace en las instrucciones (debajo de esta publicación) para dimensionar disyuntores, cables, interruptores, tomacorrientes, etc.
- El disyuntor de 240 V de 2 polos es solo para un solo aparato. Además, no se pueden usar dos interruptores unipolares para aparatos de 240 V a menos que se combinen los botones de encendido/apagado (es decir, un interruptor debe controlar la operación de encendido/apagado de ambos interruptores unipolares).
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Instalación de cableado de subpanel dedicado de 240 V y 150 A
El siguiente diagrama de cableado muestra una instalación de subpanel de 150 A solo para 240 V. Se usó un disyuntor común de 200 A y 2 polos para la caja del panel principal, pero la ampacidad total del circuito de carga es de 150 A.
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Un total de 3 cables ingresan al subpanel de 240 V desde el panel principal (disyuntor de 2 polos) a través de Hot1 ‘L1’, Hot2 ‘L2’ y Ground ‘G’ como se muestra. Puede notar que no hay cable neutral en el subpanel. Esto se debe a que solo estoy ejecutando un circuito de 240 V que ya no requiere un neutro blanco.
Si debe usar un circuito monofásico de 120 V o un disyuntor GFCI de dos polos de 240 V, conecte el cable neutro blanco del panel de servicio principal a la caja del panel secundario.
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Tenga en cuenta que se debe usar cable de calibre #3/0 para disyuntores de 200 A y cable de calibre #1/0 para disyuntores de 150 A (NEC 2017 – Tabla 310.15(B)(16 ) y 310.15 (B)(7) ” 1-7″.
- Si no hay disyuntores/tomacorrientes GFCI/AFCI o circuitos de carga de 120 V, no se requiere un cable neutro en el subpanel.
- No use dos GFCI/AFCI en el mismo circuito para evitar operaciones de disparo innecesarias.
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Instalación de cableado de panel secundario dedicado de 120 V y 100 A
El siguiente diagrama de cableado muestra la instalación de un subpanel de 100 A solo para 120 V. Se utiliza un disyuntor unipolar de 100 A en la caja de disyuntores principal solo con fines de demostración. También puede usar clasificaciones más bajas como 60A, 50A, 40A o incluso 30A.
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Los tres cables son necesarios como se muestra: activo 1 (como la línea 1 desde el interruptor unipolar), neutro desde la barra colectora neutra y tierra desde el terminal de tierra. Para obtener un voltaje de suministro de 120 V únicamente, el 1 activo (cable negro) debe conectarse en puente a ambas lengüetas activas en el subpanel (consulte el diagrama). De esta manera, se conecta un solo cable activo a ambos terminales activos que alimentan el punto de carga de 120 V.
En el siguiente diagrama, tanto un disyuntor en miniatura como un disyuntor GFCI están conectados para proporcionar energía al circuito de carga a través de los cables caliente, neutro y Gelnd.
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Código de color del cableado:
Este tutorial utilizó el código de color de cable común NEC + de la siguiente manera:
- negro = caliente 1 o línea 1
- rojo = Vivo 2 o Línea 2
- Blanco = cable neutro
- verde de nuevo verde y amarillo Franja = conductor desnudo como cable de protección a tierra
Los colores de hilo vivo recomendados para sistemas de 240 V son negro y rojo, o ambos negros. Si se utiliza un cable blanco con un voltaje de 240 V, debe cubrirse con una tira negra o envolverse con un grifo. De esta forma, se puede identificar fácilmente como un cable vivo utilizado como cable vivo y no como un cable neutro.
No use conductores verdes, verdes con rayas amarillas o desnudos para cables que transportan voltaje. Use solo alambre de cobre en lugar de alambre de aluminio en el cableado de la caja del panel principal para reducir la resistencia y el calor.
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Precauciones de seguridad
- Desconecte (y asegúrese de que la energía esté completamente apagada) antes de dar servicio, reparar o instalar equipos eléctricos. Para hacer esto, apague el interruptor principal en la unidad de consumo principal o en el tablero de distribución.
- No se pare ni toque las piezas metálicas húmedas durante la reparación o la instalación.
- Lea atentamente y siga estrictamente todas las precauciones e instrucciones al realizar este tutorial o cualquier otro trabajo práctico relacionado con el trabajo eléctrico.
- Utilice siempre cables y alambres del tamaño adecuado, tomacorrientes e interruptores del tamaño adecuado y disyuntores del tamaño adecuado. También puede usar nuestra calculadora de tamaño de alambre y cable para encontrar el tamaño de calibre adecuado.
- No intente jugar con electricidad (ya que puede ser peligroso y mortal) sin la debida orientación y precaución. Los trabajos de instalación y reparación deben realizarse en presencia de un experto que esté familiarizado con el manejo de la electricidad y tenga un gran conocimiento y experiencia.
- Hacer su propio trabajo eléctrico no solo es peligroso, sino que en algunos casos es ilegal. Comuníquese con un electricista calificado o un proveedor de energía antes de realizar cambios o modificaciones en las conexiones del cableado eléctrico.
- No instale el tablero de distribución de energía a más de 2,2 metros (7 pies = 84 pulgadas) por encima del piso. Proteger de la corrosión y mantener alejado de cuerpos de agua. Todos los cables deben estar cubiertos por la placa del panel (es decir, no deben colgar fuera del panel). Finalmente, debe haber señales de seguridad cerca del tablero de distribución.
- Los autores no son responsables de ninguna pérdida, lesión o daño que resulte de ver o usar esta información, o de experimentar con circuitos en un formato incorrecto. ¡Así que por favor! La electricidad es demasiado peligrosa, así que tenga cuidado.
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