Una caixa de distribució d'energia s'utilitza per rebre energia elèctrica d'una font aigües amunt i distribuir-la a diversos circuits aigües avall alhora que proporciona commutació, protecció, monitorització i accés controlat al subministrament de sortida.
Per a llocs de construcció, potència d'escenaris i esdeveniments, sistemes elèctrics temporals i aplicacions industrials a l'aire lliure, seleccionar una caixa de distribució requereix més que triar una classificació actual. S'han de considerar conjuntament la classificació IP de la carcassa, la protecció elèctrica, el tipus de connector, el nombre de circuits de sortida, el mètode d'instal·lació, l'entorn operatiu i la disposició d'aturada d'emergència.
Què és una caixa de distribució d'energia?
Una caixa de distribució d'energia, també anomenada tauler de distribució d'energia o panell de distribució elèctrica, és un recinte que conté dispositius elèctrics de commutació i protecció que s'utilitzen per dividir una font d'alimentació d'entrada en diversos circuits de sortida protegits.
Un sistema de distribució típic es pot representar com:
Potència d'entrada → Protecció principal → Mesurament → Distribució → Protecció de branques → Càrregues
Depenent de l'aplicació, una caixa de distribució pot contenir:
Interruptor principal
MCB
MCCB
RCD o RCCB
RCBO
Endolls industrials
Connectors d'alimentació
Transformadors de corrent
Comptadors digitals
Parada d'emergència
Barra colectora neutre
Barra de terra
Blocs de terminals
Prensacables
Protecció mecànica
Compartiment trencador amb clau
La configuració real depèn del subministrament d'entrada, les càrregues connectades, l'entorn d'instal·lació i els requisits elèctrics aplicables.
Com funciona una caixa de distribució d'energia?
La funció bàsica és dividir un subministrament elèctric d'entrada més gran en múltiples circuits aigües avall.
Per exemple, es pot connectar una font d'entrada de corrent alta-a un interruptor de circuit principal. Aleshores, el subministrament es distribueix mitjançant dispositius de protecció individuals a diverses preses de corrent inferior-.
Com triar la classificació actual d'una caixa de distribució d'energia
La qualificació actual és un dels primers paràmetres a establir.
Les configuracions habituals poden incloure:
16A
32A
63A
125A
250A
400A
800A
Tanmateix, una valoració de corrent més gran no és millor automàticament.
La qualificació requerida s'ha de determinar a partir de:
Màxima demanda
Corrent de càrrega contínua
Diversitat de càrrega
Ampacitat del cable
Corrent{0}}de curtcircuit
Coordinació de protecció
Tensió d'alimentació
Nombre de fases
Nombre i valoració dels circuits de sortida
Requisits futurs de càrrega
Intervals i aplicacions de corrent típics
| Interval actual | Aplicació típica |
|---|---|
| 16A | Petit equipament, il·luminació i eines portàtils |
| 32A | Equips de construcció i petites càrregues temporals |
| 63A | Sistemes de potència temporal mitjana |
| 125A | Equips de mida mitjana-i distribució aigües avall |
| 250A | Gran distribució temporal d'energia i esdeveniments |
| 400A | Grans sistemes d'alimentació industrials o temporals |
| 800A | Distribució principal per a grans projectes |
Aquests són exemples d'aplicació més que regles de mida universal. La classificació de corrent final s'ha de verificar amb el sistema elèctric real.
Com triar la qualificació IP adequada?
La classificació IP descriu la resistència del recinte a l'entrada d'objectes estranys sòlids i aigua.
Per als equips de distribució, les classificacions especificades habitualment inclouen:
IP44
IP54
IP65
IP67
La qualificació correcta depèn de l'entorn real en lloc de seleccionar simplement la classificació IP més alta disponible.
| Classificació IP | Protecció General | Aplicació típica |
| IP44 | Protecció contra objectes superiors o iguals a 1 mm i esquitxades d'aigua | Aplicacions temporals d'interior i general |
| IP54 | Entrada limitada de pols i protecció contra esquitxades d'aigua | Aplicacions industrials i exteriors generals |
| IP65 | hermètic{0}}de pols i protegit contra els raigs d'aigua | Aplicacions exteriors i de construcció |
| IP67 | -estanquet a la pols i protegit contra la immersió temporal en condicions de prova especificades | Ambients exteriors humits i exigents |
IP65 vs IP67
IP65 i IP67 no s'han de tractar simplement com a versions "inferior" i "superior" del mateix requisit d'impermeabilització.
Aborden diferents-condicions d'entrada d'aigua.
IP65 està dissenyat per protegir contra els raigs d'aigua, mentre que IP67 inclou protecció contra la immersió temporal en condicions de prova especificades.
Per tant:
La qualificació IP necessària s'ha de seleccionar segons l'exposició real a l'aigua, no només segons el valor numèric.
Una caixa de distribució instal·lada a l'aire lliure sota la pluja pot requerir una configuració diferent d'una que es pot exposar temporalment a l'aigua estancada o a la immersió.
La caixa de distribució completa encara compleix la seva qualificació IP després de la instal·lació?
Aquest és un punt important durant la contractació.
La classificació IP s'aplica a la carcassa completada sota la configuració de prova aplicable. Obertures per a:
Prensacables
Endolls industrials
Pulsadors
Parades d'emergència
Metres
Interruptors selectors
Components de ventilació
pot afectar el nivell de protecció final.
Per exemple, es pot dissenyar un recinte buit per a IP65, però una entrada de cable segellada incorrectament pot reduir la protecció efectiva de la unitat muntada.
Per tant, cal comprovar el següent:
Junta de porta
Classificació del passacables
Segellat del connector
Obertures no utilitzades
Muntatge de comptador i interruptor
Juntes de panells
Entrades de cable inferiors
Control de drenatge i condensació
Quins dispositius de protecció s'utilitzen en una caixa de distribució d'energia?
Els diferents dispositius de protecció fan diferents funcions.
MCB
Un MCB, o interruptor de circuit en miniatura, s'utilitza habitualment per a circuits de sortida de corrent inferior-.
Les seves funcions principals inclouen la protecció contra:
Sobrecàrrega
Curtcircuit
Els MCB s'instal·len habitualment en circuits de presa o equips individuals.
MCCB
Generalment, s'utilitza un MCCB o un interruptor de caixa modelada per a circuits de corrent més alt-i distribució principal.
Els paràmetres de selecció importants inclouen:
Corrent nominal
Tensió nominal
Nombre de pols
Capacitat de tall{0}}de curtcircuit
Protecció tèrmica
Protecció magnètica
Configuració ajustable
Contactes auxiliars
Per a les caixes de distribució de corrent alta-, el MCCB es pot utilitzar com a principal dispositiu de protecció d'entrada o de sortida.
RCD / RCCB
Els dispositius RCD i RCCB s'utilitzen per detectar corrent residual.
La seva funció és diferent d'un MCB.
| Dispositiu | Funció primària |
| MCB | Protecció contra sobrecàrregues i curt{0}}circuits |
| MCCB | Protecció de-sobrecàrrega i curt{1}}cortcircuits més alta |
| RCD | Protecció-corrent residual |
| RCCB | Protecció-corrent residual |
| RCBO | Protecció de-corrent residual, sobrecàrrega i curt-circuits |
Un RCD/RCCB no substitueix un MCB o MCCB per a la protecció contra sobreintensitat tret que el dispositiu seleccionat inclogui específicament aquesta funció.
Per què s'utilitza una parada d'emergència en una caixa de distribució?
Una parada d'emergència proporciona un mitjà per iniciar ràpidament una parada d'emergència del sistema elèctric o circuit de control corresponent.
Pot ser necessari quan una condició anormal pugui crear un risc de seguretat.
Les situacions potencials inclouen:
Falles elèctriques
Mal funcionament de l'equip
Cables danyats
Funcionament anormal de l'equip
Emergències de manteniment
Incidents de seguretat del personal
El circuit de parada d'emergència s'ha de dissenyar segons l'arquitectura elèctrica.
Premer un botó d'aturada d'emergència-no vol dir necessàriament que tots els components del sistema de distribució complet estiguin desconnectats. El punt de commutació real depèn de com estigui dissenyat el circuit d'emergència.
Què és una caixa de distribució d'energia escènica?
Una caixa de distribució d'energia escènica està dissenyada per distribuir energia elèctrica a diverses càrregues utilitzades per a esdeveniments temporals, equips escènics, il·luminació, sistemes d'àudio, equips de vídeo i altres infraestructures d'esdeveniments.
Una configuració de distribució d'etapa alta-actual pot incloure:
Alta-entrada de corrent → Protecció principal → Mesuració → Protecció de branques → Punts industrials
També pot proporcionar sortides de corrent elevat-per a la connexió a unitats de distribució aigües avall.
Per exemple, un sistema amb un subministrament d'entrada de 250 A pot distribuir l'energia a través de diversos circuits de branca de 32 A mentre manté sortides addicionals d'alta corrent-per a equips aigües avall.
Les consideracions clau del disseny inclouen:
Corrent entrant
Valoracions del circuit de sortida
Equilibri de fases
Protecció RCD
Protecció MCB
Mesuració
Parada d'emergència
Configuració del connector
Protecció mecànica
Portabilitat
Gestió de cables
El nombre de preses no s'ha de considerar per separat de la potència total disponible i la càrrega de fase.
Què és una taula de distribució d'energia d'obra?
Les obres de construcció solen utilitzar equips de distribució d'energia temporal per subministrar:
Eines elèctriques
Il·luminació
Bombes
Compressors
Equips de soldadura
Maquinària portàtil
Els entorns de construcció poden exposar els equips elèctrics a:
Pols
Pluja
Fang
Impacte mecànic
Moviment freqüent
Danys al cable
Condicions temporals d'instal·lació
Per tant, el quadre de distribució s'ha de seleccionar tant en funció dels requisits elèctrics com de l'entorn físic.
Depenent de la instal·lació, les característiques importants poden incloure:
Classificació IP adequada
Protecció RCD
Protecció MCB
Compartiment trencador amb clau
Parada d'emergència
Tancament-resistent als impactes
Endolls industrials
Prensacables
Connexió a terra
Rodes o nanses portàtils
Com triar una caixa de distribució impermeable per a aplicacions exteriors?
Per a aplicacions exteriors, la qualificació IP és només una part del procés de selecció.
El material i la construcció del tancament també afecten el rendiment-a llarg termini.
Els factors importants inclouen:
Temperatura ambient
Exposició UV
Pluja
Pols
Humitat
Condensació
Exposició química
Impacte mecànic
Posició d'instal·lació
Mètode d'entrada del cable{0}
Per exemple, una caixa de distribució instal·lada sota un sostre però exposada a la pols ia la pluja ocasional pot tenir requisits diferents dels equips instal·lats en una zona on és possible la immersió temporal en aigua.
Caixes de distribució de plàstic d'acer inoxidable vs d'enginyeria
El material del tancament s'ha de seleccionar segons l'entorn operatiu i els requisits mecànics.
| Factor | Acer inoxidable | Enginyeria Plàstica |
| Resistència mecànica | Generalment alt | Depèn del material i de la construcció |
| Pes | Més alt | Generalment més baix |
| Resistència a la corrosió | Alt amb grau i acabat adequats | En general bé, depenent del material |
| Aïllament elèctric | Requereix una connexió a terra adequada de la carcassa conductora | Naturalment aïllant elèctricament |
| Portabilitat | Abaix | Més alt |
| Resistència a l'impacte | Depèn del gruix i la construcció | Depèn del material i del disseny de la paret |
| Aptitud exterior | Apte amb acabat adequat | Adequat quan es compleixen els requisits d'UV i temperatura |
| Aplicacions de construcció | Adequat per a configuracions-resistents | Apte per a configuracions portàtils |
L'acer inoxidable 304 es pot seleccionar quan la resistència mecànica, la resistència a la corrosió i la manipulació repetida siguin importants.
Els plàstics d'enginyeria es poden seleccionar quan el pes més baix, l'aïllament elèctric i la portabilitat siguin prioritats.
Cap dels dos materials és universalment millor. L'elecció correcta depèn de l'aplicació.
Què significa IK10 en una caixa de distribució d'energia?
Les classificacions IP i IK descriuen diferents propietats.
Classificació IP → protecció d'entrada
Classificació IK → protecció contra impactes mecànics
IK10 representa un alt nivell de resistència a l'impacte mecànic sota les condicions de prova aplicables.
Això pot ser important per a les caixes de distribució utilitzades a:
Llocs de construcció
Instal·lacions escèniques
Sistemes d'alimentació temporals
Entorns industrials
Zones públiques
Equips exposats a manipulació mecànica
Una qualificació IK alta no significa automàticament una qualificació IP més alta.
Les dues classificacions s'han d'especificar per separat quan es requereixi protecció contra l'aigua i resistència a l'impacte mecànic.
Què és IEC 60309 i per què s'utilitza per a la distribució industrial?
L'IEC 60309 s'associa amb endolls industrials, endolls-, connectors i acobladors d'aparells.
Els equips de distribució industrial poden utilitzar connexions IEC 60309 per a aplicacions d'energia temporals i industrials.
Els paràmetres de selecció inclouen:
Corrent nominal
Tensió nominal
Nombre de pols
Freqüència
Disposició de presa de terra
Protecció del medi ambient
Configuració del connector
Les classificacions actuals comunes inclouen:
16A
32A
63A
125A
La classificació del connector ha de coincidir amb la protecció del circuit, la capacitat del cable i la càrrega connectada.
En el cas d'equips de distribució d'{0}}alta corrent, la disposició dels connectors d'entrada i de sortida també s'ha de comprovar amb l'arquitectura completa de distribució d'energia.
Què és una connexió Powerlock?
Els connectors de tipus Powerlock-s'utilitzen per a connexions elèctriques-de corrent elevat on es requereix una connexió i desconnexió ràpides.
Es consideren habitualment per a aplicacions que involucren:
Poder temporal
Esdeveniments
Equipament escènic
Generadors
Grans sistemes de distribució
Equipament industrial
Quan seleccioneu un sistema de connectors d'alta-intensitat, l'enginyer hauria de confirmar:
Valoració actual
Tensió nominal
Nombre de pols
Disposició de fases
Mètode de connexió a terra
Compatibilitat de connectors
Mida del cable
Protecció del medi ambient
Mètode de bloqueig mecànic
El connector s'ha de seleccionar com a part del sistema elèctric complet i no com a component aïllat.
Com s'ha de considerar la càrrega de fases?
Una caixa de distribució-trifàsica pot tenir diversos circuits de sortida-monofàsics.
Per exemple:
L1 → Múltiples càrregues de 230V
L2 → Múltiples càrregues de 230V
L3 → Múltiples càrregues de 230V
Si la majoria de les càrregues estan connectades a una fase, el sistema es pot desequilibrar.
El desequilibri de fase pot donar lloc a:
Corrents de fase desiguals
Augment del corrent neutre
Càrrega desigual del subministrament aigües amunt
Capacitat disponible reduïda en una fase
Per tant, els circuits de sortida s'han de distribuir entre les fases disponibles segons la càrrega esperada.
Per a una caixa de distribució-específica d'un projecte, l'assignació de fase s'ha de confirmar a partir de les càrregues connectades reals i no només pel recompte de sòcols.
Panells de distribució portàtils i-muntats a la paret
El mètode d'instal·lació és un altre factor de selecció important.
| Característica | Placa de distribució portàtil | Panell-muntat a la paret |
| Moviment | Dissenyat per al trasllat | Instal·lació fixa |
| Ús típic | Construcció i esdeveniments | Sistemes industrials i d'edificació |
| Tancament | Plàstic o metall | Plàstic o metall |
| Gestió de cables | Sovint important | Més estructurat |
| Instal·lació | Temporal | Permanent o semi-permanent |
| Protecció | Depèn de l'aplicació | Depèn de l'entorn |
| Accés de manteniment | Sovint accés frontal | Accés frontal |
| Nanses/rodes | Pot ser requerit | Normalment no es requereix |
Els equips portàtils també haurien de tenir en compte:
Disseny del mànec
Pes
Emmagatzematge de cables
Protecció mecànica
Accessibilitat del connector
Estabilitat durant el funcionament
Com configurar una caixa de distribució d'energia per a un projecte?
Per a un projecte personalitzat, la configuració s'ha de desenvolupar a partir del calendari de càrrega elèctrica.
El procés de disseny pot seguir aquests passos:
Pas 1: definiu el subministrament entrant
Confirmeu:
Tensió
Freqüència
Nombre de fases
Corrent màxima
Tipus de connector
Disposició de presa de terra
Pas 2: definiu les càrregues
Llista:
Equipament
Potència nominal
Corrent de funcionament
Corrent d'arrencada
Fase
Cicle de treball
Pas 3: Definiu els circuits de sortida
Determinar:
Nombre de circuits
Tipus de sortida
Corrent de sortida
Protecció de circuits
Requisits del cable
Pas 4: seleccioneu Protecció
Seleccioneu:
Interruptor principal
MCB de la sucursal
MCCB
RCD/RCCB/RCBO
Protecció de sobrecàrrega quan sigui necessari
Pas 5: seleccioneu el recinte
Confirmeu:
Classificació IP
Classificació IK
Material
Dimensions
Mètode de muntatge
Interval de temperatura
Requisits de corrosió
Pas 6: dissenyeu l'entrada del cable
Confirmeu:
Diàmetre del cable
Tipus de passacables
Direcció d'entrada
Nombre d'entrades
Requisits de segellat
Pas 7: comproveu la documentació i les proves
Preparar:
Dibuix d'ordenació general
Diagrama d'una-línia
Diagrama de cablejat
Llista de materials
Fulls de dades dels components
Pla d'inspecció
Procediment FAT
Quina informació s'ha d'incloure en una RFQ de caixa de distribució d'energia?
Una RFQ completa hauria de proporcionar prou informació perquè el proveïdor pugui configurar correctament el sistema elèctric i mecànic.
Idealment, el comprador hauria d'especificar:
| Categoria | Informació |
| Subministrament elèctric | Tensió |
| Freqüència | |
| Fase | |
| Corrent màxima | |
| Entrada principal | Tipus de connector |
| Valoració actual | |
| Punts de venda | Quantitat |
| Tensió | |
| Actual | |
| Tipus de connector | |
| Protecció | MCB |
| MCCB | |
| RCD/RCCB | |
| Seguiment | Voltímetre |
| Amperímetre | |
| Comptador d'energia si cal | |
| Seguretat | Parada d'emergència |
| Compartiment trencador amb clau | |
| Tancament | Classificació IP |
| Classificació IK | |
| Material | |
| Dimensions | |
| Medi ambient | Temperatura |
| Exposició UV | |
| Exposició a la pluja/aigua | |
| Instal·lació | Portàtil o de paret- |
| Personalització | Configuració interna |
| Compliment | Normes aplicables |
| Comercial | Quantitat |
| MOQ | |
| Temps de lliurament | |
| Incoterm |
Com més completa sigui la RFQ, més fàcil serà comparar les cotitzacions dels proveïdors sobre una base tècnica.
