Cableado Profesional de Paneles Principales 120V y 240V: Guía Completa de Instalación de Caja de Interruptores

Instalación de Cableado de Circuitos e Interruptores Monofásicos 120V y 240V en Panel Principal de Servicio

En EE. UU. y Canadá (siguiendo NEC y CNC), el transformador de distribución tiene 4.5kV-7.2kV en el lado primario y reduce el nivel de tensión a 120V monofásico y 240V bifásico para aplicaciones residenciales. El lado primario del transformador de distribución es alimentado por dos líneas denominadas línea de alta tensión y neutro respectivamente.

El devanado secundario tiene toma central, es decir, hay tres hilos salientes del devanado secundario denominados Caliente 1 o línea 1, Caliente 2 o línea 2 y Neutro. El nivel de tensión entre cualquier caliente "caliente 1 o caliente 2" y el hilo neutro es 120V, mientras que la tensión entre dos hilos calientes "caliente 1 y caliente 2" es 240V. Ambos niveles de tensión de suministro son sistema de suministro monofásico, excepto que los dos hilos calientes proporcionan tensión fuera de fase (180°) comparado con 120V entre caliente y neutro.

Estos tres hilos entran en la caja del medidor y luego se conectan a la caja del panel principal. En el siguiente tutorial, mostraremos cómo cablear interruptores automáticos y cargas monofásicas de 120V y 240V en la caja del panel principal en el hogar para propósitos residenciales.

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Interior de la Caja de Interruptores Principal

La siguiente figura muestra un panel típico de caja de interruptores para circuitos de 120V y 240V. Hay tres hilos entrando al panel principal desde el medidor de energía:

• Caliente 1 o Línea 1 = Color Negro
• Caliente 2 o Línea 2 = Color Rojo (solo para fines de ilustración)
• Neutro = Color Blanco

Caliente 1 y caliente 2 están firmemente conectados a los bornes del interruptor automático principal (interruptor principal). Tenga en cuenta que estos bornes siempre están activos sin importar si el interruptor principal está ENCENDIDO o APAGADO.

El interruptor principal está conectado a las dos barras colectoras (para fines de ilustración, se usan colores negro y rojo para estas dos barras colectoras). La barra colectora 1 y la barra colectora 2 transportan 120V y hay 240V entre las dos barras colectoras (es decir, caliente 1 y caliente 2).

El neutro blanco está conectado a la barra colectora de neutro que transporta 0V. Además, la barra colectora de neutro está unida a la barra colectora de tierra por seguridad, que también transporta 0V. Tenga en cuenta que todas las cajas metálicas deben estar correctamente conectadas a tierra según las normas NEC.

De esta forma,

• Tensión entre Caliente 1 y Neutro = 120V Monofásico
• Tensión entre Caliente 1 y Caliente 2 = 240V Monofásico (Tensión bifásica)
• Tensión entre Neutro y Tierra = 0V.

Para circuitos monofásicos de 120V, el interruptor automático monopolar se conecta a una barra colectora caliente (ya sea Caliente 1 o Caliente 2) y Neutro. Para circuitos bifásicos de 240V (1-Fase), el interruptor automático bipolar se conecta a ambas barras colectoras, es decir, caliente 1 y caliente 2.

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La siguiente figura muestra un panel de servicio principal para instalación de cableado e interruptores monofásicos y bifásicos de 120V y 240V.

Cómo Cablear Circuitos e Interruptores de 120V

El siguiente tutorial muestra cómo cablear la instalación de caja de interruptores monofásicos de 120V en el hogar.

Los circuitos monofásicos de 120V se usan generalmente en cableado residencial para circuitos de iluminación y tomas de corriente. Para ello, simplemente monte y conecte un interruptor automático monopolar (15A o 20A) a cualquiera de las barras colectoras calientes (ya sea Caliente 1 o Caliente 2) con la ayuda de pistas metálicas que sostienen los interruptores automáticos.

Por ejemplo, un interruptor automático monopolar se monta en caliente 1. La salida del interruptor (Negro) se conecta al ventilador de techo. De manera similar, el hilo neutro (Blanco) también se conecta al ventilador de techo. Finalmente, el conductor desnudo o hilo verde con raya amarilla como tierra se conecta al ventilador de techo. Para operación ON/OFF del ventilador de techo, un interruptor unipolar debe conectarse solo y exclusivamente en el hilo caliente (vivo).

Use hilo de calibre 12 para interruptor bipolar de 20 amperios, 120V. Tenga en cuenta que una toma de 20A puede instalarse en un interruptor de 20 amperios. En otras palabras, no conecte una toma de 20A en un interruptor automático de 15A. Se recomienda un interruptor de 20A para circuitos de carga de 16A ya que el tamaño del interruptor debe ser el 125% de la capacidad de amperaje de la carga. En palabras simples, el 80% de los amperios de carga pueden conectarse a un interruptor automático, es decir, un circuito de carga de 12A debe conectarse a un interruptor automático IA de 15A.

Cómo Cablear Circuitos e Interruptores de 240V

El siguiente tutorial muestra cómo cablear interruptores bifásicos o de 240V monofásicos en el tablero de distribución del hogar para aplicaciones residenciales.

Los circuitos bifásicos o monofásicos de 240V suelen ser circuitos dedicados, es decir, deben conectarse para puntos de carga únicos como secadora, estufa, lavadora, aire acondicionado, bomba de agua y motores, etc.

Para instalar un circuito monofásico de 240V, simplemente monte el interruptor automático bipolar de 30A en las pistas metálicas (designadas para dos barras colectoras calientes) que sostienen firmemente los interruptores. Los dos hilos de salida del interruptor automático se conectan directamente al punto de carga. Además, el conductor desnudo como hilo de tierra se conecta al punto de carga.

Tenga en cuenta también que no hay necesidad de conectar el hilo neutro en circuitos bifásicos de 240V (mientras que algunos aparatos necesitan el hilo neutro en circuitos de 240V también, por lo tanto, si no está seguro, consulte la guía del manual del usuario del aparato o contacte al fabricante.

Tenga en cuenta que use solo hilo de calibre 10 para interruptores automáticos monopolar o bipolar de 30A. Además, no use un interruptor de 30A para tomas y puntos de carga de 15A, 20A o 40A. La misma regla se aplica para interruptores de dos polos y 240V, es decir, use interruptor con capacidad de amperaje del 125% o la carga debe ser el 80% del tamaño del interruptor. Por ejemplo, un interruptor de 30A (monopolar o bipolar) debe conectarse para puntos de carga de 24A.

Además, va en contra del código usar dos interruptores automáticos monopolar separados para circuitos de 208V o 240V. Si aún quiere conectar dos IA monopolar como bipolar para circuito de 240V, los interruptores de ambos IA deben estar unidos y conectados juntos, es decir, ambos IA monopolar deben encenderse y apagarse con el mismo interruptor común. Además, la capacidad de corriente en amperios debe ser la misma para ambos interruptores monopolar. Finalmente, ambos IA monopolar deben conectarse a barras colectoras separadas, es decir, si se instalan en la misma barra colectora (digamos caliente 1), la toma e interruptores conectados se energizarán con el nivel de tensión incorrecto.

Dato útil: Necesita los cuatro hilos para circuitos con tierra, es decir, dos hilos calientes más tierra y neutro para tomas 125-250 1-fase, 4-polosos, 125-250V, 1-fase como enchufes y tomas NEMA L14-30R, L14-20R, 14-60R, 14-50R, 14-30R, 14-20R, 14-15R.

Códigos de Color de Cableado:

Tenga en cuenta que hemos usado el color Rojo para el segundo hilo caliente o azul y rojo para las barras colectoras calientes solo para fines de ilustración. Por favor, siga los Códigos Eléctricos Nacionales, es decir, códigos de color de cableado NEC u otros códigos de color aplicables relacionados con la práctica general o área específica.

Hemos usado los códigos de color NEC + práctica general en este tutorial como sigue.

• Negro = Caliente 1 o Línea 1
• Rojo = Caliente 2 o Línea 2
• Blanco = Hilo Neutro
• Verde = Conductor Desnudo como hilo de tierra

Los colores recomendados para hilos calientes en sistema de 240V son Negro y Rojo o ambos como Negros. Si se ha usado un hilo blanco en 240V que transporta tensión, debe cubrirse con una banda negra o una cinta enrollada alrededor. De esta forma, puede identificarse fácilmente como hilo caliente usado como tal, y no como hilo neutro.

No use verde, verde con raya amarilla o conductor desnudo para hilos que transportan tensión. Use solo y exclusivamente cable de cobre para reducir la resistencia y el calor en lugar de hilos de aluminio en el cableado de la caja del panel principal.

Precauciones de Seguridad

• Desconecte la fuente de energía (y asegúrese de que esté realmente APAGADA) antes de dar servicio, reparar o instalar equipos eléctricos. Para ello, apague el interruptor principal en la caja del panel principal.
• Nunca se pare o toque partes mojadas y metálicas mientras repara o instala circuitos vivos.
• Lea cuidadosamente todas las precauciones e instrucciones y sígalas estrictamente al hacer este tutorial o cualquier otro trabajo práctico relacionado con trabajos eléctricos.
• Siempre use el cable y alambre del tamaño correcto, tomas e interruptores de tamaño adecuado y tamaño apropiado de interruptores automáticos. También puede usar la calculadora de tamaño de cable y alambre para encontrar el calibre correcto.
• Nunca intente jugar con la electricidad (ya que es peligrosa y puede ser mortal) sin la guía y cuidado adecuados. Realice la instalación y reparación en presencia de personas experimentadas con vasto conocimiento y buena práctica que sepan cómo tratar con la electricidad.
• Hacer su propio trabajo eléctrico es peligroso así como ilegal en algunos casos. Contacte al electricista licenciado o al proveedor de suministro eléctrico antes de practicar cualquier cambio/modificación en conexiones de cableado eléctrico.
• El autor no será responsable por ninguna pérdida, lesión o daño derivado de la visualización o uso de esta información o si intenta algún circuito en formato incorrecto. ¡Por favor, tenga cuidado porque se trata de electricidad y la electricidad es demasiado peligrosa!

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