Panel de servicio eléctrico

 Un panel de servicio eléctrico, es el gabinete principal, al que llega el suministro eléctrico, para ser distribuida por circuitos derivados, a las diversas áreas de un edificio o una residencia.

Panel de servicio eléctrico

Un panel de servicio va despues del sistema de acometida, hace la función de distribuir  la energia,  por circuitos derivados, y proporciona protección a cada circuito, con un disyuntor o un fusible.

Esta formado por un gabinete metálico con conectores y bases,  dentro de él, se montan los dispositivos de protección y se realizan conexiones de conductores.

Panel de servicio de hasta 8 circuitos

A finales de los años 50´s y principios de los 60´s, por la adquisición de mayor cantidad de electrodomésticos, se incrementó la demanda de energía de manera considerable en los hogares.

En 1961, la corporación suiza ABB (ASEA Brown Bveri Ltd)., pone en el mercado el primer modelo modular MCB, siglas del inglés de Miniature Circuit Breaker, este interruptor termomagnético puede realizar su trabajo de protección varias veces ya que es reutilizable.

Miniature Circuit Breaker

Las cajas con fusibles fueron quedando antiguas, surgieron los actuales paneles de servicio eléctrico.

Dejando a los fusibles, como solución para instalaciones simples de bajo costo.

Panel de servicio eléctrico para residencias grandes

En la instalación eléctrica de residencias y edificio,  se utilizan los circuitos derivados multiconductor. Circuitos es literal, son varios e independientes, cada uno tiene su dispositivo de protección, de manera que ante una falla, los demás continúan en función.

Llamamos derivados, porque parten del cuadro eléctrico y se distribuyen por secciones, de lavado, planta baja, iluminación exterior, etcétera.

Centros de carga de 60 amperes

Los paneles de servicio eléctrico se encuentran de varias capacidades, sobresalen principalmente tres, de 60,100 y 200 amperes, aunque también existen, algunas capacidades intermedias.

El panel de servicio eléctrico, suele renombrase indistintamente, como centro de carga o centro de distribución,

El panel es un punto de la instalación, de llega y salidas de energía, de allí su nombre “centro”. Y en la mayoría de los casos, ambas funciones se realizan, el control de cargas y la distribución de energía.

La electricidad residencial

 La electricidad residencial se refiere a la que es utilizada en el hogar, para la iluminación y la conexión de los electrodomésticos.

La electricidad residencial

Cuando la electricidad se introdujo a las casas, tenía como objetivo la iluminación, en la actualidad todavía es común, decir el recibo “de la luz”, el otro fin es la conexión de equipos portátiles.

Va de cuento;

Cuentan que, a finales de 1870 Thomas Alva Edison, desarrollo la lámpara incandescente (el foco).

Desarrollo de la lámpara incandescente

El tipo de tapón de roscado como el que actualmente tienen los focos, fue desarrollado a mediados de 1880, también por Edison, el casquillo roscado fue ideado para mantener el foco en las alturas, pero instalar en ellos una conexión eléctrica, resulto poco práctica.

Conexión eléctrica antigua

El empresario estadunidense Harvey Hubbell II, fue un inventor talentoso, que vio la necesidad de poder conectar y desconectar, de manera fácil y segura los aparatos eléctricos. 

Harvey Hubbell II

En 1904 fueron patentados sus enchufes de conexión separables, con 2 clavijas, en 1910 como novedad hace una rotación de 90° de las clavijas planas, colocadas en paralelo una al lado de otra, como actualmente las utilizamos en México.

Sus inventos son numerosos y fascinantes, la empresa que fundo, en 1880 Hubbel Incorporated, sigue presente ofreciendo productos y soluciones innovadoras.

Las lámparas diseñadas por Edison para 100 voltios de corriente continua, funcionaron muy bien con 110 voltios de corriente alterna, 110 fue el voltaje normalizado por mucho tiempo en los hogares.

Cableado de fase dividida

En los años 60´s con la llegada de aparatos de aire acondicionado y calentadores, se elevó el voltaje a 120 volts. 

Las grandes residencias, demandarón mayor energía eléctrica, como solución se empezó a utilizar el sistema eléctrico bifásico, que permite realizar circuitos derivados multiconductor a120 Vca, además de alimentar equipos a 220 Vca. 

Colorín colorado 

Circuito eléctrico derivado multiconductor

 En el circuito eléctrico derivado multiconductor, el cuadro eléctrico se alimenta con 2 o más conductores vivos, que comparten un conductor neutro, y tiene salidas de múltiples circuitos.

Circuito eléctrico derivado multiconductor

El circuito derivado multiconductor “MBC” (Multiwire Branch Circuit), es de uso residencial con gran demanda de energía, por lo que, del centro de distribución, parten múltiples circuitos.

Circuito para sala, cocina, luz exterior, etcétera.

Va de cuento;

En 1886 el empresario Gorge Westingouse, fundo la Westingouse Electric, tiempo después, fue capaz de ofrecer sus servicios de corriente alterna, a la mitad de precio de la de su competidor, la General Electric de Edison.

Su principal ventaja, provenían de los inventos y patentes de uno de sus trabajadores, Nikola Tesla, y del uso de transformador.

Con el transformador se puede “elevar el voltaje alterno”, la alta tensión permite trasladar la energía a grandes distancias.

El sistema de corriente alterna, trasporta la energía eléctrica de forma trifásica, y de él se distribuye a voltajes más bajos, en tres tipos de suministros residenciales.

Tipos de suministros de CFE en México

En México la Comisión Federal de Electricidad “CFE”, establece los tipos de servicio de suministro de energía.

El servicio bifásico, tiene un medidor alimentado a 3 hilos, su capacidad de suministro, representa 2 sistemas monofásicos.

Por lo que contaríamos con el doble de energía, para alimentar mayor cantidad de consumidores de energía (más circuitos de energía).

Distribución de la acometida bifásica

El sistema bifásico, tiene 2 conductores activos (vivos), llamados fases y un conductor neutro compartido.

El circuito derivado multiconductor “MBC” se utiliza en alimentaciones bifásicas y trifásicas, aquí abordaremos solo la primera.

Donde es común que el centro de distribución de carga, se localice al interior de la vivienda.

Circuito derivado multiconductor “MCB”

Las instalaciones bifásicas requieren de mayor cuidado, ya que se cuenta con una diferencia de potencial (voltaje) entre fases “L1 y L2”, con tensiones de 220 voltios.

En este artículo, vemos como se alimenta y distribuye la electricidad en una residencia, con un centro de carga del que salen 4 circuitos, todos alimentados con 110 Voltios.

El separar en circuitos derivados, se obtiene eficiencia en nuestra instalación eléctrica. 

Centro de distribución de 4 circuitos de 110 voltios

En el diagrama anterior, el circuito derivado multiconductor, tiene un cuadro eléctrico del que salen 4 circuitos, hay  8 líneas conductoras separadas.

En el diagrama anterior se representan solo  circuitos de la planta baja, c1 y c2, si somos observadores, van a los interruptores I1 e I3, dejaremos la L2 para la parte alta, circuitos c3 Y c4. evitando que en estas áreas existan  220 volts.

Cabe señalar que existen centros de distribución de carga de mayor capacidad.

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Circuitos eléctricos derivados

Los circuitos eléctricos derivados, surgen por la forma en que se distribuye la energía eléctrica, desde el dispositivo de protección hasta el último dispositivo de la(s) salida(s).

Circuitos eléctricos derivados

La palabra derivado significa. Tener su origen en otra cosa,  o bien provienen de una fuente primitiva. Por ejemplo, marino (procede del mar), panadería (de pan).

Las instalaciones eléctricas al interior de un hogar, se componen de circuitos de alumbrado y circuitos de tomas de corrientes, que provienen de un cuadro eléctrico (interruptor de seguridad o de un centro de carga).

Es decir de un cuadro eléctrico se distribuyen y se extienden al interior de la vivienda los diversos circuitos eléctricos.

Diagramas lineales de circuitos de instalaciones residenciales

Cuentan que, la primera aplicación “comercial” de la electricidad, fue el telégrafo eléctrico de Samuel Morse (1833).

 Y fue a partir del último cuarto del siglo XIX, cuando se extendió la iluminación a calles y viviendas, iniciando el crecimiento comercial y exponencial de la electricidad.

La guerra de las corrientes entre Edison y Tesla, sucedió ente 1880 y 1890.

Donde 2 sistemas de corriente eléctrica intentaban imponerse de manera comercial.

El sistema de corriente continua de Compañía Edison (CC) y el de corriente alterna (CA) de la Westinghouse Electric.

Diagrama de instalación residencial antiguo

Las primeras instalaciones residenciales en México tenían un solo tipo de protección, en el interruptor con fusibles tipo tapón roscado, elemento de seguridad para toda la instalación.

Tiempo después, aparecierón los interruptores de seguridad, con  fusibles tipo cartucho,  en México  seguíamos realizando instalaciones similares, descrito en el diagrama anterior.

Ya en los años 80´s, mi asesor francés Alan Bajon,  me señalaba, que nuestras instalaciones eran inseguras, solo protegían sobrecargas muy grandes.

Instalación residencial insegura

Las instalaciones antiguas, aunque contengan muchos dispositivos, su disposición unifilar resultan  poco práctica, similar a un circuito derivado individual.

Un circuito derivado individual, es aquel que alimenta una sola carga, por ejemplo un anuncio, o una bomba de agua. en las instalaciones antiguas, una falla provocaba que toda la instalación quederá fuera de servicio.

Las instalaciones eléctricas residenciales de hoy en día, deben cumplir con regulaciones señaladas en la norma mexicana NOM 001 (operación, mantenimiento de instalaciones eléctricas).  El artículo 210 describe entre otras cosas la clasificación de los “circuitos derivados”

Diagrama con circuitos derivados

En general; en un circuito derivado propiamente dicho, del cuadro eléctrico se distribuyen  2 o más circuitos con elementos de protección independientes.

Diagrama lineal con circuitos derivados

Con circuitos derivados se distribuyen las cargas, seleccionando conductores y elementos de protección breakers (interruptores termomagnéticos automáticos) de las distintas capacidades existentes en el mercado.

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