7. Cuadros, esquema unifilar y dimensionamiento

Cuadros

En un cuadro trifásico puede bloquear la fase de un interruptor automático monofásico o RCBO. La fase bloqueada se conserva en la siguiente asignación automática; bloquee solo una decisión manual comprobada y consciente. Con datos de potencia completos decide la corriente de fase; con datos incompletos, el número de circuitos es solo una estimación informativa. Un circuito conectado a un magnetotérmico (o RCBO) de 3 o 4 polos se considera trifásico aunque el número de fases del circuito siga siendo 1; un circuito trifásico carga por igual las tres fases, por lo que su potencia sin indicar no empeora la comprobación del equilibrio de fases.

La lista Cuadros, que se abre desde la página del proyecto, contiene las envolventes de los cuadros (hasta 20 por proyecto). Para un cuadro nuevo se indica su nombre, su tipo (cuadro de vivienda monofásico, cuadro de vivienda trifásico, armario de contador / de acometida, subcuadro), en un subcuadro el cuadro padre, la envolvente (partida de catálogo) y su tamaño (1–6 filas, 6–36 módulos por fila).

El número de fases (1 o 3) también se puede indicar con independencia del tipo; si se deja en blanco, decide el tipo (en un cuadro de vivienda el tipo en sí es mono o trifásico, en un subcuadro / armario de contador se deduce de los circuitos asignados a él). El número de fases explícito tiene prioridad: decide si aparece el selector de fase en los aparatos monofásicos, y tanto el dimensionamiento como la verificación de reglas lo utilizan.

En un proyecto NEC (USA) el tipo de cuadro es load center: con un número de espacios, interruptores de 1 o 2 polos y protección GFCI/AFCI, un panel schedule imprimible y, en la página Cuadros, un cálculo de carga de la vivienda. Estos puntos los describe el capítulo Diseño según el NEC.

Para un proyecto del mercado húngaro, un cuadro puede asignarse a un punto de medida de la Ficha de conexión; la demanda calculada del punto se obtiene de ese cuadro y el esquema del punto de medida muestra en orden la acometida, el interruptor pequeño, el contador kWh y el cuadro (véase el capítulo «Impresión, paquete de proyecto y DXF», Documentación para la empresa distribuidora).

El diseñador de cuadros

El diseñador muestra la envolvente como huecos de módulos ordenados en filas, con barras de ocupación.

La vista del cuadro se parece a un armario real: una placa de montaje con carril DIN, canaleta y regleta de bornes N/PE, y cada tipo de aparato tiene su propia cara. Hay dos vistas: Placa de montaje sirve para editar (se ven los bornes y el peine de conexión), Tapa frontal muestra la tapa, que deja libres solo las caras de los aparatos, con tapas ciegas en los huecos vacíos. Los interruptores Etiquetas, Marcado de fases y Peine de conexión ajustan la visualización; el navegador recuerda el ajuste. La tira de etiquetas bajo el aparato muestra la etiqueta y el nombre del circuito; en un cuadro trifásico también aparece la insignia L1/L2/L3. La edición (arrastrar, flechas, Del) funciona igual en ambas vistas.

A la derecha, la paleta Añadir aparato: búsqueda por código o por texto; los resultados aparecen según el código o el texto escrito en el buscador (no se muestra la lista completa); solo figura en ella la partida de catálogo que tiene datos de módulo (Datos de módulos). Si alguna de sus partidas propias no tiene datos de módulo, la paleta las enumera; para las que se pueden deducir de su texto, puede añadir los datos con un botón, y las demás hay que indicarlas en la página Datos de módulos. Si un aparato no tiene partida de catálogo, el botón Sugerir filtra los módulos según el tipo, el número de polos, la anchura y la protección del circuito; si solo encaja uno, lo muestra en una vista previa, con varios candidatos (o con una corriente nominal desconocida) hay que elegir de una lista, y solo escribe tras su aprobación.
Los aparatos se mueven arrastrando o con las flechas, y Supr los elimina.
Las propiedades del aparato: rótulo, circuitos, «Está detrás de» (diferencial o interruptor general), fase.
Reserva: desde la paleta también puede colocar un magnetotérmico, un interruptor diferencial con protección magnetotérmica o un diferencial sin circuito; en las propiedades de ese aparato aparece la insignia «Reserva», y el circuito se le puede asignar más tarde en el campo «Circuitos».
Corriente nominal menor / mayor: en un aparato con partida de catálogo, los botones − y + de las propiedades pasan al módulo de corriente inmediatamente menor o mayor (se mantienen el tipo, el número de polos, la anchura, la curva de disparo y la sensibilidad del diferencial). El programa comprueba el cambio con las reglas habituales (protección demasiado grande, circuito sobrecargado). En un magnetotérmico, el selector Curva de disparo (B, C, D…) cambia al módulo de la misma corriente con otra curva.
Interruptor general añadido después: si coloca un interruptor general más tarde, los diferenciales y magnetotérmicos sin aparato superior pasan automáticamente detrás de él, de modo que el esquema unifilar y la conexión lo siguen de inmediato. Al eliminar un aparato, sus aparatos dependientes pasan a su aparato superior y se elimina la alimentación del subcuadro alimentado desde él; los circuitos del aparato eliminado reciben la indicación «no colocado» hasta que les asigne un nuevo lugar.
Botón Nuevo circuito; Propuesta a partir de los circuitos: el programa ofrece con vista previa una distribución que puede aceptar o descartar. Si la distribución no cabe en la envolvente, el programa recomienda un tamaño de envolvente mayor, que puedes aplicar allí mismo. Modos de optimización: Standard mantiene la disposición habitual, Compact ahorra espacio y puede ofrecer un cuadro más pequeño, e Installation hace más claros los grupos de ID y la reserva al final de la fila. Los modos solo cambian posiciones; un tamaño menor requiere confirmación y el número de módulos no demuestra compatibilidad física. En un cuadro vinculado al plano, los circuitos de la planta que aún no están asignados a un cuadro se incluyen automáticamente; si la planta tiene varios cuadros, puedes elegir: solo los circuitos asignados a este cuadro, todos los circuitos libres de la planta en este cuadro, o los circuitos libres en el cuadro más cercano.
El conductor de la acometida y su longitud se pueden indicar (hacen falta para el dimensionamiento).
Alimentación de un subcuadro: en las propiedades del subcuadro, el campo Alimentado desde (cuadro superior / aparato) selecciona el cuadro superior y el aparato que alimenta (un dispositivo de protección o un interruptor general). Una insignia en el aparato que alimenta muestra qué subcuadro alimenta, y los enlaces Alimenta: del panel del elemento saltan a ese subcuadro.
Alimentación en el dibujo: en el editor de dibujo, el mismo selector en las propiedades del aparato cuadro ofrece el cuadro superior y el aparato. Si un cable dibujado une los dos cuadros, el botón Usar la longitud en la alimentación de las propiedades del cable copia la longitud dibujada a la longitud de la alimentación; un cable así no recibe la advertencia «Trazado sin circuito» aunque no tenga circuito.
Vínculo con el dibujo: en las propiedades del dispositivo cuadro del plano de planta se puede vincular con el cuadro y se puede indicar la lista de Circuitos conectados. El vínculo se ve en ambos lados («Vinculado al dibujo» / «No vinculado al dibujo»).
En un armario de contador el contador y los fusibles generales hay que añadirlos a mano.
Cargador de vehículo eléctrico: la Propuesta a partir de los circuitos asigna a cada circuito de cargador su propio diferencial, preferentemente de tipo B o EV (de tipo A solo si en el cargador está marcada la detección integrada de corriente de defecto continua, RDC-DD); para los circuitos del inversor y de la bomba de calor aparece un aviso informativo. Detalles: el capítulo Fotovoltaica, cargador VE y bomba de calor en el proyecto.
El programa sugiere el orden de alimentación correspondiente al mercado del propietario del proyecto. En Grecia: interruptor general → fusible principal (seccionador fusible) → diferencial; en los demás mercados, el orden habitual interruptor general → diferencial. Es una práctica y una sugerencia, no un punto de norma. Si el dibujo se aparta, la regla Orden de alimentación (BETAP_SORREND) avisa; se puede ajustar o desactivar en la página Reglas. La función está tras un interruptor de servicio.

En la paleta, el selector Cantidad (1–24) permite colocar varios dispositivos iguales a la vez: el botón coloca esa cantidad de ejemplares uno junto a otro en los primeros huecos libres, con un único guardado. Si no caben todos, se colocan los que caben y aparece un aviso. Después, con Nombrarlos… (o Nombrar dispositivos del mismo tipo en un dispositivo) puedes nombrarlos fila por fila en una ventana o rellenar con un prefijo y un número inicial (p. ej. F1…F6).

Aparatos adicionales

Barras colectoras: Barra de neutro, Barra de tierra PE.
Señalización y medida: Piloto indicador de fase, Contador parcial (kWh), Relé de control de fases/tensión.
Mando: Temporizador de escalera, Telerruptor, Interruptor horario, Transformador de timbre, Fuente de alimentación para carril DIN.
Protección y otros: Seccionador fusible, Interruptor seccionador, Base de enchufe para carril DIN, Guardamotor.

Con un código de catálogo, el aparato entra también en la medición.

Fila de bornes

Con el modo de conexión «Regleta de bornes», la placa de montaje muestra, a partir de la lista de bornes, una fila de bornes automática (X1): se coloca en el extremo derecho de la primera fila libre y se puede arrastrar a otro lugar con el ratón. Si no cabe, aparece un carril aparte abajo y un aviso. La medición incluye las regletas de bornes, las placas finales, las tapas ciegas y los peines de puenteo.

La fila X1 se puede eliminar con el botón Eliminar la regleta X1 situado encima de la placa de montaje (tras confirmar): el cuadro pasa a conexión «directa» y los bornes permanecen en los aparatos. En el mismo lugar, el botón Restaurar la regleta X1 la recupera.

El valor predeterminado del modo de conexión es el Borne de derivación del circuito principal: en lugar de la fila X1 (el valor Regleta de bornes da la fila X1) se coloca en la placa de montaje un único bloque común: con los polos L, N, PE en un cuadro monofásico y L1, L2, L3, N, PE en uno trifásico (el número de fases lo dan el cuadro o sus circuitos). Los conductores de los circuitos se conectan al polo correspondiente del bloque (en el listado, X1:L1, X1:N, X1:PE), la posición del bloque también se puede arrastrar, y en la medición entra un solo borne de derivación (sin bornes individuales ni placas finales).

La verificación del cuadro

El panel Verificación del diseñador ejecuta reglas: normativas (p. ej. falta de diferencial, protección ausente o demasiado grande, circuito sobrecargado), físicas (no cabe en la envolvente, no hay datos de módulo, no está colocado), estructurales (discrepancia con el vínculo del dibujo) y prácticas (saturación del diferencial, alumbrado detrás de un solo diferencial, equilibrio de fases, reserva, interruptor general). Las reglas prácticas se pueden activar o desactivar en la página Reglas de cuadros, y también se pueden ajustar la gravedad y el umbral; las reglas normativas y físicas son fijas. Los resultados informativos se pueden ocultar.

Requisito de diferencial. El programa decide si un circuito necesita un diferencial de 30 mA tanto por el nombre del circuito como por el dibujo: si has dibujado una toma de corriente o una luminaria en el circuito, o alguno de sus aparatos está en el baño, el circuito exige diferencial, aunque su nombre sugiera otra cosa. El programa busca el diferencial también a lo largo de la cadena de alimentación: los circuitos de un subcuadro pueden estar protegidos por el diferencial del cuadro superior. Con puesta a tierra TT (dato del proyecto Sistema de puesta a tierra), todo circuito final sin diferencial recibe un error, porque allí la protección contra defectos exige un diferencial; el bucle de defecto (Zs) entonces no se calcula. En el sistema TN, un circuito tras un diferencial en el que la desconexión por el magnetotérmico no está garantizada (Desconexión no garantizada) recibe solo una advertencia. La regla Diferencial pequeño avisa cuando la intensidad nominal del diferencial es menor que la corriente simultánea estimada de los circuitos y subcuadros que hay detrás; el reparto automático tampoco elige en silencio un diferencial o un interruptor general demasiado pequeño. Junto al error «sin datos de módulo» hay un botón Elegir del catálogo (también en la vista previa de la propuesta): el programa lee de los textos de los artículos del catálogo (tipo, número de polos, curva de disparo, corriente, mA) los datos de módulo que faltan y, en los aparatos sin artículo, introduce el artículo adecuado. Escribe en tu propia configuración, nunca sobrescribe datos de módulo existentes y avisa si no encuentra un artículo adecuado. Si encajan varios artículos del catálogo, el programa pregunta cuál usar y recuerda tu elección.

Esquema unifilar

Una visión general del diseñador de cuadros la da la página Diseñador de cuadros. Sobre el esquema unifilar en general, con una figura de ejemplo: Esquema unifilar. El botón Esquema unifilar abre el esquema unifilar calculado a partir del cuadro y de la lista de circuitos (no es un dibujo almacenado, siempre muestra los datos actuales). Se puede elegir el tamaño de hoja (A4/A3) y la orientación; si hay muchas salidas se reparte en varias hojas, con cajetín normalizado; Imprimir / Guardar como PDF. También aparecen en él las columnas de dimensionamiento (Ib, ΔU). Si hay un error en los datos del cuadro o un circuito no entra en el dibujo, un aviso lo indica.

Esquema multifilar de recorridos de corriente y listado de bornes. Con el selector de vista de la página del esquema unifilar puede pasar al esquema multifilar de los recorridos de corriente: se ve cada conductor, desde las barras colectoras, a través de los polos de los aparatos y los bornes, hasta el cable y la carga. En los ajustes del cuadro, el modo de conexión es Borne de derivación del circuito principal (valor predeterminado: un bloque común con los polos L, N, PE o L1, L2, L3, N, PE), Regleta de bornes (los cables llegan a los bornes de la regleta) o Directo al aparato (los conductores van al borne del aparato, sin regleta). La página Listado de bornes (se abre desde la página del cuadro) enumera los bornes por conductor con el dibujo de la regleta, el recorrido de corriente de cada circuito (alimentación, aparato, borne, cable, carga) y, por último, las necesidades de material (bornes, placa final, módulo de carril); los datos calculados son orientativos. Los dos esquemas y el listado también se pueden activar como hojas en el paquete de proyecto (por cuadro), y allí forman parte de la numeración de hojas y del índice.

Dimensionamiento (cálculo informativo)

En el panel Dimensionamiento del diseñador se ve por circuito: la potencia (indicada o propuesta a partir de los dispositivos), la intensidad de carga (Ib), la intensidad nominal de la protección (In), la intensidad admisible del conductor (Iz), la longitud y la caída de tensión junto con la caída de la acometida; el valor por encima del límite se ve en rojo. Por cuadro se resumen la carga por fase y el tamaño del interruptor general. La potencia propuesta se puede pasar al circuito con un clic (como editor).

Agrupación y temperatura: si por un trazado (p. ej. un tubo protector) discurren juntos varios circuitos de fuerza, la intensidad admisible se reduce con el factor de agrupación (con 3 circuitos ×0,70); la temperatura ambiente se ajusta en la página Reglas de cuadros (por defecto 30 °C). La corrección se ve como un número pequeño bajo Iz.
Desconexión (Zs): el programa calcula la impedancia del bucle de defecto (red Ze + acometida + el conductor de fase y el de protección del circuito) y comprueba si el magnetotérmico dispara con seguridad (B: 5×, C: 10×, D: 20× In). Si no es así, Zs se ve en rojo y aparece la longitud máxima admisible. El valor de Ze (por defecto 0,35 Ω) se ajusta según la medición in situ o los datos de la compañía suministradora.
Longitud: si al circuito le corresponde un cuadro en el dibujo, la longitud es el recorrido más largo desde el cuadro hasta el dispositivo más lejano (en un circuito ramificado, no la suma de las ramas). Sin cuadro, o con un dibujo roto, es la suma de los trazados, lo que indica la nota.

Datos de entrada: en el circuito, la potencia, el cos φ, la simultaneidad y la longitud; en el cuadro, el conductor y la longitud de la acometida.

Alimentación del subcuadro en el dimensionamiento. Si un cuadro se alimenta desde un aparato de otro cuadro, el programa comprueba la alimentación con dos reglas (Ib ≤ In ≤ Iz): la corriente simultánea del subcuadro (junto con sus propios subcuadros) no debe superar la intensidad nominal de la protección que alimenta (Alimentación del subcuadro sobrecargada), y la intensidad nominal de la protección no debe superar la intensidad admisible del cable de alimentación (Cable de alimentación sin protección); esta última se calcula con el método de instalación B2, menos favorable. Informa de un error si la alimentación no cumple. Si el aparato que alimenta es un diferencial o un interruptor general, el programa evalúa la alimentación respecto a la protección contra sobreintensidades más cercana a lo largo de la cadena de alimentación (en el cuadro superior o, si no la hay, en la protección aguas arriba de la acometida); si no existe ninguna, avisa de que el cable de alimentación no está protegido contra sobreintensidades. En una alimentación con fusible gG la condición es más estricta (I2 ≤ 1,45 · Iz): a partir de 16 A, la intensidad nominal del fusible puede ser como máximo 0,906 veces la intensidad admisible del cable.

Calculadoras rápidas. Si el dimensionamiento no se necesita a partir del dibujo, sino solo para un circuito suelto, en la banda Calculadoras para instaladores eléctricos de la página de inicio (también sin registrarse) puede probar las mismas fórmulas: caída de tensión, sección del conductor y magnetotérmico, potencia y corriente, además de ley de Ohm, coste de energía, corrección del factor de potencia y estimación de materiales. Las calculadoras son las versiones informativas para un solo circuito; los valores del formulario se pueden compartir en un enlace.

Base de cálculo. El botón Base de cálculo de la fila del panel de dimensionamiento abre una ventana sobre el circuito: de dónde procede cada dato de entrada (indicado, valor por defecto, según la función del circuito, según el dibujo o supuesto), con qué condiciones (p. ej. conductor de cobre, aislamiento de PVC, temperatura ambiente, agrupamiento) y con qué fuentes ha calculado el programa, y qué limita el resultado (datos que faltan). Una insignia resumen en la cabecera indica cuántos de los grupos de valores utilizados están verificados. «Pendiente de revisión» significa que el valor aún no ha pasado una revisión profesional; no es un error sino una información, y no implica que se haya comprobado con una norma. La responsabilidad no cambia: la ventana solo hace transparente el cálculo, y el proyectista sigue siendo responsable de la corrección del dimensionamiento y del cumplimiento de las normas.

Cálculo informativo. Las tablas de intensidad admisible, la fórmula de la caída de tensión y los valores límite están pendientes de la aprobación de un proyectista eléctrico. El cálculo no sustituye al dimensionamiento responsable del proyectista.

Corriente de cortocircuito y selectividad

En la ventana Alimentación (página del proyecto, «Más ajustes») puedes introducir los datos de cortocircuito: la corriente de cortocircuito en el punto de conexión (Ik3), tu propio transformador (Sn, uk) o el tipo y la corriente nominal de la protección aguas arriba; prioridad de la fuente: Ik3 > transformador > Ze. Con ellos el programa calcula, a título orientativo, la mayor corriente de cortocircuito en las barras del cuadro (en la cabecera del panel Dimensionado) y la menor (columna Ik min por circuito).

Poder de corte: el poder de corte nominal (Icn) de un interruptor automático no puede ser menor que la mayor corriente de cortocircuito en las barras; un aparato sin dato Icn no se puede juzgar.
Protección de alimentación: en un subcuadro, la menor corriente de cortocircuito debe bastar para el disparo instantáneo del interruptor que lo alimenta.
Selectividad: el panel Selectividad da un veredicto para cada par protección aguas arriba–aguas abajo (selectivo, parcial, no selectivo, no evaluable); al hacer clic en una fila se ven las bandas de disparo. Por debajo de 0,1 s solo decide la tabla de selectividad del fabricante; con un fusible gG aguas arriba el veredicto es por ahora «no evaluable». La regla se activa en la página Reglas del cuadro; la hoja de cortocircuito del grupo «Anexo de cálculo» del paquete de planos imprime lo mismo.

Cálculo orientativo. Los factores (c_max/c_min, x', ρ) y los puntos de la EN 60898-1 están pendientes de verificación. La función no es válida en proyectos NEC (EE. UU.).

Datos de módulo desde el catálogo

En la página Datos de módulos, el botón Añadir datos de módulo faltantes del catálogo lista en una vista previa los artículos de la lista de precios interpretables que aún no tienen datos de módulo. Tras comprobarlos, Guardar los registra; los datos propios o compartidos existentes no se sobrescriben. En un artículo ambiguo eliges de una lista; en modo compartido solo puede hacerlo un administrador.

Imprimir etiquetas

En la vista del cuadro, el botón Etiquetas abre la impresión de etiquetas en una pestaña nueva. Hay dos modos: Tira de aparatos (las etiquetas de los aparatos del cuadro en una fila) y Hoja de etiquetas (plantillas A4 estándar o tamaño personalizado; con la Celda inicial continúas una hoja ya usada en parte). Al imprimir, pon la escala al 100 % (no «Ajustar a la página») y sin márgenes; si no, las etiquetas se desplazan.