Calculo y calculadora de particiones y segregación de tableros eléctricos 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a y 4b¡¡¡ PREMIUM !!!

En este articulo encontraras cómo seleccionar y calcular la segregación y particionado de tableros en BT (IEC 61439: Form 1–4b) y MT (IEC 62271-200: LSC, PM/PI, IAC), con foco en continuidad de servicio, seguridad y efectos térmicos. Incluye fórmulas, tablas y ejemplos puntuales para justificar cada decisión.

Además, incorpora una calculadora que, con pocos criterios (mantenimiento con tensión, IP interno, bornes y glanding por circuito, Icc y t para IAC), entrega la forma/clase recomendada y los impactos de diseño clave para tu pliego.

Partición o segregación tableros Baja tensión y Celdas Media tensión

En tableros de baja tensión (BT) y celdas de media tensión (MT), segregación (compartimentación) es la separación interna mediante particiones/barreras entre barras, unidades funcionales (dispositivo + accesorios) y bornes.
Sus fines principales son:

• limitar la propagación de fallas y el efecto del arco interno,
• asegurar protección al contacto (típicamente IP2X/IPXXB entre compartimentos),
• habilitar mantenimiento con tensión en zonas adyacentes,
• ordenar potencia/auxilios/medición y mejorar la confiabilidad operativa.

Norma base BT: IEC 61439 (Formas 1–4).
Norma base MT: IEC 62271-200 (categoría de continuidad LSC, clase de partición PM/PI, clasificación de arco interno IAC).

Importante: Form (segregación) no es el grado IP del envolvente. La forma trata de qué está separado de qué; el IP trata de qué puede entrar (polvo/agua).

Tipos de segregación en BT — IEC 61439 (Form 1 a Form 4)

• Forma 1: Sin separaciones internas. Las barras colectoras, los dispositivos de entrada y las salidas comparten el mismo compartimento. Es la más básica (mínima seguridad) y requiere precauciones adicionales (bloqueos, herramientas especiales, cubiertas de bornes).
• Forma 2 (separación de barras y unidades): Se instala una partición metálica que aisla las barras colectoras de las unidades funcionales. Hay dos variantes:
  • 2a: Las bornas de salida no están separadas del embarrado (los bornes de los dispositivos siguen en el compartimento de barras).
  • 2b: Las bornas de salida sí se ubican en un compartimento independiente (separadas de las barras).
    En ambos casos las unidades funcionales quedan separadas de las barras colectoras.
• Forma 3 (todas las unidades separadas): Además de lo anterior, cada unidad funcional (salida/interuptor) queda en su propio compartimento aislado. Sus bornas de cableado se comportan igual que en la forma 2. Se distinguen:
  • 3a: bornas exteriores no separadas del embarrado (como en 2a).
  • 3b: bornas exteriores separadas del embarrado (como en 2b).
• Forma 4 (máxima compartimentación): Es como la forma 3, añadiendo una barrera individual para las bornas de cada unidad. Variantes:
  • 4a: las bornas de salida se instalan en el mismo compartimento de su unidad funcional.
  • 4b: cada borne externo va en un compartimento cerrado e independiente (separado incluso de la unidad asociada)

Tabla resumen de tipos de segregación en BT — IEC 61439 (Form 1 a Form 4)

Tipos de particionamiento de tableros eléctricos en BT

Forma de partición 1, sin separación dentro del tablero.

A = Dispositivo o protección de entrada.
B = Barra colectora principal.
C = Barra de distribución.
D = Dispositivo o protecciones salientes.
E = Terminales para conectar conductores externos.
F = Protección o envolvente del tablero mínimo IP2X

Esta forma de partición o segregación 1 es la mas básica y por lo tanto menos segura, sin embargo para mejorar la seguridad se recomienda utilizar con esta partición las siguientes recomendaciones para la protección de personas y equipos:

• Las puertas frontales solo se deben abrir con una herramienta específica.
• Se debe bloquear las puertas que dan acceso a partes activas.
• Se debe instalar cubiertas de terminales en los interruptores automáticos.
• Se debe tener cubiertas en las barras aguas arriba y aguas abajo del dispositivo de entrada, para garantizar la seguridad del operador en todos los puntos del tablero cuando el dispositivo está abierto.

Forma de separación 2, se separan las barras y unidades funcionales en el interior del tablero.

• Protección de personas contra el contacto con partes activas antes de los dispositivos de salida.
• Protección contra la entrada de cuerpos extraños sólidos.

Hay dos variantes de la forma 2, la forma 2a y la 2b.

Forma de partición 2a, los terminales para la conexión de conductores no están separados de las barras principales.

Forma de partición 2b, los terminales para conductores están separados de las barras colectoras.

La forma 2b proporciona más seguridad que la forma 2a, ya que los terminales de conexión están separados de las barras colectoras.

Forma de separación 3, es la misma forma de separación 2, mas la separación dentro del tablero de todas las unidades funcionales (Protecciones).

• Protección de personas contra el contacto con partes activas antes de los dispositivos de salida.
• Limitación del riesgo de averías entre cada una de las unidades funcionales (propagación de arcos o corto circuitos eléctricos).

Hay dos variantes de la forma 3, la forma 3a y la 3b.

Forma de segregación o separación 3a: los terminales para conductores externos no están separados de las barras principales.

Forma de separación 4, es la misma separación de forma 3, pero con separación en el interior de las borneras para conductores externos que forman parte integral de cada unidad funcional

• Protección de personas contra el contacto con partes activas antes de los dispositivos de salida.
• Limitación del riesgo de averías entre cada una de las unidades funcionales (propagación de arcos eléctricos).

Hay dos variantes de la forma 4, la forma 4a y la 4b.

Forma de segregación o separación 4a: los terminales para conductores externos se encuentran en el mismo cubículo que la unidad funcional (Protección) a la que están asociados.

Forma de segregación o separación 4b: los terminales para conductores externos no se encuentran en el mismo cubículo que la unidad funcional (Protección) a la que están asociados, sino en espacios protegidos o compartimentos individuales separados y cerrados.

Tener presente que a partir de la forma 3b se puede conseguir la forma 4a y 4b mediante lo siguiente:

Para crear la forma 4a o 4b en un tablero de forma 3b se utilizan placas pasacables como se muestra en la siguiente imagen:

Tipos de segregación en MT — IEC 62271-200

Continuidad del servicio (LSC)

• LSC1: mantenimiento implica pérdida amplia de servicio. Al acceder a cualquier compartimento de servicio, no puede mantenerse ninguna otra unidad bajo tensión; suele requerir desconexión total del equipo. Es la opción de menor continuidad (servicio parcial)
• LSC2: Al menos el embarrado principal puede quedar vivo cuando se abre el compartimento de intervención. Es la condición óptima de continuidad, pues permite trabajar en una unidad mientras el resto sigue en servicio
• LSC2A / LSC2B: Se aplican si la unidad funcional tiene dos compartimentos accesibles (p.ej. compartimento de interruptor y de conexión a cables). En ambos casos se conserva el embarrado vivo. En LSC2A al abrir el compartimento adicional (p.ej. compartimento de interruptor) los cables o conexiones exteriores quedan muertos (se ha hecho un seccionamiento). En LSC2B se dispone particiones extra para que también los cables de MT permanezcan energizados con el embarrado activo.

En otras palabras, LSC2B implica máxima segregación en la celda de MT: existe un compartimiento exclusivo para barras, otro para el interruptor (parte retirable) y otro para las conexiones de cables, todos con barreras metálicas e interbloqueo. Este esquema (con clase PM de particiones metálicas) garantiza alta seguridad: al abrir un compartimento, los demás pueden quedar energizados

Clase de partición

• PM (metallic partition): particiones metálicas entre compartimentos.
• PI (insulating partition): particiones aislantes (no metálicas).

Tabla resumen de tipos de segregación en MT — IEC 62271-200

Método de cálculo/selección: matriz de decisión (BT y MT)

La “matemática” de la segregación es una evaluación cuantificada de riesgo, continuidad y operación.

Complete los datos, puntúe criterios y obtenga la forma (BT) o LSC/PM/PI/IAC (MT).

Datos de entrada (checklist)

1. Nivel de tensión (BT/MT) y esquema (TT, TN, IT en BT; anillo/radial en MT).
2. Icc en barras/compartimentos y tiempo de despeje (coordinación de protecciones).
3. Continuidad de proceso requerida (paros totales/por secciones/sin paro).
4. Mantenimiento con tensión (sí/no; frecuencia; personal calificado).
5. Nº de UFs y criticidad de cargas (motores proceso, TI, HVAC crítico).
6. Ambiente (polvo, humedad, corrosión, áreas clasificadas).
7. Tecnología de extracción (fijo/enchufable/retirable).
8. Normativa aplicable (IEC/RETIE/seguro/ARL; equivalencias UL si procede).

Puntuación BT (IEC 61439)

Asigne 0–2 y sume:

Regla de decisión (orientativa, conservadora):

• 0–3 → Form 2a/2b (elegir 2b si quiere bornes separados de barras).
• 4–6 → Form 3a/3b (preferir 3b si desea bornes separados de barras).
• ≥7 → Form 4a/4b (4b cuando necesita bornes separados entre UFs).

Selección MT (IEC 62271-200)

• Si requiere mantener servicio en otras celdas y en cables: LSC2B.
• Preferencia por PM en industria pesada (blindaje y robustez).
• IAC: elija kA ≥ Icc del celda/compartimento y tiempo ≥ despeje coordinado (p.ej., 25 kA/1 s).

Reglas finas que influyen en el cálculo/elección

• Bornes separados (2b, 3b, 4a/4b) reducen error humano en cableado y facilitan pruebas/LOTO.
• Ventilación: nunca degrade IP interno; use rejillas y laberintos compatibles.
• Gestión térmica: mayor segregación = mayor resistencia térmica → verificación de elevación de temperatura del conjunto.
• Soporte de barras: verifique Icw (rms 1 s) e Ipk (≈2.1–2.3×Icw en BT según construcción) para pantallas/particiones cercanas.
• Enclavamientos y señalización: acceso/bloqueos por compartimento; mirillas/ventanas si aplica.
• Compatibilidad con extraíbles (MCC): las guías y obturadores deben mantener el IP interno en posiciones servicio/prueba/retirado.

Ejemplos de cálculo/decisión

Ejemplo 1 — Tablero BT de proceso continuo (480 V)

Ejemplo 2 — Tablero general servicios auxiliares (400/230 V)

Ejemplo 3 — Celda MT 13.2 kV de distribución

• Datos: Alta continuidad, intervención por celda, Icc 25 kA, despeje 1 s, personal calificado.
• Resultado: LSC2B – PM, IAC AFLR 25 kA/1 s; compartimentos segregados (barras, interruptor, cables), enclavamientos y pruebas conforme fabricante.

Por qué LSC2B – PM y IAC AFLR

• LSC2B: mantenimiento de cualquier UF (p. ej., celda de línea o trafo) sin perder servicio en barras y cables de otras → continuidad real de anillo/cola.
• PM (metal): particiones metálicas puestas a tierra → mejor blindaje y robustez ante arco y descargas que PI (aislantes).
• IAC AFLR 25 kA/1 s: resistencia a arco interno accesible por frente, lateral y posterior, a 25 kA durante 1 s (coordinado con protección). Si tu relé despeja en 0.3–0.5 s, mantén 1 s como criterio conservador o usa el tiempo real si hay evidencia del fabricante.

Consejos y buenas prácticas para el particionamiento de tableros eléctricos

La partición se puede obtener aislando las partes activas:

• Utilizando separadores, barreras metálicas, placas frontales, cubiertas o protectores de terminales.
• Mediante el uso de dispositivos como estuches moldeados.

Todo el tablero debe tener un grado de protección IP2X de acuerdo con IEC 61439-1 y 2 . Si utiliza barreras metálicas, asegúrese de que se cumplan las distancias.

La colocación de particiones en un tablero de distribución reduce la disipación de calor del tablero . Por tanto, es importante tener esto en cuenta al definir la solución de gestión del calor para el tablero eléctrico.

Por ejemplo, un tablero de distribución de forma 4 disipa menos calor que un tablero de distribución de forma 1 sin particiones.

Las barreras deben ser lo suficientemente robustas para garantizar que una posible tensión mecánica en estos componentes (reducción de la distancia libre o incluso contacto accidental con partes activas) no provoque un accidente.

Si se instala una barra colectora en la parte inferior del tablero, debe utilizar mínimo una forma de separación 2 para protegerla de la posible caída de un objeto metálico.

Recuerde pegar las etiquetas de advertencia (" no camine " y el símbolo de " peligro eléctrico ") en la parte superior de los tableros.

Si utiliza un dispositivo desconectable o extraíble, recuerde instalar barreras que eviten todo acceso a las partes activas después de retirar el dispositivo (por ejemplo, para una operación de mantenimiento).

Buenas prácticas y errores comunes

Buenas prácticas

• Diseñar layout desde rutas de potencia y auxiliares: minimizar cruces y mantener IP.
• Usar pasamuros y canalizaciones en bornes; etiquetado inequívoco por UF.
• Verificar térmica del conjunto cuando se eleva el nivel de segregación.
• Exigir planos de compartimentos y lista de repuestos (frentes, pantallas, obturadores).

Errores frecuentes

• Confundir Form con IP del gabinete.
• Pedir Form 4b sin espacio/ventilación → hotspots y difícil cableado.
• No alinear IAC con la Icc real y el tiempo de despeje.
• Olvidar la segregación de bornes (2b/3b/4a/4b) en el pliego: luego el fabricante entrega soluciones dispares.

FAQ técnica

¿Qué diferencia real hay entre 4a y 4b?
En 4a los bornes están separados de su UF, pero pueden compartir compartimento con bornes de otras UFs; en 4b los bornes de cada UF están en compartimentos propios, el máximo nivel de segregación en BT.

¿Cuándo preferir 3b sobre 3a?
Si desea que los bornes no compartan espacio con barras, elija 3b (mejor maniobra y seguridad en cableado).

¿PM o PI en MT?
PM (metálica) aporta blindaje y robustez; PI puede aligerar y simplificar geometrías. Ambos deben cumplir el IAC definido.

Referencia: How to assemble LV electrical switchboard – Technical guide – Schneider Electric