1.17. Envolventes, grado de protección, puesta a tierra y construcción de armarios

Introducción

Las envolventes eléctricas son elementos fundamentales en cualquier instalación industrial, ya que protegen los componentes internos frente a agentes externos y garantizan la seguridad del personal y la fiabilidad del sistema. Sus características técnicas deben cumplir con normativas estrictas (UNE-EN 61439, UNE-EN 60529, UNE-EN 62262) para asegurar un funcionamiento correcto y seguro. En este tema se abordan los aspectos clave para la selección, mecanizado y montaje de envolventes, así como la interpretación de planos y las herramientas necesarias.

Grados de protección IP e IK

Una de las primeras consideraciones es el grado de protección que ofrece la envolvente, el cual se expresa mediante dos normativas principales: IP (Ingress Protection) e IK (Impacto Mecánico).

El grado de protección IP, según la norma UNE-EN 60529, indica el nivel de defensa frente a la entrada de sólidos y líquidos. Por ejemplo, un armario IP65 está totalmente protegido contra el polvo (primer dígito 6) y contra los chorros de agua proyectados desde cualquier dirección (segundo dígito 5). El primer dígito señala la protección contra sólidos (del 0 al 6) y el segundo contra líquidos (del 0 al 8).

Por su parte, el grado IK, según la UNE-EN 62262, define la resistencia a impactos mecánicos externos, clasificándose del IK00 al IK10, siendo IK10 la máxima resistencia ante golpes (equivalente a una energía de impacto de 20 J). La correcta elección del grado IP/IK depende de factores ambientales (polvo, humedad, agentes químicos) y de la ubicación de la envolvente (interior, exterior, zonas con posible impacto).

Aislamiento y puesta a tierra

Otro aspecto crítico es el aislamiento. Las envolventes deben garantizar que no se produzcan derivaciones o fugas de corriente hacia el exterior. Esto se logra mediante materiales aislantes y un diseño que evite la proximidad de componentes bajo tensión a la superficie accesible. En envolventes metálicas, además, es obligatorio asegurar una adecuada puesta a tierra, conectando la estructura metálica a la toma de tierra del sistema. Esto evita riesgos de electrocución en caso de fallo de aislamiento y cumple con la norma UNE-EN 61439. La conexión debe realizarse con cable de sección adecuada (mínimo 6 mm² en cuadros industriales) y mediante bornes o tornillos de tierra específicos, claramente identificados.

Materiales y dimensiones

En cuanto a materiales, las envolventes pueden fabricarse en:

• Acero pintado: Económico, adecuado para interiores secos.
• Acero inoxidable: Resistente a la corrosión, para ambientes agresivos (industria química, alimentaria).
• Aluminio: Ligero, buena resistencia mecánica.
• Poliéster reforzado con fibra de vidrio: Aislante, resistente a químicos y a la intemperie.
• Policarbonato: Transparente (ideal para ver el interior), aislante, buena resistencia al impacto.

Las dimensiones de la envolvente deben ser suficientes para alojar todos los componentes eléctricos y permitir el paso y la manipulación de los cables, respetando las distancias mínimas de seguridad entre elementos bajo tensión y paredes internas (según IEC 61439). Además, se debe prever espacio para futuras ampliaciones y una correcta ventilación (en caso de disipación de calor). Las dimensiones se indican en los planos técnicos y se expresan generalmente en milímetros (alto x ancho x fondo).

Técnicas de mecanizado de envolventes

Respecto a las técnicas de mecanizado, es frecuente tener que realizar orificios, cortes o aberturas para la instalación de dispositivos como pulsadores, selectores, pantallas, ventiladores o entradas de cables. Las operaciones más habituales incluyen:

• Corte y perforación:
  • Uso de taladros con brocas HSS para acero o coronas de corte (bi-metal) para aberturas circulares de mayor diámetro (por ejemplo, para pasacables).
  • Sierras de calar para cortes rectangulares en puertas o paneles.
• Roscado: Utilización de terrajas o machos de roscar para fijación de accesorios (prensacables, soportes).
• Acabado: Limas y lijas para eliminar rebabas y asegurar un borde suave que no dañe los cables ni comprometa la estanqueidad.

Las herramientas específicas para el mecanizado de envolventes incluyen taladros eléctricos o manuales, sierras de calar, punzones hidráulicos (para cortes limpios), terrajas, machos, limas, y herramientas de medición como calibres, escuadras y flexómetros. El uso de herramientas adecuadas garantiza la precisión y la seguridad en el trabajo, evitando daños a la envolvente y a los componentes electrónicos.

Interpretación de planos técnicos

La interpretación de planos técnicos es esencial para la correcta ejecución del armado de armarios y pupitres. Los planos indican la disposición de los dispositivos, las dimensiones, la ubicación de orificios y recortes, así como las referencias de montaje. Es fundamental identificar símbolos normalizados (según ISO 1219, IEC 60617), cotas y referencias de componentes (por ejemplo, bornes, relés, fuentes). La lectura precisa de estos documentos permite realizar un mecanizado exacto, una distribución lógica de los elementos y el cumplimiento de las normativas vigentes, facilitando además el mantenimiento posterior.

Los planos de conjunto suelen incluir vistas en alzado, planta y secciones, así como detalles de fijación y despieces. Es importante comprobar que las dimensiones de la envolvente seleccionada coinciden con las del plano antes de comenzar el mecanizado.