Especificaciones de la caja de distribución eléctrica exterior: NEC Artículo 312

Introducción

En caja de distribución eléctrica exterior sirve como punto de unión crítico donde las líneas eléctricas entrantes se dividen en múltiples circuitos derivados para instalaciones exteriores, aparcamientos, exteriores de edificios e instalaciones industriales. A diferencia de las cajas de conexiones estándar, estos sistemas de distribución deben cumplir los estrictos requisitos del artículo 312 del NEC y, al mismo tiempo, resistir los retos medioambientales, desde temperaturas extremas hasta la exposición directa al agua.

La selección de especificaciones incorrectas puede dar lugar a infracciones de la normativa, fallos prematuros de los equipos y riesgos para la seguridad. Un panel de distribución exterior de 200 amperios instalado con clasificaciones NEMA inadecuadas en entornos costeros suele fallar en 2-3 años debido a la corrosión, en comparación con las unidades correctamente especificadas que duran más de 20 años.

Esta guía de especificaciones proporciona a los diseñadores de sistemas, ingenieros eléctricos y profesionales de la contratación los criterios técnicos necesarios para seleccionar cajas de distribución eléctrica para exteriores que cumplan la normativa. Descifraremos los requisitos del artículo 312 del NEC, compararemos las clasificaciones NEMA frente a IP, analizaremos los cálculos de tamaño de las barras colectoras y proporcionaremos matrices de decisión de especificaciones para diferentes aplicaciones.

💡 Especificaciones: La norma NEC 312.2 exige que las cajas de distribución de exterior tengan cerramientos estancos a la lluvia cuando se instalan en lugares húmedos, pero muchos instaladores especifican erróneamente NEMA 3 (resistente a la intemperie) en lugar de NEMA 3R o 4 (estanco a la lluvia), lo que provoca fallos de inspección y costosas adaptaciones.

¿Qué es una caja de distribución eléctrica exterior? Definición y normas

Definición técnica

Una caja de distribución eléctrica de exterior (también denominada cuadro de distribución de exterior, centro de carga o armario de distribución) es un conjunto homologado por UL que consta de:

1. Caja estanca - Carcasa con clasificación NEMA/IP que protege los componentes internos
2. Barras de autobús - Conductores de cobre o aluminio que distribuyen la energía a los circuitos derivados
3. Dispositivos de protección contra sobreintensidades - Disyuntores o fusibles para cada rama
4. Desconexión principal - Requerido por NEC 312.8 para sistemas de más de 100A
5. Sistema de puesta a tierra - Barras de tierra y neutro separadas según NEC 312.6

Factor distintivo clave: A diferencia de los paneles de distribución interiores, las unidades exteriores deben cumplir los requisitos de resistencia a la intemperie según el artículo 312 de NEC y las clasificaciones ambientales según las normas UL 50/50E.

Códigos y normas aplicables

Caja de distribución frente a caja de empalme frente a centro de carga

Diferencia crítica de especificación: Las cajas de distribución tienen disyuntores instalables in situ con conexiones atornilladas (según UL 67 para cuadros de distribución), mientras que los centros de carga utilizan disyuntores enchufables (según UL 67 para centros de carga); esta distinción afecta a los valores nominales de cortocircuito y a la idoneidad de la aplicación.

Requisitos del artículo 312 de NEC para cajas de distribución exteriores

NEC 312.2: Lugares húmedos y mojados

Lenguaje de código directo: “En lugares húmedos o mojados, los armarios de superficie, las cajas de corte y las cajas de toma de contadores deberán colocarse o equiparse de forma que se impida la entrada y acumulación de humedad o agua dentro del armario, caja de corte o caja de toma de contadores.”

Traducción de especificaciones:

⚠️ Error común de especificación: Especificación de cajas “resistentes a la intemperie” sin definir el tipo NEMA. NEC requiere “a prueba de lluvia” (NEMA 3R/4) para ubicaciones húmedas, pero muchas cajas genéricas “a prueba de intemperie” sólo cumplen con NEMA 3 (resistentes a la intemperie, no a prueba de lluvia).

NEC 312.3: Posición en la pared - Aplicación exterior

Para cajas de distribución exteriores montadas en el exterior de edificios:

Requisito NEC 312.3: “Los armarios y cajas de recorte se instalarán de modo que el borde frontal del armario o caja de recorte quede retranqueado no más de 6 mm (1⁄4 pulg.) de la superficie acabada.”

Excepción de montaje en superficie en exteriores: Las cajas para exteriores suelen montarse en superficie (no empotradas) debido a los requisitos de resistencia a la intemperie. Las especificaciones deben incluir:

- Soportes de montaje en superficie dimensionados para el peso de la caja + componentes internos
- Distancia de separación: 1/4″ - 1″ para permitir el drenaje del agua detrás de la caja.
- Cubos de conductos traseros colocados para evitar la acumulación de agua

NEC 312.8: Envolventes para interruptores o dispositivos de sobreintensidad.

Requisito crítico de especificación:

“Las envolventes para interruptores o dispositivos de sobreintensidad no se utilizarán como cajas de empalme, canaletas auxiliares o canaletas para conductores que pasen o deriven a otros interruptores o dispositivos de sobreintensidad, a menos que los diseños proporcionen el espacio adecuado para este fin.”

Especificación Implicación: Si la caja de distribución exterior va a servir como punto de unión de canalizaciones (común en aplicaciones industriales), especifíquelo:

– Cajas de derivación según el artículo 376 de NEC en lugar de cajas de distribución estándar
– Cajas combinadas de distribución/unión con compartimentos separados
– Espacio adecuado para el canalón: NEC 312.9 requiere ≥ 1,5″ mínimo para conductores ≤ 1 AWG.

NEC 312.9: Espacios de cableado laterales y traseros

Para cajas de distribución exteriores con una flexión importante de los cables:

Especificación Aplicación: Calcule la profundidad requerida del cerramiento mediante:
1. Identificación del conductor más grande que termina en la caja
2. Añadir el espacio de flexión NEC 312.9 a la profundidad del disyuntor/bus
3. Añadir 1″ de espacio libre para el cierre de la puerta

Ejemplo de cálculo:
- Servicio de 400 A con conductores de 500 kcmil
- Profundidad de la orejeta del disyuntor: 4″.
- NEC 312.9 espacio de flexión para 500 kcmil: 8″.
- Espacio libre de la puerta: 1″
– Profundidad mínima de la caja: 13″.

Especificaciones de clasificación NEMA: Decodificación Tipo 3, 3R, 3X, 4, 4X

Tabla comparativa de clasificaciones NEMA

💡 Especificación: NEMA 3R es el mínimo para cajas de distribución exteriores expuestas en la mayoría de las aplicaciones. Actualizar a 4X para:

- Instalaciones costeras (a menos de 10 millas de agua salada)

- Instalaciones de transformación química

- Aplicaciones agrícolas con exposición a fertilizantes

- Zonas con lavado a presión frecuente

Clasificación IP Referencia cruzada

Para proyectos internacionales o equipos de fabricación europea:

Nota de especificación crítica: Las clasificaciones IP NO son equivalentes exactas a las NEMA. IP66 proporciona una mejor protección contra el agua que NEMA 4X (chorros potentes frente a mangueras), pero NEMA 4X incluye resistencia a la corrosión no contemplada por las clasificaciones IP.

Selección de materiales según el entorno

Especificación Criterios de decisión:

1. Acero al carbono (recubierto de polvo): <10 miles from coast, non-industrial 2. Aluminio 5052: Exterior en general, corrosión moderada, problemas de peso
3. Inoxidable 304: A 5-10 millas de la costa, exposición química
4. Acero inoxidable 316: Exposición directa al agua salada, productos químicos agresivos
5. Fibra de vidrio (GRP): Interferencias RF, máxima corrosión + UV

Especificaciones de dimensionamiento y capacidad de cortocircuito de las barras colectoras

Cálculo de la ampacidad de la barra colectora

Según NEC 408.5, las barras colectoras de las cajas de distribución exteriores deben dimensionarse para corriente continua más 125% de cargas no continuas:

Fórmula de dimensionamiento:

Ampacidad de la barra colectora = (cargas continuas × 1,0) + (cargas no continuas × 1,25)

Amperaje nominal de las barras colectoras:

Reducción de temperatura: Las cajas de distribución exteriores expuestas a la luz solar directa experimentan un aumento de temperatura de 30-50 °F por encima de la temperatura ambiente. Aplicar los factores de corrección NEC 310.15(B)(3)(c):

⚠️ Error crítico de especificación: Muchos diseñadores dimensionan las barras colectoras según la ampacidad indicada en la placa sin tener en cuenta el aumento de la temperatura exterior. Una barra colectora de aluminio de 400 A a una temperatura ambiente de 105 °F se reduce a una capacidad de 364 A (factor 0,91), lo que supone un subdimensionamiento del sistema de 91 PT3T.

Corriente nominal de cortocircuito (SCCR)

Según NEC 408.6, las cajas de distribución exteriores deben tener SCCR ≥ corriente de defecto disponible en el punto de instalación.

Método de cálculo del SCCR:

1. Determinar la corriente de defecto disponible:
- Datos de la compañía eléctrica (típico: 10-65 kA)
- O calcule: `I_fallo = V / (√3 × Z_total)`.

2. Verificar barra de bus SCCR:
- Cuadros con certificación UL: SCCR marcado en la placa de características
- Sistemas ensamblados en campo: calcular según IEEE 605

Niveles SCCR estándar:

Requisitos del pliego de condiciones: Especifique siempre la SCCR en los documentos de adquisición de cajas de distribución para exteriores. Especificación genérica: “La caja de distribución deberá tener un valor nominal de corriente de cortocircuito ≥ [XX] kA según lo determinado por los datos de corriente de falla disponibles de la empresa de servicios públicos.”

Configuración de circuitos derivados y protección contra sobreintensidades

Selección de disyuntores y fusibles

NEC 408.54 Identificación de circuitos: Las cajas de distribución exteriores deben tener un directorio de circuitos duradero que identifique las cargas. Requisitos de las especificaciones:

- Etiquetas resistentes a los rayos UV (exposición exterior)
- Rotulador permanente (grabado o en relieve)
- Se acepta el directorio de circuitos electrónicos
- Actualización obligatoria en un plazo de 30 días tras las modificaciones

Matriz de dimensionamiento de circuitos derivados

Nota de aplicación para exteriores: Todos los circuitos exteriores se consideran cargas continuas según NEC 210.19(A)(1), que requieren el dimensionamiento 125%.

Matriz de decisión sobre especificaciones: Selección de la caja de distribución adecuada

Guía de selección basada en aplicaciones

Plantilla completa del pliego de condiciones

Especificación de muestra para caja de distribución comercial exterior de 400 A:

ESPECIFICACIÓN DE LA CAJA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA EXTERIOR

1. GENERAL REQUIREMENTS – Comply with NEC Article 312 and Article 408 – UL 67 Listed Panelboard – NEMA 250 Type 3R minimum (4X if coastal)

2. ENCLOSURE – Material: [Aluminum 5052-H32 / Stainless 304 / Stainless 316] – NEMA Rating: [3R / 4 / 4X] per application environment – Gasket: Closed-cell neoprene, UV-resistant – Finish: Powder coat RAL 7035 (light gray) for painted enclosures – Mounting: Surface mount with stainless fasteners – Minimum Depth: [Calculate per NEC 312.9 + conductor size]

3. BUS BARS – Material: Copper [or Aluminum if specified] – Ampacity: 400A continuous at 40°C ambient – Temperature Rise: <65°C above ambient at rated current – Short-Circuit Rating: [22 kA / 42 kA / 65 kA] minimum – Main Bus: [3-phase 4-wire / 3-phase 3-wire / single-phase] – Ground Bus: Separate, copper, full ampacity – Neutral Bus: [Isolated / Bonded] per application

4. MAIN DISCONNECT – Type: [Circuit breaker / Fused switch] per NEC 408.16 – Rating: 400A, [2-pole / 3-pole] – Interrupting Capacity: ≥ [22 kA / 42 kA] to match SCCR – Trip Type: Thermal-magnetic [or electronic if specified]

5. BRANCH CIRCUITS – Quantity: [Specify number] branch positions – Breaker Type: Bolt-on [or plug-in for load centers] – Breaker Ratings: [List individual branch ratings] – Spare Positions: [Specify] for future expansion

6. ACCESSORIES – Circuit Directory: Laminated, UV-resistant – Viewing Window: Polycarbonate, UV-stabilized – Padlocking Provisions: 3-point latch with hasp – Conduit Hubs: [Number and sizes] with rain-tight fittings

7. TESTING AND CERTIFICATION – Hi-Pot Test: 2000V + (2 × rated voltage) for 1 minute – Continuity Test: All buses and ground connections – NEMA Rain Test: Per NEMA 250, 4 hours minimum – Test Reports: Provide certified test results

Errores comunes de especificación y cómo evitarlos

Error #1: Tamaño insuficiente para la temperatura

Error: Especificación de la ampacidad de la barra colectora sin reducción de la temperatura exterior.

Ejemplo:
- Especificado: Barra colectora de aluminio 400A
- Condiciones ambientales: 110°F luz solar directa
- Capacidad real: 400 A × 0,87 (factor de corrección) = 348 A
– Resultado: 13% subdimensionado, disparo molesto del disyuntor

Especificación correcta:
- Calcular la temperatura ambiente máxima: Ambiente base + 40°F efecto sol
- Aplicar los factores de corrección NEC 310.15(B)(3)(c)
- Aumento del tamaño de la barra colectora para mantener la ampacidad requerida tras la reducción de potencia

Error #2: No coincide la clasificación NEMA

Error: Especificar NEMA 3 (resistente a la intemperie) en lugar de NEMA 3R (estanco a la lluvia) para ubicaciones exteriores expuestas.

Infracción NEC: NEC 312.2 requiere cajas estancas a la lluvia en lugares húmedos. NEMA 3 NO es estanco a la lluvia.

Especificación correcta:
- Lugares húmedos (expuestos a la lluvia): NEMA 3R mínimo
- Lugares húmedos (zonas cubiertas): NEMA 3 aceptable
- Entornos corrosivos: Se requiere NEMA 4X

Error #3: Espacio de trabajo inadecuado

Error: No especificar las distancias de trabajo requeridas según NEC 110.26.

Requisitos NEC para cajas de distribución exteriores:

*Condición 1: Partes activas expuestas en un lado, sin partes activas en el otro lado.
**Condición 2: Partes activas expuestas en ambos lados
*Condición 3: Partes activas expuestas en un lado, partes conectadas a tierra en el otro.

Especificación correcta: Incluya un plano que muestre el emplazamiento:
- Espacio libre mínimo de 3 pies delante de la caja de distribución exterior
- 30″ de anchura mínima de trabajo
- Altura mínima de trabajo de 6,5 pies

Error #4: SCCR Inferior a la Corriente de Fallo Disponible

Error: Especificación de una caja de distribución SCCR estándar de 10 kA sin verificar la corriente de defecto de la red.

Escenario:
- Especificado: Cuadro de 10 kA SCCR
- Corriente de defecto real de la red: 18 kA
– Resultado: Infracción de la normativa, riesgo de daños en los equipos, fallos de inspección

Proceso de especificación correcto:
1. Solicitar a la compañía eléctrica los datos disponibles sobre la corriente de defecto
2. Añadir un margen de seguridad de 25% para tener en cuenta la expansión de la red
3. Especificar SCCR ≥ corriente de defecto calculada.
4. Verificar que todos los disyuntores tienen clasificación AIC ≥ SCCR.

Especificaciones de instalación y requisitos de montaje

Altura de montaje y accesibilidad

NEC 110.26 Requisitos del espacio de trabajo:
- Altura máxima hasta la empuñadura de accionamiento: 2,0 m (6 pies 7 pulgadas)
- Distancia mínima al suelo: 12 pulgadas para protección contra la corrosión
- Altura de montaje típica: 4-5 pies al centro (acceso a la altura de los ojos)

Requisitos específicos para exteriores:
- Mínimo 3 pulgadas por encima del nivel del suelo para protección contra inundaciones
- Evitar el montaje directamente sobre el suelo (mínimo una plataforma de hormigón)
- Proporcione una vía de drenaje detrás de la caja (separación de 1/4″)

Especificaciones de entrada de conductos

NEC 312.5 Requisitos de entrada de conductos:

Sellado de conductos estanco a la lluvia:
- NEC 300.5(G): Sellar los conductos que entran desde el subsuelo para evitar la migración de agua.
- Utilice accesorios de drenaje en los puntos bajos de los conductos
- Instale compuesto sellador o masilla en todas las entradas de conductos.

Lenguaje de especificación:

Todas las entradas de conductos deberán ser estancas a la lluvia según NEC 312.2. Proporcionar cubos
para conductos metálicos rígidos con un mínimo de 5 roscas. Las entradas de
de PVC se utilizarán accesorios de compresión con juntas tóricas. Instale masilla
masilla de sellado en todas las penetraciones de conductos. Los orificios ciegos no utilizados se cerrarán
con tapones estancos a la lluvia.

Comparación de especificaciones: Principales fabricantes

Principales fabricantes de cajas de distribución exterior

Recomendación del pliego de condiciones: Especifique un mínimo de 2 fabricantes homologados para garantizar precios competitivos. Incluya especificaciones de rendimiento (SCCR, clasificación NEMA, ampacidad de bus) en lugar de un único proveedor.

Acceso para mantenimiento y características de seguridad Especificaciones

Diseño de puertas y acceso

NEC 110.26(A) Requisitos del espacio de trabajo:
- Las puertas deben abrirse un mínimo de 90° sin invadir el espacio de trabajo necesario
- Aplicaciones exteriores: Especificar puertas desmontables o batientes de 180° para el acceso de mantenimiento.

Requisitos del pliego de condiciones:

Requisitos de etiquetado sobre el riesgo de arco eléctrico

NEC 110.16 Advertencia de relámpago de arco:
“Los equipos eléctricos, tales como cuadros de distribución, conmutadores, tableros de distribución, paneles de control industrial, recintos de tomas de contadores y centros de control de motores, que se encuentren en unidades que no sean viviendas y que puedan requerir examen, ajuste, revisión o mantenimiento mientras estén bajo tensión, deberán estar marcados en campo o en fábrica...”

Información requerida de la etiqueta Arc Flash:
1. Tensión nominal del sistema
2. Distancia límite del arco eléctrico
3. Energía incidente disponible (cal/cm²) o categoría de EPI requerida
4. Distancia de trabajo utilizada en el cálculo
5. Fecha del estudio de relámpago de arco

Lenguaje de especificación:

Proporcionar etiqueta de advertencia de arco eléctrico instalada de fábrica según NEC 110.16 con
tensión nominal del sistema. Se realizará un análisis de riesgos de arco eléctrico
según IEEE 1584 con la energía incidente y la categoría de EPI marcada en
en la etiqueta dentro de los 30 días posteriores a la energización.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

1. ¿Cuál es la diferencia entre NEMA 3R y NEMA 4 para cajas de distribución exterior?

NEMA 3R (impermeable): Proporciona protección contra la lluvia, el aguanieve, la nieve y la formación de hielo en las superficies exteriores. El agua puede entrar durante la pulverización dirigida con manguera. Adecuado para instalaciones exteriores expuestas en general en las que la infiltración ocasional de agua es aceptable.

NEMA 4 (Estanco): Proporciona protección contra el agua dirigida por la manguera y las salpicaduras. Debe someterse a pruebas para resistir un chorro de manguera de 65 GPM durante 5 minutos sin entrada de agua. Se requiere para zonas de lavado, lavaderos de coches y zonas exteriores de procesamiento de alimentos.

Criterios de selección: Utilice NEMA 3R para cajas de distribución estándar para exteriores (aparcamientos, exteriores de edificios, montadas en postes). Mejore a NEMA 4 solo cuando se prevea el lavado con manguera o salpicaduras de agua.

Impacto en los costes: Los armarios NEMA 4 cuestan 50-80% más que los NEMA 3R debido a la mejora de los sistemas de juntas y los mecanismos de cierre de las puertas.

2. ¿Puedo utilizar un cuadro de distribución para interiores en una caja NEMA 3R para aplicaciones en exteriores?

Sí, con condiciones. NEC 312.2 permite el uso de equipos de interior en envolventes resistentes a la intemperie si:

1. Espacio adecuado: La caja proporciona un espacio libre mínimo de 1″ alrededor del equipo según NEC 312.8
2. Disipación del calor: Ventilación adecuada al aumento de temperatura del equipo
3. Protección contra la condensación: Los calentadores o los orificios de drenaje evitan la acumulación de humedad
4. Compatibilidad de listados: El fabricante de la caja aprueba la combinación

Práctica común: Muchas instalaciones exteriores utilizan cuadros de Tipo 1 (interiores) dentro de envolventes de Tipo 3R para ahorrar costes. La envolvente proporciona protección contra la intemperie, mientras que el cuadro interno se encarga de la distribución de los circuitos.

Alternativa: Adquiera cajas de distribución para exteriores montadas en fábrica en las que el cuadro de distribución esté incluido en la lista UL como parte del conjunto resistente a la intemperie (normalmente diseños integrados NEMA 3R o 4X).

3. ¿Cuál es la SCCR mínima requerida para una caja de distribución exterior?

No existe un mínimo universal - La SCCR debe ser igual o superior a la corriente de defecto disponible en el lugar de instalación según NEC 408.6.

Proceso de determinación:
1. Solicitar datos de servicios públicos: Póngase en contacto con la compañía eléctrica para conocer la corriente de defecto disponible en el punto de servicio.
2. Calcular si es necesario: Utilizar la fórmula `I_fallo = V / (√3 × Z_total)` si no se dispone de datos de utilidad.
3. Añadir margen de seguridad: Aumento de 25% para tener en cuenta la futura ampliación de la red
4. Partido SCCR: Especificar caja de distribución SCCR ≥ valor calculado.

Rangos típicos:
– Residencial: 10-18 kA (10 kA SCCR estándar)
– Comercial ligero: 15-25 kA (22 kA SCCR común)
– Industrial25-50 kA (42 kA SCCR típico)
– Cerca de la subestación: 50-100 kA (requiere SCCR de 65-100 kA)

Verificación: Solicite siempre al fabricante un informe certificado de la prueba SCCR que demuestre la conformidad con la prueba UL 67.

4. ¿Necesito un disyuntor principal en una caja de distribución exterior o puedo utilizar MLO (Main Lug Only)?

Depende de la aplicación según NEC 408.16:

Interruptor principal necesario (entrada de servicio):
- La caja de distribución exterior sirve como medio de desconexión del servicio
- Primera desconexión en el lado de carga del contador de la compañía eléctrica
- NEC 230.70 requiere la desconexión del servicio en un lugar fácilmente accesible

MLO Aceptable (Paneles de alimentación):
- Alimentado desde el disyuntor principal aguas arriba (en el edificio u otra ubicación)
- Se utiliza como subdistribución desde el panel de servicio principal
- El disyuntor aguas arriba proporciona protección contra sobrecorriente y desconexión

Buenas prácticas para exteriores: Especifique el disyuntor principal incluso para los paneles de alimentación para proporcionar capacidad de desconexión local durante el mantenimiento. El aumento de coste es de $150-300 para la mayoría de los tamaños residenciales/comerciales.

Excepción: Las grandes instalaciones industriales pueden utilizar cajas de distribución exteriores MLO cuando reciban servicio de cuadros de distribución interiores con interruptores principales situados a la vista y a 50 pies según NEC 430.102(B).

5. ¿Qué tamaño de cable y de conducto necesito para una caja de distribución exterior de 400 A?

Dimensionamiento de conductores (según NEC 310.16 para terminales de 75°C):

Para carga continua de 400 A:
- Ampacidad requerida: 400A × 1,25 = 500A
- Cobre: 750 kcmil (475A) × 1,25 = necesita tramos paralelos o el siguiente tamaño superior
– Cobre paralelo: Dos de 500 kcmil (380 A cada uno) = 760 A en total ✓
– Aluminio: 1000 kcmil (545A) de un solo tramo ✓

Dimensionamiento de conductos (según NEC Capítulo 9, Tabla 4):

Para dos conductores de cobre de 500 kcmil + masa:
- Área de cobre de 2 × 500 kcmil 2 × 0,7073 pulg² = 1,4146 pulg².
- 1× 250 kcmil de superficie de tierra: 0,3970 pulg².
- Superficie total del conductor: 1,8116 pulg²
- 40% relleno para 3+ conductores
– Conducto necesario: 3″ RMC (40% relleno = 3,169 pulg²) ✓

Reducción de la temperatura de aplicación en exteriores:
- Suponga un aumento de temperatura de 50 °F con luz solar directa
- Aplicar los factores de corrección NEC 310.15(B)(3)(c)
- En climas cálidos puede ser necesario aumentar el tamaño a 600 kcmil por conductor

Especificación completa del servicio 400A:
- Conductores de fase: 2 juegos de 500 kcmil de cobre (por fase) en paralelo
- Neutro: 2× 500 kcmil de cobre (tamaño adaptado a las fases)
- Tierra: cobre de 250 kcmil según NEC 250.66
- Conducto: Dos tramos de conducto metálico rígido (RMC) de 3″.
- Total conductores: 8 fases + 2 neutros + 1 tierra por conducto = 11 hilos

6. ¿Puedo montar una caja de distribución exterior directamente en un muro de hormigón o necesito separadores?

Separadores necesarios para una correcta instalación y resistencia a la intemperie:

Cumplimiento de NEC 312.2: La parte posterior de la caja debe permitir el drenaje del agua para evitar la acumulación de humedad detrás de la caja.

Requisitos mínimos de separación:
– 1/4″ mínimo: Montaje estándar para cajas NEMA 3R
– 1/2″ recomendado: Mejora el drenaje, evita la oxidación superficial
– 1″ para NEMA 4/4X: Drenaje mejorado para zonas de lavado a alta presión

Opciones de montaje:

Ventajas adicionales de los separadores:
1. Evita la corrosión galvánica entre metales distintos (caja de aluminio sobre estructura de acero).
2. Permite la circulación de aire para la refrigeración
3. Proporciona espacio para las irregularidades de la pared
4. Evita que el agua se filtre de la mampostería al cerramiento

Lenguaje de especificación:

Monte la caja de distribución exterior con separadores de 1/2" como mínimo utilizando
de acero inoxidable. Selle las penetraciones de la superficie de montaje con
sellador de silicona. Prever orificios de drenaje en el punto más bajo de la caja para
drenaje.

7. Cómo especifico una caja de distribución exterior para entornos costeros con niebla salina?

Clasificación del medio ambiente costero:

Especificación costera completa:

CAJA DE DISTRIBUCIÓN EXTERIOR - APLICACIÓN COSTERA

1. ENCLOSURE – Material: Type 316 stainless steel (for <500 ft from ocean) OR fiberglass reinforced polyester (GRP) – NEMA Rating: Type 4X (corrosion-resistant, watertight) – Gasket: Closed-cell silicone (not neoprene – degrades in salt) – Fasteners: All 316 stainless steel hardware – Finish: Natural stainless (no paint) OR gel-coat polyester

2. INTERNAL COMPONENTS – Bus Bars: Tin-plated copper (not bare copper) – Circuit Breakers: Conformal-coated electronics – Hardware: All 316 stainless (no zinc-plated or brass) – Insulation: Glass-filled nylon (not standard nylon)

3. DOOR AND SEALS – Hinge: Continuous 316 stainless piano hinge – Latch: 316 stainless compression latch, 3-point minimum – Gasket: Closed-cell silicone, continuous around entire door – Viewing Window: Polycarbonate with UV-stabilizer

4. MOUNTING – Standoffs: 1″ fiberglass G10 insulators (electrically non-conductive) – Fasteners: 316 stainless steel, through-bolted – Sealant: Marine-grade silicone at all penetrations

5. MAINTENANCE PROTECTION – Internal Coating: Acrylic conformal coating on all internal surfaces – Breather Vents: Gore-Tex membrane breathers to equalize pressure – Sacrificial Anodes: Zinc anodes attached to bus bars (optional) – Anti-Corrosion Spray: Boeshield T-9 or equivalent on hinges/latches

Impacto en los costes: Las cajas de distribución para exteriores con clasificación costera cuestan entre 2,5 y 4 veces más que las cajas NEMA 3R estándar de acero al carbono, pero ofrecen una vida útil entre 5 y 10 veces mayor (más de 20 años frente a 3-5 años).

Conclusión: Lista de comprobación de las especificaciones de la caja de distribución eléctrica exterior

Información previa requerida

Antes de especificar una caja de distribución exterior, reúna:

– [ ] Corriente de defecto disponible: De la compañía eléctrica (kA)
– [ ] Cálculo de la carga continua: Suma de todos los circuitos derivados (amperios)
– [ ] Cálculo de cargas no continuas: Cargas temporales (Amperios)
– [ ] Mayor tamaño del conductor: Determina el espacio de flexión según NEC 312.9
– [ ] Condiciones medioambientales:
- [ ] Rango de temperatura (ambiente + ganancia solar)
- [ ] Exposición a la corrosión (costera, química, estándar)
- [ ] Exposición al agua (sólo lluvia, riesgo de lavado, riesgo de inmersión)
– [ ] Superficie de montaje: Hormigón, metal, mampostería, montaje en poste
– [ ] Espacio de trabajo disponible: Distancia mínima de 3 pies según NEC 110.26

Parámetros críticos de especificación

1. Recinto:
- Clasificación NEMA: [3R / 4 / 4X] en función del entorno
- Material: [Acero / Aluminio / Inoxidable 304 / Inoxidable 316 / Fibra de vidrio]
- Dimensiones: Calcular profundidad según NEC 312.9 + conductor mayor

2. Eléctrico:
- Ampacidad de la barra colectora: [Calculada continua + 125% no continua].
- SCCR: [≥ corriente de defecto de la red + margen 25%] kA
- Desconexión principal: [Disyuntor / Interruptor con fusible] a [Amperaje].
- Circuitos derivados: [Número] posiciones, [Tipo] disyuntores

3. Conformidad:
- Artículo 312 de NEC (armarios resistentes a la intemperie)
- Artículo 408 de NEC (cuadros y paneles de distribución)
- UL 67 (cuadros) o UL 50 (armarios)
- NEMA 250 (tipos de caja)

4. Instalación:
- Altura de montaje: 4-5 pies al centro
- Distancia de separación: 1/2″ mínimo
- Entradas de conductos: [Número y tamaños] con racores estancos a la lluvia
- Distancia de trabajo: 3 pies mínimo según NEC 110.26

Preguntas de revisión del pliego de condiciones

Antes de finalizar el pliego de condiciones, verifíquelo:

1. Es SCCR ≥ corriente de defecto disponible? → Evita daños en los equipos
2. ¿Es la clasificación NEMA adecuada para el entorno? → Evita fallos prematuros
3. ¿Está dimensionada la barra colectora para la ampacidad determinada por la temperatura? → Evita el sobrecalentamiento
4. ¿Son todos los materiales compatibles con la corrosión? → Evita la corrosión galvánica
5. ¿Es adecuado el espacio de flexión NEC 312.9? → Permite la correcta terminación del conductor
6. ¿Se mantienen las distancias de trabajo según NEC 110.26? → Cumplimiento de la normativa, seguridad
7. ¿Está especificado el etiquetado de arco eléctrico según NEC 110.16? → Seguridad de los trabajadores

Cajas de distribución eléctrica de exterior son componentes de misión crítica que requieren una especificación cuidadosa para garantizar una vida útil de más de 20 años en entornos difíciles. Una especificación adecuada de acuerdo con el artículo 312 de NEC, la selección de la clasificación NEMA apropiada y una reducción adecuada de la temperatura garantizarán el cumplimiento del código, la seguridad y la fiabilidad a largo plazo.

For complex outdoor distribution projects (>600A, high fault current, severe environments), engage a professional electrical engineer to perform load calculations, arc flash analysis, and detailed specification development.

Recursos relacionados:
– Guía de selección de disyuntores de CC
– Comparación entre fusibles de CC e interruptores automáticos
– Protección contra sobretensiones para cuadros eléctricos de exterior con DC SPD
– NEC Artículo 312 Texto completo
– Tipos de cajas NEMA 250 Referencia
– Norma UL 67 para cuadros de distribución

Herramientas de especificación:
- Configurador de cuadros de Eaton: www.eaton.com/configurator
- Generador Square D Panel Schedule: www.se.com/design-tools
- Selector de centro de carga Siemens: www.siemens.com/selection-tools