El cableado de anillo final o cableado de anillo (informalmente también llamado anillo principal o simplemente anillo (anillo) ) es un principio de cableado desarrollado y utilizado principalmente en el Reino Unido , que proporciona dos conductores independientes para fase, neutro y tierra de protección en un edificio para cada carga conectada o enchufes
Este esquema permite el uso de cables más delgados que el cableado radial para la misma corriente total. Idealmente, el anillo funciona como dos brazos radiales que trabajan uno hacia el otro; el punto de su separación depende de la distribución de la carga en el anillo. Si la carga se distribuye uniformemente en dos direcciones, entonces la corriente en cada dirección será igual a la mitad de la fuerza total, lo que permite el uso de alambre de la mitad de la sección transversal que se necesita para la corriente máxima. En la práctica, la carga no siempre se distribuye uniformemente, por lo que se utiliza un cable más grueso.
En un sistema monofásico, el anillo comienza desde el tablero de distribución del apartamento ( unidad de consumo (unidad de consumo), también caja de fusibles (caja con insertos de fusibles ) o caja de interruptores (caja con AB ), pasa a través de cada salida por turno, luego regresa al escudo. En un sistema trifásico , el anillo (que casi siempre es monofásico) es alimentado por un interruptor automático unipolar en el cuadro de distribución (tablero de distribución , en oposición a la unidad de consumo ).
Los circuitos de anillo se utilizan a menudo en el cableado del Reino Unido con enchufes con fusibles BS 1363 de 13 amperios. Suelen estar alimentados por un cable de 2,5 mm² y están protegidos por fusibles de 30 amperios, disyuntores antiguos de 30 amperios o disyuntores armonizados europeos de 32 amperios. A veces se utiliza un cable de 4 mm² si el cable es muy largo (para reducir la caída de tensión) o si hay factores que degradan el rendimiento del cable, como el aislamiento térmico . También se puede utilizar cable con revestimiento de cobre con aislamiento mineral con núcleos de 1,5 mm² (conocido como piro ) porque el cable con aislamiento mineral puede soportar el calor de manera más eficiente que el PVC normal; sin embargo, debe elegirse con más cuidado, teniendo en cuenta la caída de voltaje en recorridos largos.
Muchos no profesionales en el Reino Unido se refieren a cualquier cableado como anillo ; de los no iniciados, a menudo se puede escuchar el término anillo de iluminación . Sucede que entre el cableado casero se puede ver una red de iluminación, cableada en forma de anillo de cable (sin embargo, con un dispositivo automático por debajo de la corriente nominal del cable).
El cableado en anillo y el sistema de enchufe y enchufe BS 1363 asociado se desarrollaron en el Reino Unido entre 1942 y 1947. [1] Son ampliamente utilizados en el Reino Unido y, en menor medida, en la República de Irlanda. También se usa localmente en los países de la Commonwealth of Nations , donde el Reino Unido anteriormente tenía mucha influencia.
El cableado en anillo surgió porque Gran Bretaña se vio obligada a participar en un programa masivo de conversión de viviendas causado por la devastación de la Segunda Guerra Mundial [2] . Luego hubo una grave escasez de cobre, por lo que fue necesario desarrollar un circuito que utilizara la menor cantidad de cobre. Se especificó que el circuito debería usar enchufes con fusibles de 13 amperios, lo que resultó en varios diseños para enchufes y enchufes. Solo sobrevivió el sistema de contacto rectangular (BS 1363), pero el sistema de contacto redondo de Dormond & Smith continuó usándose en la década de 1980 en muchos lugares. Este enchufe tenía una propiedad característica: el fusible también actuaba como un pin de fase y se desenroscaba del cuerpo del enchufe.
El cableado en anillo se desarrolló durante la escasez de cobre para permitir la conexión de dos calentadores de 3 kilovatios en cualquier punto, proporcionar algo de corriente para dispositivos de baja potencia y reducir el consumo de cobre. Ha seguido siendo la configuración de cableado más común en el Reino Unido, aunque el cableado radial de 20 amperios está ganando popularidad (esencialmente al dividir cada anillo en mitades y alimentar las mitades desde disyuntores separados). Dividir el anillo en dos mitades de 20 amperios puede ayudar cuando una pata del anillo está dañada y no se puede reemplazar fácilmente.
Otro beneficio del cableado en anillo fue el ahorro de cable y mano de obra, ya que dos receptáculos existentes de 15 amperios conectados radialmente se podían cablear juntos para formar un anillo de 30 amperios y luego agregar tantos receptáculos como fuera necesario. Este fue un momento importante en las condiciones ascéticas de la década de 1940. Con este método, el anillo se alimentaba a través de dos fusibles de 15 amperios, lo que funcionó bien en la práctica, aunque era inusual.
Muchas instalaciones de antes de la guerra con contactos redondos usaban fusibles en ambos polos. Cuando los radiales de 15 amperios se convirtieron en un anillo en ellos, se alimentó a través de al menos 4 fusibles. Tales sistemas son actualmente raros.
Las reglas para el cableado en bucle dicen que la clasificación actual del cable debe ser al menos dos tercios de la clasificación del dispositivo de protección. Esto significa que el riesgo de sobrecarga prolongada del cable puede considerarse mínimo. Sin embargo, en la práctica es muy raro encontrar un anillo con un dispositivo de protección que no sea un fusible de 30 A, un disyuntor de 30 A o un disyuntor de 32 A y un cable con una sección diferente a la mencionada anteriormente.
Las reglas de cableado de IEE ( BS 7671 ) permiten un número ilimitado de salidas en un circuito de anillo siempre que el área servida no supere los 100 m². En la práctica, la mayoría de las casas pequeñas y medianas tienen un anillo por piso. En bienes raíces más grandes, hay más de ellos.
El diseñador puede determinar por experiencia y cálculo si se necesitan anillos adicionales para lugares donde la necesidad de electricidad es alta; por ejemplo, es una práctica bastante común alimentar las cocinas desde un anillo separado o desde un anillo con un cuarto de servicio para evitar que una carga poderosa se conecte a un solo punto de un anillo común en el piso inferior. La concentración de carga en un punto del circuito del anillo, próximo a uno de sus extremos, puede provocar una ligera sobrecarga de uno de los cables, por lo que no se deben conectar cocinas al final del anillo.
Se permite hacer derivaciones desde el anillo, sin protección con fusibles, hechas con el mismo cable que el anillo, para alimentar un enchufe simple o doble (antes se permitía el uso de dos simples, pero ahora está prohibido porque las personas reemplazan cada uno de ellos). con un doble) o uno que conecta dispositivos con un fusible (unidad de conexión con fusible, FCU). Las derivaciones pueden comenzar desde un enchufe o conectarse al cable de anillo mediante una caja de conexiones u otro método de conexión de cable aprobado. Los enchufes triples o más grandes suelen estar fusionados, por lo que también se pueden conectar al grifo.
No está permitido tener más grifos que enchufes en el ring. La mayoría de los electricistas consideran que es una mala práctica tener derivaciones en los sistemas nuevos (algunos de ellos lo consideran una mala práctica en todos los casos).
Cuando se conectan cargas distintas de las salidas BS 1363 al cableado de anillo, o es deseable tener más de una salida para equipos de baja potencia en una derivación, se utiliza una unidad de conexión con fusibles (FCU) según BS 1363. En el caso de unidades fijas, esta será una unidad de conexión con fusible conmutado (SFCU) para crear un punto de aislamiento (apagado) para el dispositivo, pero en otros casos, como alimentar varios puntos de iluminación (la conexión de iluminación a un anillo está mal vista en instalaciones nuevas, pero a menudo ocurre en la práctica cuando se agrega iluminación a un sistema existente) o varias tomas, preferiblemente utilizando un dispositivo sin interruptor.
Ya no se recomienda conectar al anillo dispositivos estacionarios con una potencia nominal superior a 3 kW (por ejemplo, calentadores de agua instantáneos y algunas estufas eléctricas) o con un consumo de energía inusualmente alto durante un período prolongado (por ejemplo, calentadores de inmersión); en cambio, están conectados a su propia rama dedicada. Al mismo tiempo, existen muchos sistemas más antiguos con cargas similares conectadas al anillo.
La versión final de la idea del cableado en anillo es criticada desde muchos lados. Algunas de las deficiencias pueden explicar la mala distribución del cableado en anillo fuera del Reino Unido.
La única forma de ver los pros y los contras de los patrones de anillos es compararlos con un tipo diferente: el radial.
Los circuitos de anillo continúan funcionando mientras el usuario no es consciente de que se ha producido una de las fallas que hace que el cableado no sea seguro: [3] [4]
Los procedimientos de prueba de cableado en anillo pueden demorar de 5 a 6 veces más que las pruebas de circuito radial [4], por lo que los instaladores y electricistas calificados en otros países pueden no estar familiarizados con ellos.
La instrucción BS 7671 433-02-04 requiere que la carga se distribuya alrededor del anillo para que ninguna pieza de cable funcione con corrientes superiores a su corriente nominal. Este requisito es difícil de cumplir; en la práctica, en su mayoría se ignora porque las cargas a menudo se concentran en un solo lugar (lavadora, secadora, lavavajillas, todo cerca de alcantarillas y tuberías de agua) y no necesariamente cerca del punto central del anillo. [cuatro]
El cableado en anillo puede crear fuertes campos magnéticos no deseados. En un circuito convencional (sin anillo, radial), la corriente que fluye a través de los cables debe regresar casi por el mismo camino por el que vino, especialmente si los conductores de fase y neutro están ubicados cerca uno del otro y forman una línea larga . Esto evita la formación de una gran bobina magnética (antena de cuadro) en el circuito, que de otro modo crearía un campo magnético con una frecuencia de corriente alterna (50 o 60 Hz).
En un circuito en anillo, por otro lado, es posible que las corrientes de los conductores de fase y neutro no sean iguales en cada lado del anillo. Las corrientes con frecuencia de red siguen el camino de menor resistencia, por lo que es posible, sobre todo con contactos viejos oxidados, que desde la toma el camino de menor resistencia para la fase sea en el lado izquierdo del anillo, y para el neutro en la derecha. Como resultado, la corriente fluye en serie a través de todo el anillo y crea un campo magnético. En el caso extremo, cuando el anillo está dañado, el cable de fase puede interrumpirse por un lado y el neutro por el otro; con esta opción, toda la corriente se invertirá en la formación de un campo magnético. Esto puede resultar en una interferencia electromagnética significativa que provoque un zumbido de CA en los dispositivos de audio, activación accidental de alarmas y dispositivos de protección (alarmas de intrusión, RCD , etc.), fallas en los dispositivos médicos y electrónicos de consumo, acumulación de voltaje en los conductores puestos a tierra, etc. d.
Es posible que los circuitos de anillo no siempre estén adecuadamente protegidos contra sobrecorrientes, especialmente como suele ser el caso si hay una falla no detectada y los cables no tienen suficiente sección transversal para operar en el modo de derivación radial, no corresponden a la corriente nominal de protección. dispositivo en este modo. La tarea del cableado del anillo es proporcionar una gran cantidad de salidas, por lo que está protegido solo por interruptores automáticos de alta corriente (generalmente 32 A). En comparación con los circuitos en anillo, los circuitos radiales que se usan en otros países suelen admitir una pequeña cantidad de enchufes en cada rama y, por lo tanto, están protegidos por disyuntores para menos corriente (normalmente 10-20 A). Como resultado, los países que usan cableado en anillo se han visto en la necesidad de agregar fusibles de menor corriente adicionales a los enchufes de cada dispositivo. Esto ofrece un aumento potencial en la seguridad, ya que un dispositivo con un fusible quemado no se energizará si se vuelve a enchufar (al menos hasta que se reemplace el fusible), mientras que con un enchufe sin fusible, el dispositivo defectuoso sigue siendo potencialmente peligroso cuando se enchufa, aunque en la mayoría de los casos, cuando esté conectado, funcionará una máquina de baja corriente.
Esta incompatibilidad de la protección contra sobrecorriente del dispositivo es un gran obstáculo entre los países con cableado en anillo y radial en el camino hacia la estandarización mundial de enchufes y enchufes domésticos . Si bien los fusibles de enchufe, dada su variedad, podrían ser idealmente más precisos para la corriente máxima requerida para operar el dispositivo, en la práctica, algunos enchufes en el Reino Unido deben estar fusionados con una clasificación máxima de 13 A, ya que un dispositivo de baja corriente puede funcionar de manera intermitente. , con altas corrientes de entrada (por ejemplo, si inserta un fusible 3A BS1362 en el enchufe del refrigerador, el fusible a menudo se quemará). Esto no es un problema, ya que todos los dispositivos deben estar seguros con un fusible de 13 A (en cualquier caso, en otros países de la UE, los dispositivos están protegidos por disyuntores de 16 A o 20 A), pero esto significa que la ventaja potencial de seguridad es solo realizado parcialmente, y que un enchufe con fusible da sólo una ligera ventaja sobre un enchufe sin fusible utilizado en un circuito radial, con un interruptor no más de 13 A, o con un interruptor B16 o menos. La introducción de regulaciones en el Reino Unido, las Regulaciones de enchufes y enchufes (seguridad), que requieren que los nuevos dispositivos se vendan con enchufes equipados con los fusibles correctos, mejora la situación.
Una ventaja teórica de los enchufes con fusibles individuales es que es más probable que un dispositivo o cable de alimentación defectuoso se queme mientras otros dispositivos en el mismo anillo continúan funcionando. Sin embargo, la introducción de disyuntores EN60898 y el número creciente de RCD para enchufes de propósito general en el Reino Unido (para BS7671:2008 y ediciones anteriores del mismo estándar) significa que es probable que el dispositivo de protección se dispare antes que el fusible en el enchufar.