CAPITULO I. GENERALIDADES I.
IMPO IM PORT RTA ANCIA NCIA DE LAS LAS INSTA INSTALACIO LACIONE NES S ELECT ELECTRI RICA CAS S 1.1. DEFINICIÓN: Es el conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir energía eléctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos que la utilizan. Entr Entre e
esto estos s
ele elemen mentos tos
tene tenemo mos s:
Tabler bleros os,,
inte interr rru upto ptores, res,
transf transform ormado adores res,, banco bancos s de capaci capacitor tores, es, dispos dispositiv itivos os senso sensores res,, dispositivos de control local o remoto, cables, coneiones, contactos canalizaciones y soportes.
1.2. .2. OBJE OBJET TIVO IVOS !na instal instalac aci"n i"n eléctr eléctrica ica debe debe distri distribui buirr energí energía a eléctr eléctrica ica a los equipos conectados de una manera segura y eficiente. #dem$s debe ser econ"mica, fleible y de f$cil acceso.
Seguridd: %uando no representa riesgos para los usuarios ni para los equipos que alimenta o que est$n cerca. Eisten elementos que pueden utilizarse para proteger a las personas que trabajan cerca de una instalaci"n eléctrica. •
%onei"n a tierra: &e todos las partes met$licas que est$n accesibles.
•
'ecani 'ecanismo smos s que impide impiden n abrirs abrirse e el tabler tablero o mientr mientras as esté esté energizado.
•
Tarimas Tarimas de madera donde se operan interruptores. interrupto res.
•
%andados, letreros, alambrado, etc. Elementos que impiden el paso.
E!i"ie#"i:
El
dise(o
de
una
instalaci"n
debe
hacerse
cuidad cuidadosa osamen mente te para para evitar evitar consu consumos mos innece innecesar sarios ios,, ya sea por
pérdidas en los elementos o por la imposibilidad para desconectar equipos o secciones de alumbrado mientras éstas no se estén utilizando.
E"$#$%&: Todo proyecto de ingeniería tiene que considerar las implicancias econ"micas. Esto quiere decir que el ingeniero debe pensar en la realizaci"n de un proyecto con la menor inversi"n posible.
F'e(i)i'idd: Es aquella que pueda adaptarse a peque(os cambios. )or ejemplo una instalaci"n aparente es mucho m$s fleible que una instalaci"n ahogada*#ccesibilidad: &ebe tener las previsiones necesarias para permitir el acceso a todas aquellas partes que puedan requerir mantenimiento. )or ejemplo: Espacios para montar o desmontar equipos y pasillos en la parte posterior de los tableros.
1.*. CLASIFICACION DE INSTALACIONES ELECTRICAS P$r +u #i,e' de V$'-e: •
+nstalaciones no peligrosas : / - voltios.
•
+nstalaciones de /aja Tensi"n
: 0 123 voltios.
•
+nstalaciones de 'edia Tensi"n
: 123oltios0 0 -2,333
voltios. 45 eisten límites precisos, algunos autores incluyen todos los equipos hasta 67 8v. •
+nstalaciones de #lta Tensi"n: 9 -2,333 voltios.
P$r e' Lugr de I#+-'"i0#: •
4ormales: +nteriores o eteriores, en el caso de las eteriores que est$n a la intemperie deben tener accesorios necesarios cubiertas, empaques y sellos;, para evitar la penetraci"n de agua de lluvia a
•
Especiales: %uando se encuentra en $reas con ambientes
peligrosos, ecesivamente h
En lugares h
•
En lugares con mucho polvo: colocar etractores o cubiertas= estos polvos pueden impedir la disipaci"n de calor.
•
En zonas de eplosi"n: !sar materiales eléctricos anti inflamables y equipos herméticamente cerrados.
P$r +u dur"i0#: •
Temporales.
•
&efinitivos
P$r +u %$d$ de $er"i0#: •
4ormal.
•
Emergencia
P$r +u "$#+-ru""i0#: •
#biertas
: %onductores visibles.
•
#parentes
: En ductos o tubos.
5cultos
: &entro de paneles.
#hogados
: En muros, techos o pisos.
•
•
1.. CODIGOS 3 NORMAS %"digo 4acional de Electricidad.
1.4
VIDA DE UNA INSTALACION ELECTRICA Es complejo conocer o precisar la vida de una instalaci"n ya que dependen de la ejecuci"n de un proyecto, condiciones de uso, mantenimiento y medio ambiente.
%onsiderando una buena construcci"n, un adecuado mantenimiento puede durar tanto como el inmueble preste servicio, seg./. /assel -?1@;, la vida
•
72 a(os para vivienda.
•
@3 a(os para almacenes.
•
72 para f$bricas.
•
63 a(os para líneas de transmisi"n y distribuci"n.
•
- a(os para equipos eléctricos.
Ain embargo debe revisarse en forma peri"dica y renovarse aquellos elementos que se consideren inseguros.
ELEMENTOS 5UE CONSTITU3EN UNA INSTALACIÓN ELECTRICA . A"$%e-id: Bínea eléctrica que une la red eléctrica de alimentaci"n con el sistema de medici"n
propiedad de
compa(ía suministradora.
). E6ui$ de Medi"i0#: 'edidor. ". I#-erru-$re+: &ispositivo que est$ dise(ado para abrir o cerrar un circuito eléctrico por el cual est$ circulando una corriente. •
I#-erru-$r Ge#er': Entre la acometida y el resto de la instalaci"n.
•
I#-erru-$r Deri,d$: Aon los que est$n colocados para proteger y desconectar alimentadores de circuitos que distribuyen la energía eléctrica a otras secciones de la instalaci"n o que energizan a otros tableros. Bos interruptores termomagnéticos tienen un elemento electrodin$mico con el que puede responder r$pidamente
ante la presencia de un cortocircuito o sobrecargas, para eso se vale de un elemento bimet$lico.
•
Re'e,d$r: #rreglo compuesto por un interruptor= contactor electromagnético bobina con n
d. Tr#+!$r%d$r : equipo que se utiliza para cambiar el voltaje de suministro al voltaje requerido.
e. T)'er$+:
Cabinete
donde
se
colocan
instrumentos,
interruptores, dispositivos de control, etc.. Tablero Ceneral. %entros de control de motores. Tableros de control o &erivados.
!. M$-$re+ 7 e6ui$ ""e+$ri$+ r %$-$re+: Au funci"n es transformar la energía eléctrica en energía mec$nica, cada motor debe tener su arrancador propio.
g. S'id+ r A'u%)rd$8 T$%"$rrie#-e+ 7 !uer9. h. P'#-+ de E%erge#"i: Duncionan mientras la red suministradora tenga caídas de voltaje importantes, fallas en alguna fase o interruptores del servicio. %onstan en un motor de combusti"n interna acoplado a un generador de corriente alterna. i.
Si+-e% Tierr: )otencial cero.
j.
I#-er"$#e(i0#: !ni"n de conductores alambres o cables;.
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA AL PASAR POR UN CONDUCTOR •
#umenta su temperatura, debido a la resistencia que ofrece el conductor, esta resistencia puede ser usado en planchas, hornos eléctricos, etc. %uando la resistencia
es grande el
calentamiento también es grande. %uando la intensidad de la corriente es muy alta, el conductor
•
puede ponerse incandescente como en el caso de los focos y dar luz. También produce reacciones químicas, descomponiendo las
•
soluciones $cidas. •
%rea campo magnético.
•
%ausa reacciones físicas químicas que incluso puede causar la muerte.
2.
SISTEMA ELCTRICOS Si+-e% M$#$!;+i"$: Tiene dos conductores=
* F
3 .
A
Si+-e% Tri!;+i"$:
* F
. Tres fases con 6 conductores: 6G3 .
6G3 .
3 .
A fases con 37 conductores: . Tres
T
6G3 .
3 .
3 .
4eutro
*.
CIRCUITOS ELCTRICOS: Es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada, permiten el paso de electrones. Aon los modelos de nuestros dispositivos eléctricos reales, se representan con eactitud y se les puede aplicar con facilidad las técnicas matem$ticas m$s avanzadas.
*.1. E'e%e#-$+: Bos circuitos eléctricos se componen de diferentes elementos que pueden dividirse en dos grupos: Bos elementos pasivos y los elementos activos. Bos elementos pasivos son elementos que solamente pueden disipar o almacenar energía, son modelos idealizados de dispositivos físicos utilizados en la pr$ctica, tales como los resistores, los inductores o bobinas y los condensadores, y se denomina
resistencias,
inductancias y capacitancias. Bos elementos activos en cambio pueden entregar energía al circuito y son modelos de dispositivos físicos reales, tales como baterías, pilas y generadores. Ae denominan fuentes de tensi"n y de corriente. Estos elementos se conectan entre si para formar un circuito eléctrico. )ara representar los circuitos usamos los siguientes símbolos:
Re+i+-e#"i:
I#du"-#"i:
C"i-#"i:
Fue#-e de Te#+i0#:
*
+ E
Fue#-e de C$rrie#-e:
+
F-
B-
+
E -
%
B %-
F
+
!n foco ahorrador Hfunciona igual que un fluorescente ioniza el gas; solo que est$ formado por un circuito electr"nico que permite
disminuir la carga eléctrica para ionizar el gas.
Nud$. )unto del circuito donde se unen 6 o m$s conductores.
M''. Es cualquier recorrido cerrado por los conductores, de modo que ninguno sea tocado dos veces al hacer su recorrido.
Cir"ui-$ e# Serie: F I F- J F J F6 I- J J 6 i Ii- I i I i6
Cir"ui-$ e# Pr'e'$: -KF
I -KF- J -KF
- I i Ii- J i
*.2.
Pr$iedde+: Bas propiedades m$s importantes del circuito eléctrico son: •
/ajo el efecto de un estímulo
produce una respuesta que es
proporcional al estimulo. Ai se duplica el estímulo, se duplica la respuesta. Ae dice entonces que el circuito es lineal y la funci"n que permite tener la respuesta es la funci"n respuesta. •
)uede deformarse sin que por eso cambie su comportamiento.
Ee%'$: R
1
a R
c
a
R
2
1
C
d
R
R
2
3
R
3
b
R R
4
4
b
d
*.*.
Vri)'e+ de '$+ Cir"ui-$+: Bas variables principales que intervienen
en el an$lisis de los
circuitos son tres: la intensidad de la corriente, la tensi"n y la resistencia.
L i#-e#+idd de C$rrie#-e: Fepresenta la cantidad de carga positiva que fluye en la unidad de tiempo a través del elemento. i I qKt. Ba intensidad de corriente se mide en el sistema '.L.A. en amperios, el instrumento que se usa para medir la intensidad de corriente es el amperímetro y se instala en serie.
DIMMER. Es un potenci"metro interruptor para regular la corriente en l$mparas incandescentes.
L Te#+i0#: Ba tensi"n, o voltaje o diferencia de potencial, que eiste entre dos nudos del circuito, representa la energía que gana o pierde una carga eléctrica positiva unitaria cuando se desplaza entre esos nudos. Ba unidad empleada en el sistema '.L.A. es el voltio. El instrumento que se utiliza para medir la tensi"n es el voltímetro y se instala en paralelo.
Re+i+-e#"i e'<"-ri". Es la oposici"n que ofrece un conductor al paso de la corriente eléctrica. Ba unidad empleada es el ohmio. El instrumento que se utiliza para medir la resistencia eléctrica en un conductor eléctrico es el ohmímetro. Ba resistencia de un conductor también se puede medir utilizando la siguiente relaci"n: FI &onde:
BKA
: Fesistividad eléctrica Mmm Km; B . Bongitud del conductor m; A : Aecci"n del conductor mm ;
Bas variables derivadas son:
E#erg& E'<"-ri". Es el trabajo necesario para hacer circular una carga eléctrica NqO desde un punto a otro de un circuito eléctrico, entre los que eiste una diferencia de potencial. > I q.v I i.t.v. I .i.t I i.F.t. t I Es el tiempo que demora en pasar la corriente.
P$-e#"i E'<"-ri": Es la capacidad de una m$quina para producir energía.
) I
v.i.t
w =
t
t
) I >atts. i I #mperio F I 5hmio v I oltaje
v.i
2
=
i R
CONDUCTORES EL=CTRICOS 1. C$#"e-$ Es todo cuerpo capaz de conducir o transmitir la electricidad. Bos conductores eléctricos mas usados en las instalaciones eléctricas son elementos s"lidos. Bos materiales m$s utilizados en la fabricaci"n de los conductores eléctricos son el cobre y el aluminio. #unque ambos metales tienen una conductividad eléctrica ecelente, el cobre constituye el elemento principal en la fabricaci"n de conductores por sus notables ventajas mec$nicas y eléctricas. Ba gran conductividad eléctrica permite una baja caída de tensi"n y calentamiento. El tipo de cobre que se utiliza en la elaboraci"n de conductores eléctricos es el cobre electrolítico de alta pureza, ??.??P, dependiendo del uso que se le va dar, el cobre se presenta en los siguientes grados de dureza o temple: Temple duro y temple blando o recocido.
1.1.
C$)re de -e%'e dur$ . %onductividad del ?1P respecto al del cobre puro. . Fesistividad eléctrica de 3,3-G ohm mm Km . %apacidad de ruptura a la carga entre 61 a 72 8gKmm Ae utiliza en la fabricaci"n de conductores, para líneas aéreas de transporte de energía eléctrica, donde se eige una buena resistencia mec$nica.
1.1.
C$)re de -e%'e )'#d$ . %onductividad del ?GP a la del cobre puro . Fesistencia eléctrica de 3,3-1 ohmio mm K m. . %arga de ruptura media de 28gKmm . Ae utiliza generalmente en instalaciones interiores
Bas propiedades mec$nicas del aluminio son inferiores a las del cobre, por lo que su utilizaci"n en líneas aéreas que precisan gran resistencia mec$nica se alean con silicio y magnesio al -@P, obteniendo un compuesto denominado #B'EBE%.
2. CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELECTRICOS .Si+-e% A%eri"#$ El calibre se epresa por un nC o '%' con una equivalencia en su secci"n en mm .
.Si+-e% Eur$e$
El calibre se epresa por su secci"n nominal en mm .
*. Pr-e+ 6ue "$%$#e# '$+ "$#du"-$re+ e'<"-ri"$+ . #lma o elemento conductor . #islamiento . %ubierta protectora 6..-. A'% $ e'e%e#-$ "$#du"-$r .* Es el elemento que sirve de camino a la energía eléctrica, es el que alimenta de energía a los centros de consumo industrias, grupos habitacionales, etc.;.&e la forma como est$ dispuesto el alma depende la clasificaci"n de los conductores eléctricos. #sí tenemos:
A. Seg># +u "$#+-i-u"i0#: A.1. A'%)re: %onductor eléctrico cuya alma conductora est$ formado por un solo elemento o hilo conductor.
A.2. C)'e:
%uando el conductor eléctrico est$ formado por varios hilos aislados entre sí.
B. Seg># e' #>%er$ de "$#du"-$re+: B.1. M$#$"$#du"-$r %onductor eléctrico con una sola alma conductora, con aislaci"n y con o sin cubierta protectora.
B.2. Mu'-i"$#du"-$r %onductor de dos o m$s almas conductoras aisladas entre sí, envueltas cada una por su respectiva capa de aislaci"n y con una o m$s cubiertas protectoras comunes.
B.*. C$#du"-$r "$#"<#-ri"$ %onductor compuesto de una alma con aislante y rodeado por una o m$s capas de alambre dispuestos helicoidalmente, puede ser de tipo espiral o trenzado.
