Instalaciones Eléctricas. Marcelo Sobrevila y Alberto Luis Farina

La expresi6n de Ia resistencia esta dada por:

R =px -l S

Donde: R p

resistencia del cable considerado [ohm] resistividad del material conductor lohm-mm2/ m}

212

lnstalaciones electricas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

l S

longitud del cable o conductor lm] secci6n del cable o conductor [mm2]

Si reemplazamos el valor de la resistencia dado en 7.02 en la expresi6n de la caida de tension dada en 7.1 nos quedara: 11 u =I

X

pX

~

X

cos q>

[volt]

(7.03)

[mm2}

(7.04)

De donde la expresi6n de la setcion es:

s = 100 I l cos c:p

X

p

b.U

Si se expresa la cai'da de tensi6n mediante un porcentaje de la nominal [%7

(7.05)

donde: ll.U

Valor de la caida de tension adoptado [%]

U

Tension aplicada al cable o conductor [V] Expresion de la caida de tension [%)

~

Reemplazando en 7.04 en la expresi6n de la secci6n nos

S

= Il cos q> 8U

xp=

100 It cos

qu~da:

(7.06)

100

Si se toma la inversa de la resistividad denominada conductividad queda: 1 fsiemens. x m] (7.07) c=-

r

p

S = 100 ll

co u

mmJ

[mm2}

(7.08)

213

Proyecto de las instalaciones electricas

Los valores te6ricos de la conductividad son: Cobre: 58 [siemens] [metro] [metro} 6 58 mm2 [ohm] [mm2]

Al

. . [siemens] [metro] unumo: 35' 36 mm2

[metro]

6 35,36 [ohm] [mm2)

Pudiendose tomru· para el cobre como valor practico: [metro] . .d d Cond uctwt a cobn: = 52 [ohm mm ] 2

Si se trata de una linea bifilar en corriente alterna monofasica, la formula pasa a ser: :2 s == 200 l i c8 u

s,,.rrJor

(m.m2}

(7.09)

Para el caso de una linea trifilar en corriente alterna, por razones que no explicaremos en este texto, pero que se puede encontrar en tratados de electrotecnia la formula se transforma en:

= {3 = -../3100 ZI cos cp

S

Donde:

S I l

c

o U q>

bi/ilar

S

C

OU

{mm2]

(7.10)

secci6n en milimetros cuadrados corriente en ampere largo de la linea en metros conductividad del material conductor (68 mJW m.m2 para el cobre) cafda de tension adoptada en por ciento tensi6n de servicio de la red en volt Angulo de la carga

Con estas expresiones podemos calcular la secci6n necesaria a dar a un cable, fijandonos una cierta caida. La practica ha indicado como prudente limitar a un 3% para los circuitos de luz, y del5% para los de

214

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevlla y A. L. Farina

fuerza motriz en funcionamiento eatable pero se admite un 15% en el caso del arranque. En general, la caida de tension es muy pequeiia en las instalaciones corrientes domiciliarias de una planta. En los edificios grandes de varios pisos, las distancias entre los tableros son importantes y debe cuidarse este valor. En el calculo de la caida de tensi6n no hemos tenido en cuenta la reactancia propia del cable, cuyo valor es practicamente constante para distintas secciones del cable. Pero cuando los cables tienen secciones superiores a los 50 mm2 se debe tener en cuenta, siendo las expresiones para determinar dicha ca:(da las siguientes: Para lineas bi filares l:lU = 2 +-+1 +-+L CR+-+cos cp + X+-+sen q>) [V]

(7.11)

Para lineas trifilares tl.U=

31+-+LCR+-+cos(f> +X+-+sencp)

[V]

(7.12}

En estas f6rmulas:

A U caida de tensi6n en volt I

intensidad de la corriente en ampere.

L

distancia hasta e1 punto de consumo en Kil6metros.

R X cp

resistencia del cable en ohm I Kil6metro. reactancia del cable en ohm I Kil6metro. Angulo de la carga

La caida de tensi6n en una linea es un factor que determina, entre otros, la calidad del servicio electrico. El valor porcentual indicado se refiere a la tensi6n de servicio, es decir, 220 volt si es una linea bifilar de corriente alterna o a 380 volt, si se trata de una linea trifilar de corriente trifasica. La Tabla No 7.10 nos sirve para tener una idea de como conviene distribuir las caidas de tension en una instalaci6n. En la Tabla N° 7.10 sedan los valores porcentuales de cafda de tension en regimen :permanente, sefialando que en el caso de motores electricos en el momento del arranque la ca1da de tensi6n no debe superar ellO%.

215

Proyecto de las instalaciones electricas

TABLA N" 7.10. CAi:DADE TENSI6N CAinAS DE TENSI6N MAxiMAs ADMISIDLES EN POR CIENTO DE LA TENSI6N NOMINAL INSTALACI6N 1-----L-INE-:-, -AS-------,.----.,-------1 1 - - - - - - - - , - - - - - - - 1 CDl.OUITOS

TOTAL

PRINCIPALES

SECCIONALES

Dum ina cion

0,5%

1,5%

1,0%

3,0%

Fuerza motriz

1,0%

3,0%

1,0%

5,0%

Los cables unipolares aislados en PVC que se detallan en la Tabla N° 2.02 se utilizan tendidos en aire o en canena, encontrando su principal aplicaci6n en las instalaciones domiciliarias y de iluminaci6n. Los detallados en la Tabla N° 2.04 son para el mismo tipo de cable de la tabla anterior pero utilizado en lineas trifasicas, tal como las empleadas en los circuitos de servicios generales de los edificios (bombas, ascensores, rampas, etc.). El tipo de cable para energia, detallado en las Tablas 2.04-2.05, ti~me una cubierta de PVC de considerable cspesor. ComU:nmente o popularmente se lo suele denominar "tipo subterraneo''. Su mayor aplicaci6n es en tendidos subterraneos para distribuci6n de la energfa electtica de los servicios publicos, dentro de las industrias o en todos aquellos lugares en que han que conducir una corriente electrica importante. El tipo de cable detallado en la Tabla N° 2.06 tiene una cubierta de PVC, pero mas delgada, ya que su tensi6n de aislamiento es menor y ello lo hace mas flexible, permitiendo su uso en instalaciones industriales m6viles y equipos portatiles. Tambien se lo tiende en bandejas porta cables. Popularmente se lo denomina "tipo taller". En el Apendice W 03 se muestran ejercicios de aplicaci6n. Hasta aqui hemos visto que la determinacion de la secci6n de un cable se debe hacer primordialmente sobre la base del calentamiento y luego verificar la caida de tension y la secci6n mfnima por exigencias mecanicas. En algunos casos se procede al reves, calculando la secci6n que proporciona una determinada caida de tension, y verificando luego si el calentamiento es aceptable mediante la tabla de las intensidades admisibles.

216

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Sin embargo, es necesario hacer otra consideraci6n en la determinacion definitiva de la secci6n de un cable, y es el tener en cuenta e\ fen6meno denominado cortocircuito.

Cortocircuito Las fuentes de energia electrica tienen la propiedad de suministrar una corriente estable de acuerdo a su capacidad o potencia en forma continuada, pero tambien tienen la posibilidad de suministrar una corriente extraordinaria durante un muy breve lapso de tiempo. La primera, es la corriente nominal y la segunda es la corrien· te de cortocircuito. Lo cual tambien se conoce como corrientes en regimen estable y en regimen transitorio respectivamente. Esta corriente extraordinaria de cortocircuito o de regimen transitorio impone a los componentes de las i:nstalaciones electricas a un regimen de esfuerzos adicionales, con manifestaciones termicas (calor) y dinamicas (f·uerzas), con las consiguientes acciones, en el primer caso: deterioro de los ais lamientos o incendios y en el segundo, deterioro de los soportes, otros cortocircuitos por desprendimientos de cables, etc. Los cables seran quienes transporten esta corriente extraordinaria o transitoria. En consecuencia deberan estar preparados, o sea, diseii.ados, para soportar esos esfuerzos adicionales, sin que sufran dafios o generen perjuicios en sus entomos (incenclios). Es por ello que la deter· minaci6n de la secci6n se debera hacer contemplando la circulaci6n de esta corriente de corto-circuito durante el tiempo que le permitan las protecciones asociadas.

Protecci6n de los cables La protecci6n de los cables esta int~amente ligada a la determinacion de la secci6n de los mismos en un proyecto. Asf como la determinacion de la secci6n depende de las longitudes tambien depende de la corriente de cortocircuito disponible del tablero en que se va a conectar. AI mencionar corrientes de cortocircuito estamos asociando con un elemento de protecci6n y sera como veamos a continuaci6n: el tiempo que permanezca circulando esta corriente la determinante de la secci6n buscada para el cable que tiene que alimentar la carga en cuesti6n. Se denominan a estas conientes como: corrientes de cortocircuito o sobre-corrientes o sobre-intensidades de corta duraci6n.

Proyecto de las instalaciones ell~ctricas

217

La protecci6n de los conductores o cables queda supeditada al elemento de protecci6n que se utilice, considerando el tiempo de actuaci6n del mismo. Es asi que encontramos:

1. Elementos limitadores de la coniente de corto-circuito, que tienen tiempo de apertura inferiores a 100 ms. 2. Dispositivos con iiempos de apertura comprendidos entre los 100 y 500 ms. Para cada una de estas condiciones se debera determinar la secci6n del cable.

Disposifjvos de protecci6n con tiempos de apertura inferiores a los 100 mi/isegundos Para el caso de estos dispositivos, los cables quedaran protegidos cuando se cumpla: K2 sz ~Jz t (7.13)

En donde:

12

H

t

S

maxima energia especffica pasante aguas abajo del dispositivo de protecci6n.

secei6n nominal del cable en milimetros cuadrados coeficiente que tiene en cuenta el material del conductor y del aislamiento

K K

= 115

para cables con conductores de cobre aislados en PVC, de secciones menores o iguales a 300 mm2

K

=103

idem pero para secciones mayores a 300 mm2 goma hutflica, goma etilen-propilenka o polietileno reticulado (XLPE)

k

= 76

para conductores de aluminio aislados en PVC, con secciones menores o iguales a 300 mm2

k

= 68

para conductores de aluminio aislados en PVC, con secciones mayores a 300 mm2 generales, goma butilica, goma etilen-propilenica o polietileno reticulado (XLPE)

218

lnstalaciones ehktdcas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

La expresi6n 12 x t, se denomina energia especifica. Para el caso de los cables, el dato debe ser suministrado por el fabricant e. Cuando se trata del dispositivo de protecci6n, tambien debe ser suministrado por el fabricante mediante cw-vas o tablas. La caracteristica de limitaci6n de los elementos de protecci6n se clasifica por c1ases, las c.uales deben estar grabadas en el frente de los mismos, seg\ln lo exige la respectiva norma.

Dispositivos de protecci6n con tiempos de apertura comprendidos entre los 100 y 500 milisegundos En este caso se puede decir que un cable estani protegido cuando se cumpla la siguiente condici6n

-JT para 0 s t s 5

S ?::Jcc x k

(7.14)

Donde: fmm2} duraci6n del cortocircuito en segundos

S Icc

{A}

t

[sl

k

114 74

142 93

valor eficaz de la corriente de cortocircllito maxima tiempo total de operaci6n de la protecci6n para conductores de cobre aislados en PVC para conductores de aluminio aislados en PVC para conductores de cobre aislados en goma etilenpropilenica o polietileno reticulaclo para conductores de aluminio aislados en gorna etilenpropilenica o polietileno reticulado

Protecci6n de /as lfneas para las corrientes de corto-circuito mfnimas La secci6n de los cables que forman las Hneas scccionales y de circuito debe ser para las corrientes de cortocircuito m inim as a los fines de comprobar que esta sea suficiente para que hacer actual' el dispositivo de protecci6n de acuerdo a su caractenstica (si es fija) o bien a su regulaci6n.

Secci6n adoptada La secci.6n del cable que se debe adoptar es aquella que cumpla satisfactoriamente las tres condiciones en forma simultanea.

Proyecto de las instalaciones electncas

219

7.08. DIMENSIONAMIENTO DE LAS CANAUZACIONES Si entendcmos como canalizaci6n a toda cafieria rigida (meta.Iica o no), flexible (metalica o no), conducto (metalico o no), bandeja portacable (metaliea o no) con tapa o sin ella, canaleta con tapa o sin ella, y todo otro clemento normalizado para coutencr a todo tipo de cables y sus elementos de fijaci6n. Recordemos que en esta obra hemos definido a los cables como el tonjunto de conductores y sus respectivos aislamientos. Es asi como definimos a la canalizaci6n electrica como: aquella canalizacion que contiene a los cables dcstinados a transportar la energia electrica. Entre las distintas variedades, los que se emplean en las viviendas, oficinas y locales (unitarios) se pueden encontrar. • • • • •

Canerias: embutidas, a Ia vista y enten·adas Conductos Cable-canales Bandejas porta-cables en sus distintos montajes Sistemas "C"

Las caracterlsticas constructivas de estos elementos los hemos visto en el Capitulo N° 2 deno.minado MATERIALES EMPLEADOS EN LAS INSTALACIONES ELECTRICAS, por lo que a continuaci6n veremos la forma de dimensionarlos.

Los caiios y sus accesorios Independientemente del tipo de fijacion de los caiios y del tipo consiructivo (hierro liviano, semipesado o pesudo o plastico) se establece como Tegla general que la secci6n de los cables (conductor mas aislamiento) no puede ocupar mas del35% de la secci6n libre del caiio cuan· do se trata de lineas de fuerza motriz. En el caso de cables de control, la ocupaci6n puede 11egar a un 50%. Estos vnlores son maximos y son valores generales, las caracteristicas constn"tctivas puede hacer que estos valores deben ser reducidos. Para los caiios de secci6n circular, el dhhnetro se determina en funcion de la can tidad, secci6n y diametro (incluida el aisla.miento) de los cables, de acuerdo con 1a Tabla No 7.17.

lnstataciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

220

Cuando se utiliceri cafios no metalicos, en tramos rectos sin curvas, con un solo cable por cafi.o, el diametro interno de los caiios sera como minimo 1,5 veces el diametro exterior del cable alojado. Las medidas minimas de las cajas por utilizar quedan fijadas por cantidad y secci6n de los conductores y dispositivos que van dentro de elias, conforme a las tahlas NO 7.11, 7.12 y 7.13

TABLA N" 7.11. VOLUMEN UTILIZABLE PE LAS CAJAS DE EMBOTIR TIPO DECAJA

RECTANGULAR 5X lOcm

lOX 10 em CUADRADA

OCTOGONAL GRANDE

OCTOGONAL CHICA

Volumen [emS]

240

400

250

155

Volumen utilizable [cmSl

120

200

120

75

TABLAN" 7.12. VOLUMEN OCUPADO PO~ CADA CONDUCTOR QUE PASA POR 0 DERJVA EN UNA CAJA

Seccion conductor [rom'.!)

Volumen mini.mo [em3}

1,5

2,5

4

6

10

6

8,5

12

20

25

TABLA W 7.13. VOLUMEN TiPICO OCUPADO POR LLAVES Y TOMACORRIENTES

DISp0SITIVO

Volumen tipieo [emS]

INTERRUPTOR IP 6 a 25

TOMACORRIENTES TOMACORRIENTES .2 Patas + Tierra 2 Patas + Tierra lOA 20A 18 a38

32 a40

Proyecto de las instalaciones electricas

221

Cable canales Los sistemas de cable-canales de material plastico, deberan cumplir desde el punto de vista constructivo los requisitos minimos establecidos en la pagina 51 de capitulo 2. Los mismos se instalan sobre la superficie de las pa1·edes o divisorios. AI igual que en el caso de los cafios, la secci6n de los cables alojados no debe superar e) 35 % de la secci6n libre del cable-canal.

Bandejas porta-cables El ancho de las bandejas destinada a cables de los sistemas de

fuerza motriz resultara del doble de la suma de todos los diametros de los cables a alojar. Considerando que se deja un diaroetro de cable entre los mismos. A lo cual se le suma un 20 % del ancho calculado en concepto de resenra. Nose permite mas de una capa {ie cables. En cambia cuando se trata de cable destinado a los sistemas de control es posible ubicarlos uno allado del otro, en varias capas, ya que los mismos no generan calor. En este caso es posible ocupar un 40 % de Ia secci6n transversal de la bandeja.

Sistemas tipo "C" Para estos sistemas de conductos tambien es valido lo expresado para los cafios.

7.09. INSTAlACION DE lOS CABLES EN lAS CANALIZACIONES Reglas generales Antes de comenzar las tareas del tendido o instalaci6n de los cables en sus respectivos soportes ha los fijes fonnar la canalizaci6n es necesario tener en cuenta que: 1. Se debe haber completado el montaje de todas las cai.i.erias,

cajas y gabinetes 2. Que se haya tenniuado el trabajo de construccion de la mamposteria y su posterior acabado.

222

lnstalaciones ehktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Como cuestiones puramente electrica, se debera: 1. Dejar a cada cable un largo de 150 mm en cada caja a los fmes de realizar posteriormente las conexiones. 2. Si el cable pasa por una caja en la cual no se hani empalme o conexi6n se dejara un bucle. 3. Los cables en tendidos verticales no podran tener largos mayo· res a los 15 metros sin una fijaci6n mediante el accesorio corres· pondiente. 4. No se deberan ejercer esfueTZos sobre los cables que puedan afectar su secci6n o aislamiento. 5. Nose podran realizar lineas con conductores en paralelo.

Agrupamiento de los cables en una misma canalizaci6n 1. Todos los conductores pertenecientes a un mismo circuito, inclu· yendo el conductor de protecci6n, se tenderan dentro de una

misma canalizaci6n. 2. Cada linea principal se al~jara en una canalizaci6n independiente. 3. Las lineas seccionales dcberan alojarse en cafios o col1ductos independientes. No obstante, se admitinln. en un nrismo caiio basta t-res lineas seccionales, que correspondan a un mismo medidot: 4. Deberan tener caiierfas independientes las siguientes lineas de circuito: • para usos generales • para usos especiales • para consumos especfficos Excepci6n: los circuitos de usos generales podran alojarse en una misma caneria, en un maximo de tres, de acuerdo a lo indicado a continuaci6n: • que pertenezcan a una misma fase y a un mismo tablero seccional • que las suma de las corrientes asignadas de los dispositivos de proteccion de cada uno de los circuitos no sea mayor que 36 A • que el numcro total de bocas de salida alimentadas por estas lineas en conjunlo no sea mayor que 15 unidades. 5. En todas las cajas donde converjan lfneas de circuitos diferentes los cables deben estar debidamente identificados. Para ello se recurrira a ~Sistemas especialmente fabricados

Proyecto de las instalaciones electricas

223

6. Cada boca de salida servira como tal a un solo circwto. Pudiendo servir solo como caja de paso de otros ci;rcuitos 7. Las canalizaciones, tales como cable-canales multiples solo se consideraran canalizacion~s independientes si cuentan con separadores fijos y pennanontes diseiiados como tales. 8. En los irunuebles podran coexistjr en canalizaciones independientes los siguientes sistemas . • 380/220 v • Muy baja tension de seguridad • Muy baja tension funcional (hasta 24 V) • Sefiales tales como: video, television, alarm as, computacion, etc. • Transmisi6n de datos para servicios tales como Internet, intranet, etc. • Telefonia

Medidas mrnimas de las canalizaci6nes La suma de las secciones de los cables (conductor mas aislamiento) no debe ser mayor que el 35 % de la secci6n libre del conducto (caiio, cable-canal o sistema de conductos tipo C) que los aloje. La Tabla No 7.17 nos muestra lo oxpresado cuando se trata de cables y caiios de secci6n circttlar. Elllenado de los conductos con este porcentajo maximo nos asegura que los cables disiparan la energia que corresponde o dicho de otra manera no se sobre calentartm. Para conductos que alojen circuitos principales o socci6nales, el diametro minima de los caiios de secci6n circular sera de 15 mm (RL 19 y RS 19), y la secci6n minima para otras formas (cable-canales, etc.) sera de200mm2. Para conductos que alojen circuitos terminalcs, de usos generales o especiales, el diametro mi:nimo de los cru'i.os de seccion circular sera de 13 mm
Curvas en los cafios Una curva de una canalizaci6n de secci6n circular, es un cambio de dirocci6n de un caiio que respetando los ra4ios minimos de curvatw·a, tengan angulos interiores comprendidos entre 90 y 135(l.

224

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Algunas consideraciones: 1. No se admitiran mas de tres curvas en la caneria entre dos cajas consecutivas 2. La distancia minima entre dos curvas consecutiva no serA menor a diez veces el diametro exterior del caiio 3. Las curvas de los canos de secci6n circular pueden realizar por medio de accesorios especfficos conforme a la norma lRAM res· pectiva. 4. Todo cambio de direcci6n en conductos de secci6n no ciTcular debe realizarse por medio de los accesorios especificos que forman parte de la linea de canalizacion correspondiente. Como elCcepci6n se admite en locales con personal BA4 o BA5 Ia instalaci6n de tramos rectos de canos "camisa" con curvas al aire, por cuyo interior se tiendan cables activos conformes con las normas IBAM 2178 y 2268. La altura minima de montaje pernritida sera de 2,5 metros sobre el piso del solado. Si la canalizaci6n es metalica se debera mantener la equipotencialidad del conducto en l.as curvas no protegidas mecanicamente por la cafteria, mecliante tramos de cable de protecci6n (PE) fi.jados con termi· nal abulonado, de secci6n no menor a la mitad del conductor de protec· cion que recorre la canalizaci6n, con un minimo de 6 mm2 y un maximo de 25 mm2. Los extremos de los caiios debenin rematar con boquillas.

lnstalaciones en bandejas porta-cables Las bandejas porta-cables son un sistema completo de canalizaci6n, o sea, que estan compuesto por diversos elementos tales como: tramos rectos, curvas, divisorios, tapas, uniones, derivaciones en T, soportes, etc. La instalaci6n de este sistema hace que se deban utilizar todos los elementos fabricados a tales efectos, no permitiendose el corte de elementos o la soldadura de los componentes ya que se altera la terminaci6n superficial de los elementos. • En las bandejas porta-cables solo se permite instalar como conductores activos, cables unipolares o multipolares construidos seg{tn las normas IRAM 2178, y esUi prohibido el empleo de cordones flexibles (conocidos como cables tipo taller) construidos

Proyeclo de las instalaciones ehktricas

•

• •

•

•

•

•

•

•

225

segun las nor mas !RAM 2158 y 2188 y el empteo de conductores unipolares construidos segful normas TRAM 2183 (este tipo de conductor solo se autoriza como conductor de protec<:i6n). Cuando por la misma bandeja se deban tender cable de MBT, computaci6n, etc. solo sera posible si es posible hacerlo instalando un separador o barrera del mismo material y altura del ala de la bandeja de modo que se genere un canal de separaci6n. Las bandejas para el tendido de cables deben estar instaladas en forma accesible y expuesta. Cuando sea necesario instalar una bandeja por arriba del cielorraso y este no sea del tipo de placas desmontables se deberan prever tapas de inspecci6n cada 6 metros como minima. Se prohibe la instalaci6n de luminarias embutidas en el fondo de bandejas porta-cables asi como el montaje de los equipos aux.iliares de las lam paras. Se permitira colgar artefactos de las bandejas porta-cables solo cuando los mismos esten diseiiados para tal £in y previendo que el calor generado por las himparas no incida sobre los cables tendidos en las mismas. En el caso en que se e;mp)een bandejas porta-cables para soportar luminarias formando lfneas continuas o no, cuyos cables de alimentaci6n hayan sido tendidos por el interior de las mismas, las derivaciones para la alimentaci6n de cada luminaria se deberan realizar mediante el empleo de cajas metalicas con grado minimo de protecci6n IP41. En los casos en que se tenga que continuar con otra canalizaci6n y cableado por fuera de la bandeja porta-cable se permitira apoyar o fijar a la misma si se utiliza una grapa adecuada. Cada tramo de bandejas de 3 metros debera ser soportado por lo menos en 2 puntas separados a 1,5 m (cuando existan razones fisicas o practicas que impidan cumplir con esa distancia entre soportes, la misa podni ser mayor, pero sin superar los dos metros entre soportes), ya sea con dos mensulas de largo adecuado no inferior al ancbo de la bandeja fijadas a la pared o estructura, ya sea 4 grapas de suspension, ya sea suspendidas y soportadas con 2 perfiles de resistencia adecuada ubicados por debajo de la misma, u otro metoda equivalente. No se permite utilizar las bandejas metalicas como conductor de protecci6n.

TABLA N'' 7.14.

I\.) 1\)

MAxiMA CANTIDAD DE CABLES POR CANOS SECCION DEL CONDUCTOR

m

1mm2}

1,50

2,50

4,00

6,00

10,00

16,00

25,00

35,00

50,00

70,00

MA.x:IMO

[nun}

3,50

4,20

4,80

6,30

7,60

8,80

11,00

12,50

14,50

11,00

I

SECCION DEL CABLE

[mn12]

9,62

13,85

18,10

31,17

45,36

60,82

95,03

122,72

165,13

226,98

I

DIAMETRO EXTERIOR

Caiio designacion !RAM

Caiio designacion comercial

::>

;; "' G>

n

0

Secci6n

fnun 2

1

RS16

SP 518"

132

4+PE

2+PE

-

L

5/8"

154

5+P5

3+P5

2+PE

-

-

-

RS 19

SP

fl"

177

6+PE

4+PE

3+P5

-

-

-

RL19

L

fl"

227

7+PE

5+PE

4+PE

-

-

-

-

-

-

-

4+PE

3+PE

-

7+PE

4+PE

3+PE

2+PE

2+PE

255

9+PE

6+PE

4+PE

2+P5

RL22

L

7/8"

314

ll+PE

7+PE

5+PE

3+PE

2+PE

RS22

SP

1"

346

13+PE

9+PE

6+PE

3+PE

2+PE

-

RL25

L

1"

416

-

10+PE

7+PE

4+PE

2+PE

2+PE

616

RL32

L

11'

661

RS38

SP

lfi"

908

RL38

L

1 fi"

962

RS51

SP

2"

1662

RI.51

L

2"

1810

-

-

-

16+PE- ll+PE

-

12+PE

-

6+PE

2+PE

SP 7/8"

v

-

-

RS 19

SP

(/)

I

RL16

RS32

::> ro

Cantidad de cables

-

-

-

-

-

-

-

-

-

9+PE

6+PE

4+PE

-

-

lO+PE

7+PE

5-+-PE

3+PE

2+PE

-

18+PE

9-+-PE 9-+-PE

5+PE

4+PE

3+PE

2+PE

6+PE

~'PE

3+PE

2+PE

-

-

12+PR

-

~

(1).

n ..... ., I

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Proyecto de las instalaciones electricas

227

7.10. PRESUPUESTO Una vez definido tecnicamente el proyecto, se hace necesaria la preparaci6n del presupuesto con·espondiente para la ejecuci6n de la respectiva obra. El presupuesto que debe hacerse en base al precio de los materiales, Ia mano de obra, el costo de los servicios, de los elementos auxiliares y las cargas impositivas. La forma de proceder en esta etapa varia, seglin la envergadura del ejecutante. El Instalador independiente procede en forma mas simple, apticando por lo gex1eral su experienda. En el caso de empresas con un sistema administrative y contable exige de costos mas detallado, es menester tabular los diversos componentes, para proceder con adecuado criteria econ6mico. El pti.mer paso, es hacer el C6mputo metrico, el cual consiste en medir, contabilizar y estimar todos los elementos que componen la insto.laci6n electrica, asr como Ia estimaci6n de las hon~s-hombres necesarias para ejecutarla. Una forma de hacedos es dividir la obra en locales y hacer el computo metrico en cada uno de ellos y luego volcarlos a una planilla final en donde esta la suma de las cantidades de cada componente de toda Ia obra. Como los planos del edificio estan dibujados en planta, debell agregarse las longitudes de los ca:iios y de cables que conesponden a cada bajada, o sea, la d.istancia desde La losa del techo, hasta las cajas de las paredes. En los gz·andes edi:ficios, puede haber cortes arquitect6nicos que ayudan a determinar distancias en sentido vertical. La Tabla No 7.18 ensena tambien como se ha procedido con los locales 1, 2 y 3. Con igual criterio se procede en los restantes. A pa:rtir de estas planilias o tablas se generara la que identificamos como 7 .15. Senalando que cl resumen resulta de muy facil confecci6n si se utiliza Ull softwm·c del tipo Planilla electronica de calculo. Surnando las columnas de estas tablas tiene las cantidades computadas de cada material. Si en vez de trat~u·se de una obra pequeiia tenemos el caso un edificio delt·egimen de propiedad horizontal, o sea con multiples viviendas, que pueden desanollm·se en una sola planta o en varios pisos, deben tenerse en cuenta la instalaci6n electrica que requieren los servicios que son comunes: iluminaci6n de pasillos, bambas de agua, portones y rampas (si hay garaje) y tambien deben incluir-

228

lnstalaciones ehktricas - M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

se las lfneas seccionales que con·en desde los medidores, que generalmente se colQcan agrupados en el frente del inmueble. Estas planillas de c6mputo metrico permiten conocer con exactitud suficiente la cantidad te6rica de cada elemento, pero l6gicamente la cantidad necesaria debe ser siempre mayor. Un ejemplo lo constituyen los cables que se venden en rollos, sin fraccionar. Habra desperdicios, pues entre cajas no se admiten empalmes de cable. Los caiios se fabrican en largos de tres metros, habiendo 16gicamente desperdicios, que solo la experiencia y la buena administraci6n pueden disminuir. Las tablas o planillas mostradas constituye una guia para efectuar el presupuesto de los materiales, a partir de elias el interesado podni desarrollar otTas de acuerdo a sus experiencias, criterio, etc. TABLA N" 7.15. COMPUTO DE CABLES, CANOS Y CAJAS LOCAL

CABLE

CANO

CAJAS

1,5 2,5 4,0 10 12,6 16,4 18,6

OCTO·

OCTO-

CONAL

CONAL

cmcA

GRANDE

RECTANG. CUADR.

1

15

10

0

0

6

0

0

2

l

2

1

2

20

3

0

0

8

12

0

1

0

2

1

3

35

8

0

12

0

0

3

1

4

0

TABLA N" 7.16. COMPUTO DE LLAVES, PULSADORES, TE Y TOMAS LLAVES LOCAL

UN EFECTO

DOBLE EFECTO

TRlPLE EFECTO

PULSAD ORES

TELEFONOS

TOMAS

l

1

-

1

-

1

3

3

-

1

-

-

-

1

Si se trata de un Instalador individual o que trabaja por cuenta propia, debera computar la mano de obra seglin Ia forma que la realice.

Proyecto de las instalaciones eh§ctricas

229

Por lo general se estipula en pesos por boca, debiendose multiplicar dicho precio por el numero de bocas de salida (desde las cuales es posible tomar energia). El costo y el precio de venta se determinan entonces por medio de la Tabla W 7.16. El costo de los materiales se obtiene de las tab]as anterieres, derivadas del c6mputo metrico y de los precios unitarios de los diversos productos, a la fecha de realizaci6n del presupuesto. La mano de obra directa, es la suma de todos los sueldos y jomales pagados efectivamente a las personas que ejecutan los trabajos. Las cargas sociales, es la suma de los costas no pagados directamente a las personas, pero que no obstante deben reservarse para pagarlos oportunamente. Incluye este ultimo rubro los gastos por enfermedad, las vacaciones pagas, las l icencias especiales, y todo otro rubro determinado por las leyes laborales y de prevision, incluyendo en este ultimo aspecto, el aporte patronal de jubilaci6n. Los gastos de tramitaci6n incluyen los precios de los sellados y demas ga~tos de venianilla necesarios para presentru' y hacer aprobar los pJanos, mas el tiempo de las personas o empleados que se encargan de estos tramites. Los imprevistos muy corrientemente del arden del 10% de la suma de los anteriores, constituyen una reserva para salvar errores o cambios q_ue en el momento de ejecutar e l presupuesto es imposible prever. Los gastos generales representan el alquiler de oficinas, telefonos, papeleria impuestos, y todo otro gasto necesario para mantener la empresa, en la parte que pueda imputarse proporcionalmente a la obl"a, asunto que solo se puede determinar en base a la dimensi6n de la empresa y el accionar de la misma. El beneficia esperado, es la pretension del empresario como renta por la operaci6n, que constituini su capitalizaci6n. La cuota de amortizaci6n de herramientas y equipos es el cosLo que se imputa a cada obra, por el uso de los elementos que duran un tiempo largo, y que cada tanto hay que 1·enovar o reparar. No cntran en este rubro los elementos de consumo, como la cinta aisladora o el estaiio de soldar, que de alg1ln modo hay que incluir en el costo de los materiales. La Tabla N° 7.16, nos muestra un analisis de los costos mencionados. Es de hacer notar, y esto es muy importante, que el precio de venta determinado de este modo, es el precio de venta al contado, suponiendo que el comprador de la obra paga un anticipo aJ inicio, y el saJdo a la entrega. Por lo regular no se opera asi, y los pagos se dilatan por las

230

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

TABLA N° 7.17

EQUlVALENCIAS ENTRE LOS DlSTINTOS ELEMENTOS DE UNA INSTALACl ON ELECTRICA Y LAS BOCAS Elementos

:Bocas

1 punto y toma

1,5

2 puntos del m.ismo centro

] ,5

21Juntos de centro diferent.es

2 ,0

2 pnntos de combinaci6n en diferentes cenLros

4,0

1 table:ro general o seccio11al de hasta 2 x 20 A

2,0

l gabinete para med1dor corl cai\o de bajada y Hnea en 4 J.lUnt

4,0

modalidades acordadas y la situaci6n financiera de las empresas. Por otra parte, las compras de los materiales pa1·a la obra pueden hacerse al contado, o con una cierta financiaci6n o espera, y el dinero para esas compras, puede provenir de los Condos del mismo instalador, o de un prestamo bancario, que devenga un interes que hay que agregar. Todo esto implica en resumen, un cierto costo financiero, que se debe agregar al precio de venta al contado, para obtener el pTecio de venta fi.nanciado (Tabla 7.19). Como se comprendera facilmente, todos estos caJ.culos citados ultimamente en forma muy resumida, deben estar perfectamente determinados con ayuda de personas especializadas, o por medio de una Jarga experiencia del instalador, mas una met6dica recopilaci6n de datos en cada obra, para poder aplicar las conclusiones a Las obras siguientes. La administraci6n se tratru.·a en capitulo aparte. Si se trata de una empresa, la forma de cruculo de la mano de ob1·a, imprevislos, tramitaciones, impuestos, ganancias, etc., debe necesariamente ser diferente. Tam bien varia, seglin el riesgo comercial, el prestigio y forma de pago, volumen de trabajo y con e1 criteria particular y la magnitud de la empresa. En las obras gt·andes, donde la diversidad de circuitos y materialas obliga a tabular en forma ordenada, se deben seguir criterios parecidos a los ya expuestos, adaptados en cada caso a la magnitud de lo que

TABLA N° 7.18..

PLANlLLA GENERAL DE C6MPUTO

DESIGNACI6N RUBRO

Caito

!RAM

COMERCIAL

RS 16/13

5/8"

RS 19/16 RS 22118

fl" 7/8"

RS 32128

1"

RS 38/24

1/'

RS 51.146

1 fi"

RS 16/13 RS 19/16

Conector

RS 22118

PRECIO COSTO ($] UNlTARIO COMPUTADA ESTIMADA PARCIAL RUBRO [$] CANTIDAD

TIPO

UNIDAD

-o

Acero liviano

~

m

(!)

s-

a. (l)

Q)

5/8"

fl" 7/8"

I

Cll :;)

CJ'I

iii

A tornillo

(ii

c/u

(')

a·

RS 32128

1"

RS 38/24

1/'

~

RS 51.146

1 fi"

-

:;)

~

(l),

(')

Cuadrada Octagonal grande Octagonal chlca Caja

Rectangular Miiion De registro Derivaci6n TE Tablero seccional Tablero principal

:::!. (')

Q)

Cll

Semi-pesado

c/u

N

- -

w ....

TABLA N" 7.21. (cootinuacion)

(\.)

w

(\.)

DESIGNAC I6N RUBRO IRAM

1COMERCIAL

CANl'IDAD

TIPO

UNIDAD

COMPUTADA ESTIMADA

PRECIO UNITARIO

COSTO [$) PARCIAL RUBRO

[$]

1,5 rom2 2,5cc

Cable

Llave tom a

y

pulsador

Timbre

Tablero Seccional

Varios

(*)

Unipolar

4,0" 6,0" 10"

TRAM

Ill

2183

2.5" PE Un punto Doble efecto Tres efectos Combinaci
Marca ("')

c/u

Porterfa

Marca (*)

c/u c/u

I

Departam. 2 circ'uitos Elcctro·bombus Ascensor Caldera Clavos, cinta. cLc. TOTAL

Sc indir.n una 1narcu Com
J.·ef~reucla

de· ca lidad.

I

-

-

-

--

L___

--

Proyecto de las instalaciones electricas

233

TABLA N" 7.19 DETERMINACI6N DEL PRECIO DE VENTA DE UNA INSTALACI6N ELECTRl CA iTEM

COSTO f$]

Costo de los materiales Costo de Ia mano de obra directa Costo de las cargas sociales Gastos de gesti6n lmprevistos Gastos generales de Ia obra Beneficio Amortizaci6n herramientas y equipos Gravamenes e impuestos TO'l'AL

TABLAN° 7.20

PRECIO FINAL CON FINANCIACI6N DESCRJPCI6N

MONTO

($]

IPrecio de venta al contado posto de Ja rrnanciaci6n Precio de venta final

se trate. Se prepararan planillas para los circuitos de luz, para las lineas seccionales, para las lineas principales, para los telefonos internos, para los telefonos urbanos, para las catnpanillas, para los pararrayos, para los c:U·cuitos de alarma, y para la fuerza motriz, citando asi las

234

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

principales partes de la obra. El presupuesto se hani Juego con un resumen general que puede comprender los rubros de la Tabla No 7.17 .. Obtenido el costo, se le suma el beneficio para obtener el precio total de la instalacion. Esta suma se divide por la cantidad de bocas existenLes, determinandose asi el Precio por Boca, valor conocido por todos los instaladores, que permite comparar trabajos, y al cual hay que aprox.imarse para eslar en competencia. TABLA No 7.21. RESUMEN DE UN PRESUPUESTO

iTEM Iluminaci6n general (pasillos, s(!Lanos, etc.) Llneas principales Lineas seccionales Tableros Telefonos de Ia red publica Intercomunicadores Portero visor

COSTO [$]

CAPfTULO 8

FUERZA MOTRIZ

iNDICE 8.01.

LNTRODUCCION

8.02.

MOTORES ELECTRICOS TRIFAsiCOS

8.03.

MOTORES ELECTRICOS MONOFAsiCOS

8.04.

trriLIZACION DE LOS MOTORES ELECTRICOS

8.05.

MONTAJE

8.06.

CONTROL Y PROTECCION DE LOS MOTORES

8.07.

CIRCUITO DE COMANDO

8.08.

APLICACI0N DE LOS MOTES ELECTRICOS

8.01 . INTRODUCCION Los principales elementos consumidores de la energia electrica en los inmuebles sun lo~ motores electricos y las lamparas, en este capitulo, nos dedicaremos a los primeros. La calefacci6n en gran escala noes, en la Argentina, producida por conversion directa de la energia electrica, salvo en los casos de pequenos calefactores domesticos, por lo que no la incluimos como parrafo importante. Se conocen como circuitos de fuerza motriz (FM) a los que realizan transformaciones de la energia electrica en gran escala, sin intervenci6n de los circuitos de iluminaci6n. Los casos mas comunes son los accionamientos electromecanicos (motores). Los accionamientos electromecanicos son muy ventajosos por su facil mantenimiento, facil puesta en marcha, facil regulaci6n y muy silenciosos.

236

lnstalaciones electricas - M.A. Sobrevila y A. L. Farina

Los motores de corriente continua, practicamente han dejado de usarse en inmuebles, pudiendo consultarse bibliografia especializada. Los motores de corriente alterna mas usados y simples son los asincr6nicos monofasicos y trifasicos.

8.02. MOTORES ELECTRICOS TRIFASICOS Constan de un rotor que puede ser del tipo a jaula de a r dilla o bien bobinado, y un estator con un devanado. El bobinado del estatOl' se puede conectar en estrella o triangulo, ya que en la chapa de carade1·isticas se indican dos tensiones, que son los valores de la diferencia de potencial entre cables de la red a la cual se conectara, Por ejemplo un moto1· que en la chapa indica 220/380 volt significa que puede conectru·se en estrella a Ia red de 3 x 380 volt o en triangulo a la red de 3 x 220 volt. Estos motores tienen tres bobinados en su parte fija, el estator, mientras que el rotor esta compuesto por un juego de barras conectadas en cortocircuito por medio de anillos (rotor a jaula). Hay rotores que tienen tres bobinados, a los cuales se puede llegar desde el e:l!:te1ior, por medio de adecuados anillos rozan tes sobre los cuales hay escobillas de carbon. Los motores con 1·otor en cortocircuito son de menor precio por ser mas simples, pero sus caracteristicas no siempre son 6ptimas para determinados usos. En laFigura No 8.01 tenemos, ala derecha, el esque-

®

l Representactcn ) convenctona/ conforme Norma /RAM

Ubicaci6n del bobinado

L Caja.de J l Silueta del motor _j conexrones

Figura N° 8.01 Motor asincr6nico trifasico con rotor en cortocircu:ito

237

Fuerza motriz

ma del motor visto segU.n un plano nonnal al eje de giro. Se puede ver a su derecha la caja de conexi6n que contiene la placa de bornes, que es el lugar donde finalizan los terminales de los tres juegos de bobinas interiores. En la parte izquierda de dicha Figura N° 8.02 Figura No 8.01, tenemos el esquema Aspecto de un motor trifasico con rotor en cortocircuito conforme normas IRAM. En la Figura~ 8.02 se muestra el aspecto constructive de un motor electrico Ldfasico. 3 xSB0/220 V 3 x3801220 V R R--~--Cada bobina del estator tiene S S--~--T T -++"'9'-sus terminales marcados con las N N--t-t-+letras normalizadas U V W para los principios de bobinas y X Y Z para los finales de bobinas. Los termjnalcs estan en la placa de bornes dentro de la caja de conexiones, Iugal" en que se pueden hacer Motorde -:Motorde -=con comodidad las conexiones a la 2201380 v 380/660 v linea que provee la energia electrica. en ESTRELLA en TRIANGULO En la Figura N° 8.03 podemos Figura N° 8.03 ver dos formas de conexi6n de motaConexi6n de motores res asincr6uicos trifasicos a una red asincronicos trifasicos de corriente alterna trifasica. En el caso de la izquierda, el motor esta en estrella, y como cada fase puede funcionar normalmente con 220 volt, la tensi6n compuesta que es posible aplicar seni.: U = {3 H 220 V

= 380

[VJ

(8.01)

Por lo tanto, en estrella se puede aplicar a una red de 3 x 380 volt. Por supuesto el neutro de la red no es necesario, aungue si se debe conectar la carcaza a tierra. En el dibujo de la derecha tenemos otro caso diferente. El motor esta en triangulo a una red de 3 x 380 volt. Por lo tanto cada fase queda sometida a una tensi6n de 380 volt. El motor debe

238

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

baber sido disefi.ado para esas condiciones. Pero si lo conectamos en estrella, como cada fase puede trabajar a 380 volt, la tension compuesta seria: U = {3 H 380 V = 660

[VJ

(8.02)

Figura N° 8.05 Arranque de un motor

Por supuesto que no babiendo redes de esa tension, esta forma de conexi6n puede parecer innecesaria, pero no es asi, dado que se emplea en mucbos casos el llamado arranque estrella-trhingulo. Este tipo de arranque consiste en poner en marcha el motor conectandolo en estrella y una vez que arranc6 y alcanz6 su marcha estabJe, se lo pasa rapidamente a triangulo, quedando as:( para su uso. Con este artificio, se consigue . aplicar al IllOtor una tension 1,73 veces menor en el momento de arranque, disminuyendo de esta manera la corriente de arranque, con lo cual se minimiza el efecto que esta tiene sobre la red de baja tensi6n. La Figura N° 8.04 nos permite ver como se log1·a esto, mediante un simple interruptor tripolar inversor. Conectando las cuchillas bacia abajo, el motor esta en estrella. Pasando las cuchillas bacia arriba, pasa a estar en triangulo. Los pequefios motores asincr6nicos con rotor a jaula pueden ponerse en marcha (arrancar) directamente conectandolos a la red. La corriente que toman transitoriamente es alta, pero no perjudicial por

asincr6nico mediante

su brevedad. Para motores mayores,

:resistencias exteriores

al aplicarlos de esa manera a la red,

L1

J

Interrupter conmutado r

...oc.

L2

L3

\ .F----+---+---1

Caja de conexiones

\

llu

1/

IIV If

X

y

z

Figura N° 8.04 Arranque estrella-triangu]o RED TRIFASICA

R...q.- - - S -t-~--

RED TRIFASICA

R--o---

s-+-qo--

r-~1-9--

Representaci6n convonciona/ conforms

Sl/uetade

NonnaiRAM

los elementos

ruer Ld rnuLfiL

ocasionan corrientes transitorias (corriente de arranque) elevadas, lo que ocasiona perturbaciones en la red. Por ello se aconseja ponerlos en marcha par medio del sistema estrella-triangulo. El comercio ofrece Haves conmutadoras que hacen simple esta operaci6n. Pero si se desea un arranque suave, con a lta cupla, hay que acudi:r al uso de los denominados "aJTanques suaves", los cuaJes son equipos electr6nicos, o usar motores con rotor bobinado. Para determinar que motor es necesario usar en un accionamiento, hay que conocer la potencia del mecanismo arrastrado, la que generalmente viene expresada en CV (caballo vapor en el sistema metrico) o en HP (horse power del sistema ingles). Las relaciones son:

I, 00 CV = 736 walt

y

1, 00 HP = 746 watt

(8.03)

1,36CV =I kW

y

1,34HP = 1 kW

(8.04)

Conociendo el rendimiento del motor, la potencia electrica que toma de la red se determina con la sencilla expresi6n: D

.

l'

..

- 736

L·otencw e ect1tea -

p

X

Polencia mecanica

Rend.Limen . to

736x [CVJ e

Rendimiento

!watt]

(8.05)

(8.06)

Silos motores son varios, deben consultarse manuales especializados para obtener el factor de simultaneidad, ya que es poco probable que todos funcionen simultaneamente a plena carga. Con la potencia en w att se obt iene la corrienie para deterrninar: • la corriente nominal de los aparatos de maruobra • el calibre de la protecci6n En las Tablas N" 8.01 y 8.02, se han reunido una serie de datos sobrc motores eUictricos, que permiten usar las formulas citadas o conocer directamente la corriente tomada de la linea. Es de advertir que dichos datos son recopilaci6n de diversos antecedentes, y que soJo sirven como guia suficiente para calcular las lineas de alimentaci6n de los mismos.

240

lnstalacrones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

TABLA N" 8.01.

TIPOS DE MOTORES Y SUS PRINCIPALES CARACTERISTICAS

TIPO

CUPLA

CORRIENTE

DE

DE

VELOCIDAD

PRINClPALES USOS

ARRANQUE ARRANQUE

Alta

Generales. Maquinas herramientas. Venl.iladores grandes. Bombas centrffugas

Alta

Baja

Gruas. Elevadores. Compresores a embolo. Mecanismos pesados

Ajustable a voluntad

Media

Baja

Igual uso que el LTifii.sico jaula

Contin.ua Compucsto

Ajustable

Alta

Media

1gual uso que el trifasico con rotor bobinado

Continua Setie

Variable con Ia carga

Muy alta

Alta

Gruas. Elevadorcs. Tracci6n

Monofasicos a inducci6n

Casi wnstante

Baja

Baja

Venti! adores. Lavarropas

Alta

Baja

Heladeras. Compresores de aire. Mecani:::mos 'J)esados. Acondicionador de aire individual

Alta

Alta

Aparatos domesticos: aspiradora, enceradora, licuadora, batidora.

Trifasicos rotor jaula

Casi constante

Trifasicos rotpr bobinado (con anillos)

Ajustable, pero con mal rendimiento

Continua Derivaci6n

Baja

Monofasicos a inducci6n Casi constante con condensador Monofasicos sede (universales)

VaYiable con caT:ga

TABLA No 8.02.

MOTORES TRIFASICOS ASINCRONICOS CON ROTOR EN JAULA DE ARDILLA POTENCL~

CORRIENTE NOMINAL ARRANQUE

RPM

RENDIMIENTO %

Cos QJ

cv

kW

[A]

Xn

0,50

0,37

1,09

4,4

1390

74

0,70

0,75

0,55

1,43

7,0

1440

75

0,78

1

0,75

),82

6,5

1415

76

0,82

241

Fuerza motriz

TABLA N" 8.02. (continuaci6n) POTENCIA

CORRffiNTE NOMINAL ARRANQUE [A] X..

cv

kW

1,5

1,10

2,75

2

1,50.

3,37

3

2,20

4,91

5,5

RPM

RENDIMIENTO o/o

Cos q>

77

0,79

80

0,84

83

0,82

84

0,85

86

0,84

89

0,85

89

0,85

90

0,84

1460

91

0,83

1470

92

0,84

147S

92

0,86

1440 '·

-.

1420

7,5 6,42

4

3,00

5,5

4,00

8,45

7,5

5,5U

11,10

7,3

10

7,50

15,1

7,5

15

11,00

22,10

7,0

20

15,00

30,30

6,0

25

18,50

36,50

-·

.1430

1470

7,5

30

22,00

42,20

~tas:

Estos datos corresponden a valores nominales de motores trifasicos con: • • • • • •

tension nominal: 380 V. veloCidad nominal: 1500 rpm. grado de protecci6n: IP55 . frecuencia: 50 Hz. sistema de ananque: dirccto. el rendimiento y el coseno fi se han tornado allOO% de la potencia nominal.

Las placas de caracteristicas de los motores seiialan c1.u.tles son sus condicione.<; nom:i.nales de funcionamiento, que es el conjunto de requeruni.entos pm·a los cuales ba sido creado, y que suelen darse con una tolerancia de un 5 a un 10% aproximadamenle.

242

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Las diversas normalizaciones han clasificado a los motores seglin sus principales cualidades, y la industria los produce de acuerdo con ello. Asi tenemos motores de servicio continuo, de servicio temporario y de servicio intermltente. Los prime1·os pueden funcionar indefinidamente, los segundos y Lerceros en forma intermitente, pero los temporarios alcanzan en s1.1.S periodos de reposo la temperatura ambiente, tal como lo senalan las nonnas IRAM. Tambien so los agrupa de acuerdo con su proteccion mecanica, habiendo los siguientes tipos: abiertos, protegidos contra goteo, protegidos contra salpicaduras, blindados con ventilador, blindados con ventilador exterior y resistcntes a explosiones. Un aspecto que dcbemos recalcar, bien evidente en la Tabla Nu 8.02, es el valor de la corriente de arranque. Un motor de 5,5 CV y 380 V, toma 8,9 A en servicio normal a plena potencia, mientras que en el momenta del arranque, y por un tiempo muy breve (tiempo de al'ranque), la cmriente puede alcanzar los 55 A, es decir, el 618 %. Esta ciYcunstancia que so presenta en los motores asincr6nicos trifasicos con rotor en cortocircuito, no aparece en los motm·es asinc1·6n.icos trifasicos con rotor bobinado, que tienen un arranque mas suave, y al estudiar las protecciones neccsarias debe tenerse en cuenta. Los motores asincr6nicos trifasicos, que son los mas usados para accionamientos en ed ificios, se construyen pru·a varias velocidades nominales, las que dependen del mimero de polos del bobinado, lo que es lo mismo, de la forma constructiva del bobinado, conc1·etamente de la parte estatorica. El1·otor gixa siempre a una velocidad menor, de donde aparecc el conocido concepto del resb alamieoto, que es la velocidad l'elativa, y se expresa por la formula: S=Ns-N Ns

(%]

(8.07)

Siendo:

Ns velocidad sincr6nica, del campo magnetico rotante. N

s

velocidad del rotor (del motor). resbala:miento, en por ciento.

LaR velocidades Ns y N se expresan en revo luciones por minuto lrpm). La ve1ocidad sincr6nica esta determinada por la frecuencia de la

243

Fuerza motriz

red de corriente alterna, que responde ala Tabla N° 8.04, en el caso de frecuencia f = 50 ciclos por segundo, que es la usada en la Argentina. TABLA N" 8.08. VELOCIDAD DE LOS MOTORES

NUMERO DE POLOS

2

4

6

8

10

Velocidad [r p m]

3.000

1.500

1.000

750

600

El valor del resbalamiento es muy variado, dependiendo del tipo de disefio normalizado que se adopte. Pero de todos modos, la Tabla N° 8.04 puede usarse como orientaci6n, porque tiene cifras promedio. Lo que mas se pretende mostrar, es el orden de magnitud. Establecidos todos estos conceptos generales, respecto de los motores, tratemos ahora casos particulares de accionamientos por electromotor. TABLA N" 8.04. RESBALAMIENTO DE LOS MOTORES

POTENCIA [CV]

113

2/3

1

2

7,5

20

Velocidad [%]

8

7

6

5

4

3,8

8.03. MOTORES ELECTRICOS MONOFASICOS En cuanto a los motores monofasicos, los mas empleados en las instalaciones electricas, son los de induccion, cuyo esquema de conexiones vemos en la Figura N° 8.06. Hay un bobinado principal y otro auxiliar. Este Ultimo esta en paralelo y actua solo en el arranque. Vn dispositive accionado por fuerza centrifuga abre cuando la velocidad es suficiente y el bobinado auxiliar termina su misi6n.

-...---R - +-- - S - +-- - r

..--t---N

Motor monolasico con rotor jau/a y atrollamiento

Motor monol~s/CO con rotor jaule y arroJ/amlenJo

e.statarico que se des·

e interruplor que se des·

conecla por inteffllplor centrlfvgo

coniJcla por efet!o centrffugo

est816rico con cap~~eitor

Figura No 8.06 Motor a indu ccion monofasico

244

lnstalaciones elektricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

R--..-

En la misma figl.n·a tenemos otro modelo semejante al anterior, pero con la diferencia que en serie con el bobinado auxiliar, hay un condensador. Con esta soluci6n, se logra una mayor cup1a de arranque. Motor sene Motor a En la Figura N° 8.07 tenemos el universal repulsion motor unive1·sal, apto para funcionar en cualquiera de las dos corrientes. Figura N° 8.07 En alterna, se lo emplea en electroMotor universal domesticos que requieren alta cupla, como enceradoras, aspiradoras, licuadoras, etc. En la Figura N° 8.08 reunimos las representaciones convencionales conforme a normas IRAM, para apreciar sus diferencias.

S--+-

(1) Motor trifasico a inducc16n con rotor jaula, en estrefla (2) Motor trifasico a inducci6n con rotor bobinado,en trifmgufo (3) Motor frifasico a induccion con rotor jaula y arranque esttelfa.friangulo

(4) Motor monofasico a mducci6n con rotor jaula (5) Motor monofaslco a inducci6n con rotor }aula y capacitor (6} Motor monofasico se1ie a co/ector (universal)

Rcpresentacio~

Figura N" 8.08 unifilar de motores a induccion

8.04. UTIUZACION DE lOS MOTuRES ElECTRICOS A los efectos de tener una idea comparativa de los motores descriptos que advertimos sun solo los Lipos principales que nos interesan

Fuerza tnotrlz

245

e.n las instalaciones elec.:tricas de los inmuebles destinados a viviendas o locales tanto sea en forma individual o colectiva en regimen de propiedad horizontal, adjuntamos la Tabla No 8.01 que reU11e sum.ariamente los datos basicos. Los motores electricos se utilizan en los inmuebles para los ascensores, bombas elevadoras de agua, motores de quemadores de caldera, y motores de los equipos de aire acondicionado. Dentro de los domicilios particulares, las aplicaciones de oscasa potencia son muy diversas en los aparatos electrodomesticos. A modo de sintesis y como orientaci6n practica, la Tabla N° 8.02 permite conocer la relaci6n entre la corriente de arranque y la nominal en motores comunes de corriente alterna trih1sica de 3 x 380/220 V, como tambien la secci6n del conductor recomendable para alimentarlo trabindose de distancias cortas. Puede observarse que esta tabla esta preparada para los tipos mas pequei'ios de motores (hasta 10 CV), que son los que suelen emplearse para accionamiento de bombas en edificios de propiedad horizontal.

8.05. MONTAJE La forma de montar los motores es de fundamental importancia para su posterior funcionamiento. Los moto1·es deben estar firmemente ujados a sus bases y la conexi on electrica debe hacerse en consecuenc.ia. Los motores eJeetricos y sus equipos asociadas siempre producen vibraciones las cuales se transmiten a sus bases y ala conexi6n electrica, por lo que se deben adoptar las medidas del caso a los fines de evitar deterioros que luego se traduch·an en una interrupci6n del servicio que presta el equipo. Los acoples o empalmes con el mecanisme arrastrado convienen hacerlos con acoplamientos flexibles para subsanar las pequefi.as imperfecciones de montaje. En cuanto a su fijaci6n a su base o estructura del equipo, si los moLores son pequenos se fijan directamente sobre la superficie deseada, apoyados sobre tacos de goma o para reducir la vibraci6n. Los motores de mayores potencias se fijan sobre bases de hormig6n, utilizandose dispositivos antivibratorios, los cuales se fabrican especialmente.

246

/nsta/aciones electricas - M. A. Sobrevila

y A. L. Farina

En cuanto a los cables de la conexi6n electrica, los mismos en general llegan hasta Ia proximidad de Ia caja de conexiones del motor mediante ca:5.os rigidos, para el ultimo tramos (aproximadamente 300 mm segun el caso) se uti1iza cafio de acero flexible a los fmes de que el motor no le tra:nsmita vibraciones a la canelia, evitando tambien, que e\ roce de los bordes de los elementos metalicos deteriore el aislamiento de los cables. Aunque sea reiterative es necesario recordar que la cat·caza del motor debe estar firmemente conectada al sistema de puesta a tierra asegurandose que haya un efectivo contacto de1 metal de esta con el terminal del cable, para lo cual de ser necesari.o debe quitarse la pintura en caso de que no traiga un tornillo para tales efectos.

8.06. CONTROL Y PROTECCION DE LOS MOTORES

lntroducci6n Para que los motores electricos puedan cumplir con las exigencias que le imponen los equipos o elemento mecamcos que llevan acoplados se los debe conectar, controlar y proteger, para ello son necesarios elementos y materiales adecuados. El primer elemento, es el tablero, el cual estara ali.mentado por una canalizaci6n desde la fuente de la energia electrica. El tablero se compone de un gabinete (metalico ode plastico) que contiene a los elementos de maniobra (intelTuptores y contactores) de p1·otecci6n del motor (fusibles o reles termomagneticos), de protecci6n de las personas (interruptores diferenciales), asi como borneras y luces de se:5alizaci6n (ojos de buey). Los otros elementos importantes son los cables. Los mismos pueden se1·, los de la alimentaci6n al tablero, la alimentacion del o de los motores, de los sensores que pueda tener el equipo (flotantes, limites de carrera, etc.). La caiieria o elementos que se utilicen para alojar a los cables tambien son i.mportantes ya que debera estar acorde con e1 ambiente en los cuales se fijan. Todos estos elementos tendran las diroensiones acordes ala cantidad de motores y a la potencia de los mismos y es por ello que las for-

Fuerza motriz

247

mas constructivas seran distinta.s y de hecho adquiriran tambien magnitud en funci6n de la importancia de la funci6n que presta los equipos que accionan. Con respecto a esto ultimas, las medidas de protecci6n no solo estan asociadas con la potencia sino con la funci6n que presta el equipo accionado, o sea, que puede haber equipos pequefi.os que cumplen roles de suma irnportancia y por ende necesita un sistema de protecci6n o de control mas sofisticado o mas seguro que otros de mayor importancia en cuanto a su potencia.

Tableros El gabinete del tablero debe alojar a los distintos componentes del sistema de comando, control y pro~ tecci6n del motor. Es asi como vamos L1 - - r - - - - encontrar el que se utiliza para un N solo motor y los que se usan cuando se tienen varios. Las Figuras N° 8.09 y 8.10 muestran los circuitos destinados a Q motores monofasico en la primera y para trifasicos en la segunda. F Al tener el o los circuitos, tenemos los elementos que iran en el tablero. Como se trata de un solo motor la cuesti6n es mas o menos simple. Cuando se trata de varios mou v tores el gabinete sera mas grande y se hacen modulares como el mostrado en la Figura N° 8.11. Los distintos m6dulos pueden ser fijos o extraibles, o sea que todos los elementos necesarios para comandar, controlar y proteger el motor se montan en lo que se denomina banFigura W 8.09 deja y la misma esta enchufada en Esquema de protecci6n el gabinete mediante apropiados y comando de un motor dispositivos. monofasico

248

Jnstalaciones eltktricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

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24 V CA

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I

I

Figura N° 8.10 Circuito trifilar y de control de un motor asincr6nico trifasico

Tlempo d6 arranque

I~

G)

CD

Figura N° 8.11 Tablcro modular para control de motores

larr

Corrlente [A]

Curva del protector termico (bimelalico} CUI\Ia del protet!or l~sfan!aneo (magnelico Q fus1WS)

Figura W 8.12 Zona de proteccion de un sistema magnetico y termico

Fuerza motriz

249

La maniobra de extraer se hace luego de desconectar el motor de la red y de accionar apropiados enclavamientos. En el frente del modulo o bandeja se pueden montar amperimetros, luces de seiializaci6n asi como pulsadores. Con este sistema disponiendo de uno o varios de estos m6dulos de reserva, en caso de ave1·las u otro inconveniente, se saca de servicio la bandeja con problemas y se reemplaza por otra de reserva mientras se revisa o repara !a extraida. Este tipo de instalaci6n otorga una gran conLinuidad del servicio, ya que los motores pueden continuro· operando con la minima penlida de tiempo en una breve detenci6n para efectuar el cambia de bandeja. Es un metoda empleado en muchas industrias, particularmente en aquellas que las detenciones de motores ocasionan graves pe1juicios a la producci6n.

Protecci6n Los motores deben protegerse electricamente, para lo cual hay gue proveerlos de los elementos adecuados y espec:ificos para ese fin. Los fusibles especialmente consh·uidos para ello (tipo aM) son los protectores mas simples, pero los interruptores automaticos termomagneticos (gnarda-motores) y los reles especifico~ o termicos son mas seguros. La utilizaci6n de los distintos tipos de aparatos de maniobras (contaclores, interruptores, interruptores automaticos, etc.) y de protecci6n disponibles (fusibles, reles automaticos, etc.) permite la realizaci6n de distintos esquemas de coroando y control par su funcionamiento. La utilizaci6n de determinados esquemas para el comando y control esta de acuerdo tam bien ala forma en que se necesite hacer trabajar al molor.

Fusibles La capacidad de los fusibles de protecci6n puede tomarse segU.n el siguiente criteria: • Motores trifasicos con rotor bobinado: 1,5 H IN • Motores trifasicos rotor jaula o monofasicos: .'3,0 H IN En donde IN= corriente nominal dt•l motor.

(8.08) (8.09)

250

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Reles o protectores En el Capitulo No 3 hemos visto la forma de comportarse, en general de los elementos de protecci6n y en la Figura No 3.21 reunimos los tres tipos principales. Si en la Figlll'a N° 8.12 dibujamos 1·eunidas las curvas del motor y de los protectores, encontramos La justificaci6n de su empleo. Un protector magnetico accionarfa en el arranque, si se elige por debajo de la corriente de arranque antes citada, pero seria in~uficiente para proteger adecuadamente en marcha, donde la corriente es sensiblemente menor. Por ello es que se emplean las protecciones combinadas, generalmente los protectores t~mnomagnetieos, como el de las Figlll'as No 8.09 y 8.10. La parte magnetica actua en caso de cortocircuito, mientras que la parte termica (bimetalica) acciona en caso de una sobrecarga poco pronunciada pero de larga duracion, siendo en cambio insensible a una elevaci6n pasajera de la con·iente. En las Figuras N° 8.09 y 8.10 podemos apreciar que el protector magnetico agregado al protector bimetalico, determinan una zona de protecci6n, concepto que ya se cit6 en la Figura N° 3.13, de forma particular, que envuelve por asi decirlo, ala curva del motor en forma tal que nunca se intercepta (lo que implicaria funciona· miento de la protecci6n), pero si Ia acompana en la forma mejor posible.

8.07. ClRCUJTO DE COMANDO En la Figura N° 8.10 se muestra un esquema de conex:i6n de un motor trifasico M mediante la utilizaci6n de un interruptor automatico tipo guarda motor Q con protecci6n electromagnetica F, contactor K. Los contactos p1incipales del guarda motor Q estan nonnalmente abiertos. Cuando oprimimos el bot6n de arranque S2 de la botonera, se cierra el circui.to auxiliar que alimenta la bobina del contactor K de enganche, la que atrae su nucleo y cierra los contactos principales lo cual hace poner en marcha el motor. El contacto auxiliar K mantiene cerrado el circuito auxiliai cuando se dejo de pulsar S. Si se oprime el bot6n de parada Sl se abre este circuito y sueltan los contactos del contactor abriendo el circuito, con lo cual se detiene el motor. lgual operaci6n hace el guarda motor Q, sea por que bubo un cortocircuito y actu6 la parte magnetica o por que hubo una sobrecarga y actu6 el termico, abriendo el contacto normal cen-ado F del circuito

Fuerza motriz

251

La tensi6n de control proviene de un transformador de control con relaci6n 380/24 V Si la tensi6n de la red falta, el circuito auxiliar no puede retener los contactos principales cerrados. Se observa que este tipo de comando es a distancia mediante el empleo de una botonera, pero est-a Ultima tambien puede instalarse en la misma caja donde estan los elementos descriptos.

8.08. APLICACION DE LOS MOTORES ELECTRICOS

Tal como lo deciamos al inicio del capitulo, 1a utilizaci6n de los motores electricos es la conlleva al mayor consumo de la energia electrica que se produce. A traves de los mismos se puede Jlevar a cabo la producci6n de elementos y tambien la utilizaci6n de distintos tipos de dispositivos en la vida cotidiana de los seres humanos. A continuaci6n, veremos los distintos elementos que se acoplan a los motores electricos asi como tambien los requerimientos que le imponen a estos y las formas de controlarlos y protegerlos.

Compresores Los compresores de aire tambien son llamados moto-compresores de aire, identificando con este nombre al conjunto del motor y del compresor propiamente dicho.

Usos Es un equipo que se ha ido incorporando a la vida cotidiana de modo que es posible encontrarlos cumpliendo funciones tales como alimantador de cilindros neumaticos para e] ciel'J'e y apertura de portones, aerografia, aplicaci.ones artisticas en pequeiia escala y usos en centros de atenci6n medica como hospitales y sanatorios. Se fabrican dentro de un rango de presiones y caudal muy grande, de modo que desde el punto de vista electrico los encontramos comptesores impulsados con peque:i'ios motores monofasicos basta grandes motores trifasicos asincr6nicos. En estos equipos podemos distinguir tres partes fundamentales a saber: motor, compresor y un tanque puhn6n que sera el encargado de almacenar el aire que se comprime.

lnstalaciones el
252

• Motor electrico • Compresor propiumente dicho, toma el aire ambiente y luego de iiltrarlo lo comprime a una presion preestable'c ida. • El tanque pulm6n: encargado de almacenru· el aire que se comprime para que este disponible.

Funcionamiento El mol;()r electrico impulsa al compresor cuyo piston comprime el airo que luego es acumulado en el pulm6n. Un bar6meiTo indica la presion del aire de este ultimo. Et control de la presion en el tanquc se 'realiza mediante un pres6stato con contactos para el circuito electrico. EsLe ultimo es usado para el arranque y parada del compresor en los casos en que la presion del disminuya por debajo de un valor preestablccido o llegue a! limite superior, respectivamente.

Caracterfsticas Lns caracteristicas constructivas estan dadas por e1 caudal y la presion del aire u comprimir, lo cual a su vez deiermina la potencia del motor que lo impulsa. La siguiente tabla reune algunos datos de distintos fabricantes. Tabla N° 8.05. CARACTERfSTICAS DE PEQUENOS COMPRESORES PRESION :MAXIMA [kg/cm2)

POTENCIA

lCV)

CAPACID.AD DELTANQUE

llitrosJ

8,4

fi

60

8,4

1 fi

90

8,4

1

130

Born bas lntroducci6n Una bomba es una maquina destinada a impulsar un fluido en un sentido determinado. Las mismas deben ser provistas de otra maquina

Fuerza motriz

253

que le suministre la energia mecanica necesaria para poder cumplir con esa funci6n. Constructivamente existen distintos tipos de acuerdo a las caracteristicas funcionales de las mismas, lmpuestas tambien por el fluido que se trate. Fundamentalmente se impulsan mediante el empleo de motores el~ctricos aunque existen otros medias (motores de combustion interna, turbinas de vapor, etc.}. Con tespecto a los iluidos diremos que solo nos ocuparernos de las destinadas al agua y con respecto al t1po constructivo de las bombas, a las del tipo centrifuga.

UtilizaciOn Tratandose de bombas centrifugas destinadns a impulsar agua dcstinada a las viviendas, podemos reconocer los siguientes destinos: • • • • •

Elevar agua en los edificios de propiedad horizontal. Tomar agua de la red publica para hacerla llegar a las viviendas. Para piscinas. Para desagotar. Extracci6n de agua desde las napas subterraneas.

Bombas e/evadoras Las bombas elevadoras de agua son accionadas por rnotores electricos, y constit..uyen una importante insta1aci6n en los edificios. Se colocan en ntirriero de dos para funcionar alternativamente seg(m se desee, y toman agua del tanque de bombeo o cisterna situado en el sotano, llevandola al tanque elevado de las azoteas. La capacidad de dicho lanque se estipula en unos 800 litros por cada departamento de no mas de 200 metros cuadrados de superficie, y se debe llenar en 2 a 4 homs. Los inmuebles que tengan todos sus locales ubicados en la planta baja, podran Lomar directamente de la red distribuidora, pero los restantes, necesitan sistema elevador, y un tanque de reserva con capacidad para 24 horas de consumo. El consume diario es tm dato estadist ico dependicnte de diversos factores. Para la ciudad de Bt~enos Aires se toma 0,6 a 0. 9 m3 por unidad chica, y de 1,0 a 1,5 ma por unidad grande, considen3.ndose estos, como valores altos.

254

l nstalac1ones ehktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

En la F'igura N° 8.13 mostramos un grupo motobornba. La capacidad de reserva se adopta entre: 0,85 m3 hasta 1,2 m3 por unidad por viuienda

(8.10)

Si N es el numero de unidades de vivienda, debera tomarse: 0,85 N (m3) hasta 1,2 N (m3)

Figura N" 8 .13

Bomba centrifuga acoplada directamente al motor electrico.

(8.11)

Para la reserva, la que debera distribuirse entre el tanque elevado y el tanque de bombeo. La capacidad del sistema electromecanico (grupo motor-bomba) elevador de agua, debera ser tal que sea posible elevar un volumen equivalente a Ia reserva en un tiempo no mayor de cuatro horas. Por lo tanto, el caudal de agua sera:

-~ _ 0,85 N (m 3) hasta 1,2 (m 3) Q- 4 4

[m3 I hora] (8.12)

Conocido por alguno de estos metodos el caudal de agua a elevar, pasaremos a estudiar la altura manomet:dca H. Se conoce la altura de elevaci6n, o altura estatica, Hamada geodesica, ent re el tanque de bombeo y el elevado, que Uamaremos h, y como habra inevitables perdidas por rozamientos y otras perdidas de carga en las tuberias, debe sumarse un termino hp para obtener la altura real de elevaci6n. La altura H denominada manometrica es entonces la suma de la altura estatica h mas la altura de las pex·didas hp. La potencia del motor necesario para accionar la bomba se calcula con: (8.13) N= QxHx 1000

3600 X 75 X R

m 3 //wra x metros x 1000 3600 x 75 x rendimiento

=.::.,:.~.:..::..:....::....:__.:..:.:..::..:.~::.....:....:=..::...=...:::...

[CV]

(8.14)

Fuerza motriz

255

El nfunero R. rendimiento de ]a bomba se toma: Bornbas de embolo .. _. . . .. .. . .. .. . . 0,80 a 0,90

(8.15)

Bombas centrffugas .... ..... .... ..... 0,40 a 0,85

(8.16)

La altura estatica b se determina con los planos del edificio, y la altura de perdidas de carga hp puede calcularse con el siguiente critel'io. SegUn. el manual Dubbel, torno I, es: fx wl!x fl

h.= xL=JxL P dx2xg w=n

Q x

d2

(8.17)

(8. 18)

4

! = 0,02- 0,002

(8 19)

..Jdxw

Don de: w

Q d g

L

velocidad del agua en el caflo, en metros I segundo, que puede adoptarse 2 m I s caudal en metros cubicos I segundo = metros cubicos I hora/3.600 densidad del fluido en kilogramos /metro cubico ::: 1 (agua) aceleraci6n de la gravedad = 9,81metro I segundo 2 longitud total de la caneria en metros

En donde:

f

coeficiente de frotamiento

El coeficienLe de frotamiento f segUn los manuales de la especialidad se calcula segtm la expresi6n 8.17 y tiene en cuenta la velocidad del fluido y su densiclad. Cuando nose trate de agua que recurrir ala bibliografia especializada. El numero J involucra todas las constantes, y es un numero que esta expresado en metro I metro. L6gicamente, el resultado da en metros de perclida de altura por los frotamientos.

256

lnslalac iones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Para calculos simplificados, se toma !a altura estatica h y se obtiene la altura manometrica por media de:

H

=1,3 h

(8.20)

La caiierfa comprendeni Lambien Haves y codos, los que ocasionan una perdjda adicional que puede tenerse en cuenta, aumentando en un 20 % el valor de J. La elecci6n del caiio mas adecuado se hace mediante el crite1·io de 1a Tabla No 8.5. En Ia Figu1·a N° 8.14 se muestra el circuito Lipico de un s istema de agua de un edificio de propiedad horizontal. Caja de oonexiones " " Detector de mvel maximo

-~ gc:

....,

Detector denivelminimo

'>i 8 -

~

~

~

Cl>

"Q Cl>

:g

"1,0

Tanque eleva.do Cable de Alos alimentaci6n consumes al1ablero

-

Cano para lasub1da

;--

,J:l Tablero de comando y oonlrol 1 _t--------n---=-C;:;.:ab:.;,:le:....:d:.:e..:.:fu:.:e;.;;rz:::.a:. :;m:.:.ol: ;,riz: . . ._

Cable de contwl

Valvula de retenci6n '\. 2x1 ,5 mm t 1x2.5 mm2 2

"\

t Detector

Valvula mec
de n!vel

Tanque de acumulaci6n o cisterna

\..

minimo Filtro

Figura N" 8.14 Esquema de un sistema de agua potable para un inmueble colectivo

257

Fuerza motriz

Con 1 se sefiala la Uave general protectora, con 2 el intenuptor, 3 el tanque elevado, 4 el flotante, 5 el contactor para mando a distanci.a, y 6 cl conmutador. Cuando el nivel sube, el flotante acciona la llave 2 y cor!a ta alin1entaci6n, e

inv·e~·::;amcnte,

cna.ndo el niv.el baja, se cierra el

2 y pone en marcha la bom.ba. El funcionam ienlo del interrupto'r del

tanque de b6mbeo es inverso: esta cerrado a tanque Ueno, y abTc cuantanque estan en serie y pertenecen al ciTcuito anxmar de }a bobjna de enganche. El conmutado1· 6

do csta casi vado . Ambos interruplores de

permite usar u no u otro motor seglin se desee. Los intet·ruptores con OuLanta suelen encon t.ra-rse en COIUalldO, UU ~.l<.JLu.u ·co O .n

~nodcl os h~st;;t

25 A. Se

E3tnpl~a

el dnhle

f.'l:-1 Vt:lnq·1..u.? il,lc-rlor d e I:>O.tTt.bov • •V ot;.ro en el Su,p~-

J'i01', de tal manera que se aseguTa el cebado de la bomba. El inte'rr·uptor con tlotant~ comanda el circuito auxiliar de una Have magnetica.

Bombas de agua para usa en inmuebles El tipo de bombas de agua por excelencia para aplicaciones en i.nmuebles es 1a bomba centrffuga, en elias podemos distinguir lAs siguient.es partes.

L1 l2 --lr--T--

Li - . . . . - - -

LJ --1'-t--r-

L3 --1~'-1'-

l2

L1 (R]

ll (RJ i!M'ba I<' 2 l2 (S)

Bomba N'2 l2(S)

en

l3(T)

La

--1- - r - -

4-~=-

Figura N" 8.15 Circuitos de fuerza motriz para dos hom bas

L2 (S)

L3(Tj

Bom~a N' 1

lnstalaciones eiEktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

258

Conmutador

AI

Aulomi!tico

.::M;:.__ _ _ ___:.:M::::a:..:.:nu::::;al Gi .2: Nlvel mlnimo c: Tanque superior ~

!

Nivel maxtmo ~ Tanque superior S!

~Parada

a

Tensi6n de control

~

~

"' Marcha &

Ntvel minima Tanque Inferior

Bobina del contactor

Figura N° 8.16 Circuito de control de dos bombas

• lmpulsor ( rodete, rotor o turbina) impulsa al agua desde la boca central hacia la periferia, el agua al desplazarse, genera un vacio que origina la succi6n del lfquido. El cucrpo de la bomba encausa al lfquido hacia la boca de salida. • Reserva de cebado. Acumula una cantidad suficiente de agua que al ser impu1sada, comienza con la suecion de la masa liquids.

Bomba de agua con tanque presurizado Son bombas de agua de tipo centrffugas con un tanque de acero o ph\stico, en forma de esfera o cilindro, con capacidades de entre 7 y 45litros de acuerdo al modelo y fabricante.

Funcionamiento Figura N" 8.17 Bomba con tanque presurizado

La bomba carga a l tanque que posee un diafragma de goma, sabre el cual hay aire a una presion superior

Fuerza motnz

259

a Ia atmosferica, el tanque es ca1·gado y desde 61, se alimenta a la caneria del :inrnueble, manteniendo una presion adecuada de agua en las

caflerias. La bomba solo trabajara cuando e1 nivel de agua y presion del tanqt1e hayan caido por debajo del nive] pre-establecido. Como el tanque que debe llenar es de una capacidad reducida trabajarcin mas veces al dfa durante ciclos muy cortes, en coruparacion con bombas que debe11 a1imentar tanques de agua en altura. El tanque sirve de dep6sito de agua, de manera que la bomba no tenga que trabajar cada vez que se abre un grifo.

Ambito de aplicaci6n Estas bombas son aplicadas pa1·a la presurizaci6n directa de cafierfas de viviendas en barrios privados residenciales (country) o en casas

de fin de semana alejadas de 1a ciudad, donde la presion del agua provista por 1a compafiia del servicio puede ser baja o fluctuante de acuerdo a la estaci6n del aiio. Las bombas usadas para este sistema de bombeo pueden poseer motores trifasicos o monofasicos, siendo el modelo mas difundido el de bomba monofasica con una potencia de fi CV. Estas bombas no son indicadas para elllenado de tanques elevados ni bombeo de agua a plantas superiores. En el caso de viviendas de dos 0maS plantas se Tecunen a una bomba sin tanque presurizado que llene a 1.m tanque de capacidad mas grande elevado por sobre el nivel de construccion.

Si se quisiera minimizaT los efectos de la bomba en el servicio, bas-

tara con construir una cisterna de agua, de aproximadamente una vez y media la capacidad del tanque presurizado.

Sistema de agua para piscinas En estos, podemos encontra·r rasgos que comparlen todas las bam· bas pa:ra esta aplicacion. Los elementos que la conforman son se describen a continuaci6n. • Filtro de pelos. Consiste en una 1-rampa de pelos y hqjas, encargada de retener elementos s6lidos, esta trampa de pe1os posee una tapa transparente para visualizar el esiado de saturaci6n de la misma.

260

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

• Extremo liquido Se llama asf a todas las partes de la bomba que entra en contacto con el agua, estas partes son, en todos los casos, de plastico. Este es un requisite con base legal ya que estos equipos son considerados articulos del hogar, y deben aseg1.u·a1· la seguridad de las pe1·sonas. • El motor. Debe ser blindado con protecci6n roecanica de tipo IP 44, y debe contar con la puesta a tierra en todos los casos. Las potencias y caracLeristicas tecnicas mas comunes se resumen en la siguiente tabla. TABLA NQ8.06. CARACTERISTICAS DE LAS BOlVl:BAS POTENCIA (CV]

CAUDAL IMPULSADO

0,5

12

0.75

16

1

18

[mR/h]

Bombas para desagote Existen dos tipos de bombas para desagote: las portatiles y la fija.

Bombas de desagote portatiles Se utili zan para desagota1· pozos tl hondonadas en las cuales no es habitual que haya agua, como puede ser el caso de que duran:te Ia reaLizaci6n de una obra se produzca una lluvia. Son equipos que trabajan sumergidas en el agua, se las baja median~ te cables de acero o cadenas que acompaiian el cable de la alimentaci6n. Eslan cliseiiadas y se emplean en casos de emergencias.

Bombas de desagote fijas Son pequeiias bombas centrifugas destinadas a lugares en que se presume que se puede producir alguna perdida de agua que pueda poner en pelig:ro alguna insta1aci6n.

Fuerza motriz

261

Su uso mas extendido son los s6tanos de los ed.ificios en donde esta el tanque de bombeo y las bombas de impulsion al tanque elevado.

Bombas de pozo profunda Estan destinadas a la extracci6n de agua desde las napas subterrtmeas. Sc ejecuta una perforaci6n hasta la napa de agua potable y luego se sumerge la bomba en e1la. Mediante un cable que llega a la superficie se la conecta a su respectivo tablero. Utilizan motores trifasicos ll.Sincr6nicos.

Ascensores /ntroduccion Si bien no es objeto de este texto la tecnica de los ascensores, es necesario senalar al lector que existen dos tipos de impulsion para los coches o cabinas de los ascensores. El primero y mas antiguo que podriamos denominar como "electrico", utilizan: motor electrico, reductor, poleas y cables de acero. El segundo tipo en cambio utilizan para impulsar el coche o cabilla cilindros hidniulicos, comUn.mente se los denomina "hidn\uhcos". La conveniencia de la utiliza:ci6n de cada uno de estos tipos debera hacerse mediante la bibliografia especializada, recordamos que aqui solo se tratanin los aspectos electricos de los ascensores en general.

Figura N" 8.18 Bomba de pozo profunda

262

lnstalaclones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Ascensores hidraulicos EI coche o cabina de este tipo de ascensores es impulsada por un cilindro hidn\ulico. En realidad se hace mediante liD aceite especial que se impulsa mediante apropiadas bombas en el interior de un dispositivo telescopico. En consecuencia desde el punto de vista electrico lo que se alimenta es el sistema de bombas que constituye una unidad denomi11ada "central hidniulica". El control del sistema en general (puertas, paradas, etc.) se hace mediante uo sistema electtico que puede ser tradicional (lfmites y contactores auxiliares) o bien electr6nico (sensores y computadora)

Ascensores electricos En Ia J:i,igura No 8.19 mostramos el esquema de conjunto de una instalaci6n de ascensm·, para una vivienda comun de pocos pisos. Se observa que es necesario llevar una linea de alimentaci6n desde el local de servicios generales hasta ellugar en que esta la sala de maquinas del ascensor, por lo regular, en Ia parte alta del edificio, generalmente la tcrraza e11 donde se construye u n recinto especialmente preparade. Los Municipios cuentan con ordenanzas que establecen las condiciones o caracter1sticas constructivas que deben reunir 1os principales elementos de un ascensor, a efectos de su correcto disefio. Tambien establecen la forma en que se debe realizar el m.antenimiento de los mismos. El tecnico encargado de Ia instalaci6n electrica debe proyeetar las lineas de alimentaci6n, que son de su ineumbencia. El resto, es tecnica constructiva y mecanica. En la actualidad, los ascensores son accionados por cuatro tipos de motores: un simple motor asincr6nico trifasico con rotor en cortocii·cuiLo; un motor asincr6nico trifasico con doble bobinado para dos velocidades; un sistema compuesto por motores de cm·riente continua accionados por un sistema electr6nico de potencia, con diodos controlados (tilistores); o bien motores asincr6nicos irifasicos alimentados con un sistema de frccuencia y tension variable. En Ia importante obra "Instalaciones electricas", Tomo II, de G. G. Seip, publicado por Siemens, se puede encontrar documentaci6n interesante que se recomienda consultar para mejor informacion.

263 ESQUEMA DE INSTALACION DE UNASCENSOR SIMPLE

Gabinete de R d t d r. bor d 1 automat/smos Tablero de e uc _or e ,am e . . ._ asoensor veloctdad 1 cable

..

--~:~~ '- ·~·

·

Planta Baja

/

Motor

lnstaJaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. l. Farina

264

De esa misma obra, resumimos alguna otra informacion, como los datos orieutativos de la Tabla No 8.07. TABLA N° 8.07. VELOCIDADES Y POTENCIA DE LOS MOTORES PARA ASCENSORES POTENCIA DEL MOTOR VELOCIDAD DEL ASCENSOR [m/s)

t'kW]

300

600

(kg]

[kg)

4

1,0 1,8 2,0

1200 [kgl

1500 [kg]

4 6 10 16 20 PERSONAS PERSONAS PERSONAS PERSONAS PERSONAS

0,6

1,5

750 O(gj

7

9

6

12

14

9

20

15

30

so

15

30 50

18 30

40

50

60

En cuanto a los ascensores, debe instalarse un tablero especial para ese fln. La llave principal y los fusibl~s para alimentaci6n del motor suelen ser de 60 ampere, corriendo la linea por cano de 34 mm, conteniendo tres conductores de 10 nun2 cada uno mas uno de 6 m.m2 para el neut.ro, hasta llegar al tablero seccional. La Hnea que hemos explicado sirve para 1a luz de la cab1na y el timbre de alarma, y se ejecuta con luberia de 12,5 mm de diametro y dos conductores de 2,5 mm2 cada uno hasta el tab1el'O principal, que tendra llave de 20 ampere y fusible de 10 ampere. En la cabina destinada a 1a maquinaria del ascensor, se debe instalar un tomacorriente de 10 ampere para ~1sos en mantenimiento y durante la instalacion. Los ascensores mas comunes y econ6micos son de una velocidad de alredcdor de 45 metro/minuto, acciomlndose por motores asincronicos trifasicos con rotor jaula, de tipo especial con fuerte cupla de arranque. La velocidad de estos motores suele ser de 950 rpm, lo que seiiala que la velocidad sincronica ya indicada en la tabla 8.3 es de l.OQO rpm con 6 polos. Los ascensores y montacargas funcionan con motores eh~ctricos, que deben cumplir condiciones muy rigurosas por sus frecuentee arranques.

265

Fuerza motriz

Para el instalador, el ascensor es un problema de potencia, ya que la instalaci6n y detalles deben esta r a cargo de empresas especializadas. La linea seccional debe llevarse desde el tablero general hasta el local especial que esta generalmente ubicado en la azotea, y para determinar su secci6n debe conocerse su potencia. Suele tomarse 2 CV por persona en mecanismos chicos, y en general puede adoptarse el criteria de la Tabla No 8.08. TABLA N" 8.08.

CARGA, VELOCIDAD Y POTENCIA DE LOS ASCENSORES CARGA [kg]

VELOCIDAD [metros I minutos]

POTENCIA [kW]

30

30

1,5

50

200

2,0

48

400

4,0 6,0

1000

18

8,0

2000

15

9,0

3000

12

12,0

Los motores para ascensores tienen un diseno especial para lograr la cupla deseada, pero en los sistemas de transporte vertical de alta calidad tecnica, se utilizan equipos mas complicados. Los ascensores llevan un freno que se acciona electricamente y que desde ese punta de vista es solo un electroiman. Los fusibles de protecci6n son de muy dudosa elecci6n y por lo general se toman de una capacidad ignal a la de arranque de los motores. Tambien debe tenerse en cuenta que si son varios los ascensores, es necesario considerar un factor de simultaneidad como el que vimos en la formula (7.08) de 0,85 para dos ascensores, 0,80 para b:es y 0,85 para cinco.

Escaleras mecanicas Las escaleras mecanicas taman potencias muy variables segun su capacidad, que puede ser de 4000 a 8000 pasajeros por hora. Las velocidades son del arden de los 30 metros por minuto, y las inclinaciones de 30°.

266

/nstalaciones eJectricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Ventilaci6n y refrigeraci6n

lntroduccion Los equipos de ventilaci6n y refrigeraci6n tambien escapan al Instalador como sistema tecnico, ya que solo debe conocer la potencia del motor que los especialistas decidan colocaT. Las instalaciones centrales de refrigeraci6n se ubican en los s6tanos o en determ.inados pisos, y hasta alli debe llegar Ia linea de alimentaci6n. El compresor es a embolo en los equipos peque:fios y requiere un motor de cupla de arranque elevada. En coniente alte1·nada los motores mas apropiados son los de doble y triple jaula rot6rica y los bobinados. Las potencias de los peque:ri.os refrigeradores domesticos suclen se1· del orden indicado en la Tabla 8.9. TABLA No 8.09. CARACTERfSTICAS DE LOS REFRlGERADORES DOMESTICOS

CAPACIDAD [dm3]

50

100

150

200

300

POTENCIA DEL MOTOR [WJ

70

llO

140

180

200

Estos re:fbgeradores funcionan de 6 a 8 horas diarias. En las instalacioues centxales se a.c ostumbra a tomar una capacidad de 30 a 60 dm3 por cada persona que habita la casa.

Sistemas de aire acondicionado Los sistemas de aire acondicionado son otra instalaci6n complemeniaria a la que hay que proveerle energia elt~ctrica. Tates mecanismos estan destinados a crear una at1u6sfera de condiciones fisicas que proporcioncn el maximo bienestar a las personas. En algunos casos especiales para procesos industriales, puedeu incluso modificarse las condiciones qufmicas. Toman el aire de los ambientes, 1o fiJtran, lo secan o humedecen, seg(m convenga, lo enfrian o calientan, y lo impulsan nuevamente a la sala. Los elementos basicos son el compresor de refrigcrar.i6n y el ventilaclor rle impulsion, habiendo a simismo bombas de circu-

ln<:ion de agua y otros elementos auxiliares.

267

Fuerza motriz

Tab/erode aire aconUegada dicionado del/ablero principal .....,......-yo-~

f

A Ia /om: de enfriamiento Motor de

-

(Retorno) Entrada de aire caliente

f

·l'l~l!l!l ~

Serpentina de enfriamie!l.~q Desagote dehumedad_

- -...................

-Unidad refrigerante Moto-compresor

--

-

Moto-bomba de Ia 1/uvfa

Figura N° 8.20 Esquema de un equipo de aire acondicionado central

En las pequenas unidades para un solo ambiente, cuya potencia no sobrepasa de 2 CV no hacen falta estudios particulares. En las instalaciones de importancia requi.eren un Difusores estndio especial por personas experimentadas en la materia. La potencia solo puede proporcionarla esos especialistas, y depende de la indole de los locales y del clima en la regi6n. Las grandes insLalaciones de aire acondicionado, para salas cinematograficas, supermercados, grandes edificios de o:ficinas, etc., tienen sistemas complejos. En la Figura No 8.20 mostramos Figura N° 8.21 una instalaci6n tipica y en la Figura Esquema de una torre de enfdamiento N° 8.21 la torrc de enfriamiento que

268

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

esta en lugar adecuado y a la cual hay que enviarle agua por media da un sistema de bombeo. Las funciones de un equipo de aire acondicionado se pueden resqmir en la siguiente forma:

1

Calefacci6n Humidificaci6n . 1nv1erno . d F 11tra o !. Circulaci6n ,r Vent ilaci6n veran o R f. ., e ngera<:wn Desh umidi:fi caci <)n

t

En la unidad refrigerante, el conjunto moto-compresor, es el elemento de mayor consumo e1ectrico. El ventilador que impulsa el aire bacia los recintos a climatizar, la bomba de refrigeraci6n de la unidad y la bomba de circulaci6n del agua son los elementos que de ben estar provistas de motores electricos. La potenc1a de todos estos accionamientos depende de las diversas condiciones de la instalaci6n y su calculo debe hacerlo un tecnico en esa especialidad.

Ventilaci6n Otro aspecto de la fuerza motriz es la ventilaci6n. El data de partida es el vohnnen 4e aire a mover, y para ello se pueden seguir varios criterios. Uno de ellos es calc.ular la cantidad de calor a desalojar, y otro es el conteni~o maximo de anhidrido carbonico. Ambos caminos estan detallados en publicaciones especializadas. Para proceder rapidamente, podemos utilizar valores experimentales cuyo resumen transcribimos en la Tabla No 8.10. Con los datos anteriores se conoce el caudal, que es la cantidad de metros cubicos por minuto Mcesarios. Conv:iene aqui dfstinguir }as dos formas de ventilar los arnbientes: por extracci6n y por inyecci6n. Actualmente hay mucha variedad de extractores reversibles. Para Ia primera solo es necesario seleccionar el extractor requerido, sobre la base de los candales calculados, con ayuda de un catalogn comercial. Los ventiladores pueden ser del tipo axial o radial, como se ilustra en el croquis de la Figura N° 8.22.

Fuerza motriz

269

Los valores detallados en la Axial Tabla 8.10 se refieren a extractores para corriente monofasica. Los hay para corriente triflisica. Estos aparatos no estan preparados para veneer presiones a su salida, y simplemente toman aire de un ambiente y lo pasan a otro. Por ello los cata1ogos especifiFigura N" 8.22 Electro ventiladores can que los valores dados en la pequeiia lista resumen anterior, se refieren a descarga libre. El sistema a inyecci6n se usa cuando se envia aire a un local a traves de una tuberia, que como se comprendera tiene perdidas por rozamiento. A los efectos de poder determinar el diaroetro necesario de la tuberia para un determinado caudal, y las pet·didas de carga, la Tabla No 8.11 nos proporciona, en funcion del caudal en metros cubicos por minuto, los diametros ncousejables y las perdidas en milimetros de columna de agua por cada 100 metros de conducto. Conociendo el largo de la tuberfa y sabiendo que las perdidas de la tabla anterior son para 100 metros de la misroa, se pueden calcular las perdidas totales, y conociendo el caudal seg\ln los criterios ante1·iores, se determina la potencia del motor necesario.

m

Radial~

N _ Q x H x K _ metros·1 minuto x miUmetro x 0,000215 R rendimiento del ventilador

(S. 2 l)

Siendo: N

potencia del motor de impulso, en CV

R

rendimiento del ventilador. Se estima en 0,60 o menor

Q

caudal de aire, en metros cubicos por minuto

H

presion de impulsi6n, en millmetros de columna de agu.a

K

factor de conversion

=0,000215.

Para estas funciones pueden usarse los extractores antes mencionados, pero es preferible colocar ventiladores centrifugos, que se fabrican con caudales desde 20 a 900 metros cubicos por minuLo, y presiones de 3 a 120 miUmetros.

270

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

TABLA W 8.10. RENOVACIONES

n:,; AIR.E SEGUN LAS ACTIVIDADES Y LOS LOCALES LOCAL

VOLUMEN DE AIRE PORPERSONA [m3/h]

Hospitales {segt1n el ambientc)

60 a lfiO

Cines y tenlros

60 a 90

Colegios

15 a 30

Labot·atorios

50 n 80

LOCAL

RENOVACIONES PORHORA

Bibliotecas

4a7

Cocinas

12 a 16

Cmui.o de banos

12 n 16

Comedo res

6 a 10

Dol'lnilorios

2a7

Negocios

6 a 12

Garajes

1a 3

O.ficinas

4 a 10

Snlas de baile

6 a 10

Reslaun.tntes y confilerlas

10 a 16

'l'oilotles

10 a 16

Carpi nlerfM

5a8

Establecimicntos metalurgicos

6 a 12

Fabricas de papcl

6 u 10

Industria alirucnticia

5a8

Fundicioncs

5 a 10

Hilanderfas

8 a 12

Laborutorios qulmicos

20 a 60

Laboraiorios clectricos y mecfmicos

6 a 12

Luvadcros u vapor

22 a ::l5

ManufacLuras de labacos

12 a 30

Sala de nuiquinas

8 a 12

Tcjedurias

6 110

271

Fuerza motriz

TABLA N° 8.11. VENTlLACION MiNIMA REQUERIDA EN FUNCION DEL NUMERO DE OCUPANTES SEGUN LA LEY N" 19.587 DE HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO

YOLUMEN DEL LOCAL [m:l I pe:rsona)

CAUDAL DE AJRE NECESARJO [mS por hora y por persona] ACTIVIDAD SEDENTARIA

ACTIVIDAD MODERADA

3

43

65

6

29

43

9

21

31

12

15

23

15

12

18

Nota: estos valores corresponden a una persona. TABLA No 8.12. VELOCIDAD, CAUDAL Y CONSUMO DE LOS VEN1'1LADORES

VELOCIDAD [RPM]

CAUDAL

POTENCIA [W)

[m3fh]

1.200

400

25

1.350

800

40

1.900

80

3.800

200

6.600

400

10.300

500

1.400

920

TABLA No 8.13. CAUDAL Y PERDIDAS DE LOS VENTILADORES DIAMETRO fm.m)

102

150

203

254

305

[pulgadas]

4

6

8

10

12

lnstaJaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

. 272

TABLA N° 8.13. (continnaci6n) DlAMETRO CAUDAL

3 -9

3-25

6-55

11- 115

15- 170

75-583

11-580

9-525

10 - 700

6-620

[m3/m]

PERDIDAS

[" J

Otros consumos Hay aplicaciones hogareiias que requieren motores pequefi.os que se conectan a la red comll.n. Dichos aparatos toman muy poca potencia, y como guia damos 1os va1ores detallados en la Tabla No 8.14. Como es l6gico suponer, estos valores son aproximados. Durante las obras de edificaci6n, se instalan en forma provisoria o temporal distintos tipos de elementos. Por ejemplo, las maquinas para elaborar cementa de 200 litros, que consumen alrededor de 3 kW, y gnias de 1000 Kg que toman cerca de 5 kW. Las maquinas mezcladoras deben estimarse en un consumo electr·ico de 2 kW. La RIEI determina con claridad la forma de ejecutar estas instalacioncs provisionales para que ellas posean el grado de segu.Tidad adecuado. Con los datos recopilados en este capitulo, se tiene una guia para determinar la potencia que consumen diversos aparatos y sistemas. Con estos datos resulta facil dimensionar las lineas. Si las distancias son cortas, se puede realizar directamente con la tabla de densidades admisibles, y silas nrismas son largas se debera considerar la caida de tension que se pueda producir bajo carga en las llneas. TABLA No 8.14. PO TEN CIA DE LOS ELECTROD OMESTICOS

APARATO

POTENCIA

[WJ

Acondicionador de aire tipo split. Frio solo. 4500 frigorfas Unidad interior Unidad ex.tedor

60 1900

Aconclicionador de aire tipo ventana. Frio solo. 3300 frigorias

1880

Acond.icionador de aire tipo ventana. Frio solo. 1500 frigorias

1200

Fuerza motriz

273

TABLA N° 8.14. (Continuac;6n) APARATO Acondicionador de aiJ"c tipo venLana. Frio solo. 1800 frigorfas

POTENCIA [\Vl

1320

Aspiradora

750

Catetera

900

Calef6n ( 12 1}

1200

Computadot'a

300

Cortadora de cesped (3/4 Cv) Ducha

550 1200

Enceradora y lustradora

440

Equipo de audio con CD 60 W por canal

175

Estufa a cuano (dos vc1as)

1200

Estu:la con circulador de aire

2500

Freezer (1 60 litros) Freidora

800 2000

Heladera mediana con freezer

360

Heladera mediana sin freezer

200

Horno

1300

Horuo microondas (calentando solamente)

800

Horno microondas (con bandeja doradora)

1200

Lavarropa automatico

520

Lavarropa chico (5 kg)

240

Lavavajillas

1600

Licuadora

200

Mu1ti.-procesadora

500

Plancha automatica

1000

Plancha comlln

720

S4:1cador de cabello con aire caliente

400

Seca-ropa

Seca-ropa por centrifugado Telefono y faJC

1600

240 50

274

lnstalaciones e!Ektricas - M.A. Sobrevila

y A.

L. Farina

TABLA N° 8.14. (Continuaci6n) APARATO

Televisor a colorcs de 21" Termo-tanque (60 IJ

POTENCIA [W]

84 1500

Tostadora

520

Turbo -v e utilador

100

Ventilador comun (de pie)

90

Ventilador de techo

60

Video-grabadora

100

CAPITULO 9

ILUMINACUJN

iNDICE 9.01.

ACERCA DE LA ILUMINACI6N Y LA ELECTRICIDAD

9.02.

NA'.l'URALEZA DE LA LUZ

9.03.

MAGNITUDES Y UNJDADES

9.04.

PARAMETROS

9.05.

INSTALACIONES ELECTRICAS DE LOS SISTEMAS DE ILUMINACI6N

9.06.

SISTE!viAS DE ILUMINACION

9.07.

TECNOLOGfA DE LA ILUMINACI6N

9.08.

LUMINARIA

9.09.

LAMPARAS

9.10.

EQUIPOS AUXILlARES Y ACCESORIOS DE LOS SISTEMAS DE 1LUMINACI6N

9.11.

CALCULOS LUMINO'rECNlCOS

9.12. ILUMINACI6N DE EMERGENCIA

9.13.

FffiRA 6PTICA

9.14.

EL ALUMBRADO PUBLICO

9.15.

OTROS TIPOS DE JNSTALACIONES

9.01 . ACERCA DE LA ILUMINACIIlN Y LA ELECTRICIDAD La tecnica de la iluminaci6n es una verdadera especialidad dentro de ]a ingenieria electrica, y su interrelaci6n la encontr amos en los albores de la p1imera. La historia de la civilizaci6n muestra siempre al hombre tratando de superar los d.iversos escollos que la naturaleza le imponia y le impone. Uno, era el hecho que luego de que se ocultaba el sol, el desarrollo de cualquier actividad se le hacfa muy dificil y aun imposible en algunos casos. Es asi como los sabios e inventores de ese entonces se

276

lnstalaciones electricas - M.

A. Sobrevila y A. L. Farina

lanzaron a la busqucda de un sistema de iluminaci6n artificial que pudiera salvar el o~staculo que significaba la ausencia de la luz. Luego de los primeros trabajos al respecto llegaron a la conclusion de que la ilumjnaci6n artificial deberia provenir de la electricidad, cosa que efectivamente sucede, como que tambien esos aparatos de laboratories dejaran de ser tales y tuvieran aplicaciones prac~~G{l$ y por ende masivas. Es alii donde comienza tm camino int.en-elacJonado entre la electricidad y 1a luminotecnia. La aplicaci6n de los por ese entonces, modernos ' sistemas de iluminacion no. estaban ni estan los actuales, exenios de las :r apl"eciaciones esteticas. esta forma hoy en dia podemos deci.r que todo lo que esta relacionado con la i1uminaci6n tiene dos grandes componenLes: una, Ia luminotecnia propiamente dicha y la otra, la estetica. Tam.bien es necesario destacai' que ,dentrQ de la electrotecnia dedicada a la luminotecnia, se cuenta con una gran participaci6n de la electr6nica, la cual ha permitido logros que de otra manera serian imposibles. Es por ello y por tratarse de un libro dedicado a las i.nstalaciones electricas en general q4e, los conceptos que se exponen a continuaci6n, solo deben tomarse como UJ\a guia del tema. Para el caso de los calculos, ta.mbien sedan elementos que permitan tener una aproximaci6n sin pretender la exactitud que resultarfa de un proyecto luminotecnico ni las consideraciones esteticas que inevitablemente deben ienerse en cuenta. Por lo tanto, lo que sigue es, suficiente para algunos casas simples en q1.1e el proyectista no esta sometido a un alto grado de exigencia. Por ello, comenzamos por hacer algunas indicaciones generales de interes. Es importante sefiatar que la continua evoluci6n tanto sea de las lamparas, como de las luminarias y sus equipos auxiliru·es, hacen casi imposible un seguimiento mas o menos cercano de las ultimas apariciones en el mercado de estos productos. Ello ocm-re, entre otras cosas, porque se trata de lograr un mejor aprovechamiento de la energfa electrica y t ambien nuevas productos con renovadas esteticas.

pe

9.02. NATURALEZA DE LA LUZ La l uz es una manifestacion de la energfa en forma de radiacion.es 1.dectromagneticas, capaces de afectar el sentido de lavista. Entendiendo como mdiaci6n a 1a transmisi6n de la energia a traves del espacio formando el conjunto de elias eJ espectro e]ectromagnetico.

21'7

l!um1naci6n

La luz esta dentro de la gama de las radiaciones visibles, existiendo otras que nolo son (ultravio1etas e infrarrojas). La Iuz del dia es blanca, pero en realidad esta compuesta par un conjunto de radiaciones electromagneticas. Estas ondas se miden por sus longitudes y dado sus valores en luminotecnia se emplea el nanometro que es uu submClltiplo del metro. Es decir, 1 nan6metro =10-.9 metro. Se abrevia nm. El ojo humano presenta distintas sensibilidad de acuerdo con las longitudes de onda.

9.03. MAGNITUDES Y UNIDADES

El estudio de la luminotecnia y los fen6menos fisicos que patticipan en ella, asi como los efectos producidos por estos, han dado origen a una serie de magnitudes y por ende unidades. Las principales se enumeran a continuaci6n. Ex:isten otras que se utilizan en estudios mas avanzados. Flujo luminoso F Se denoroina de esia manera a la energfa radiante em.itida por una fuente de luz que afecta la sensibilidad del ojo durante un segundo. Su unidad es ellumen, cuyo simbolo es lm..

Rendimiento luminoso Tambien denominado como eficacia luminosa, permite relacionm· la potencia electrica consumida por una fuente de luz y el ilujo luminaso emitido. Es la relaci6n entre los 1m emitidos y los watt consumidos y par lo tanto es de fundamental importancia ala hora de decidir sobre la fuente de luz a emplear. Se expresa en 1m I watt.

Cantidad de luz Se denomina cantidad de luz o energia luminosa al flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo. Se expresa en lumen por hora. La expresi6n que la cuantifica es:

Q =F t

=[lumen] H

[hora}

(9.01)

278

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

PermiLe evaluar a las fuentes luminosas a lo largo de su vida util.

lntensidad luminosa Siempre esta referida a una determinada direcci6n. Por lo que la intensidad lu.minosa de una fuente de luz en una direcci6n dada es igual a la relaci6n que hay entre el flujo luminoso contenido en m1a angulo scilldo cualquiera cuyo eje coincida con la direcci6n considerada y el valor de dicho angulo expresado en estereorradianes. La intensidad luminosa tiene como unidad ala candela y su simbolo es cd. Se utillza para determinar la. intensidad luminosa en una determinada direccion.

lluminancia Iluminancia o iluminaci6n de una superficie es la relaci6n entre el flujo luminoso que recibe la s uperficie y su extension. La unidad es el lux, y su sfmbolo l.x. La expresi6n de esta magnitudes: (9.02)

La iluminancia se utiliza para expresar el nivel de iluminaci6n de un lugar (puesto de trabajo, campo de deportes, calles, etc.). A los fines de podcr determinar e) njvel de iluminancia de u n lugar se emp1ea un instrumento llamado lux6metro, el cual expresa en escalas adecuadas el n ivel de iluminaci6n directamente en lux.

luminancia La luminancia de una superficie en una direcci6n determinada, es Ia relaci6n ent1·e la intensidad luminosa en dicha direcci6n y la superficie aparente (superficie vista por el observador situado en la misma direccion). Su unidad es la candela por metro cuadrado que se denomina nit. La luminancia puede ser directa o indirecta, correspondiendo 1a primera a las fuentes de luz y la segunda a los objetos iluminados. La importancia de esta magnitud esta relacionada con el efecto llamado deslumbramiento.

lluminaci6n

279

9.04. PARAMETROS Los sistemas de iluminaci6n, como cualquier otro sistema tiene caracteristicas que le son propias, asi como hemos vista anteriormente, tienen sus propias magnitudes, de la misma forma podemos decir que tambien existen panimetros asociadas particulares. A continuaci6n enumeraremos a Los generales, existiendo otros muy particulares que podnin ser consuJtados llegado el caso.

Introduce ion Los sistemas de iluminaci6n, como cualquier otro sistema tienen caractedsticas que le son propias, as! como hemos visto anteriormente, tienen sus propias magnitudes y parametros asociadas. A continuaci6n enumeramos a los principales.

Color de Ia luz El ojo hurr.ano tiene limites en cuanto a la sensibilidad de las radiaciones electromagneticas que le llegan, fuera de las cuales no percibe ninguna clase de radiaci6n. Ese espectro que lo sensibiliza esta comprendido en una zona que se ubica entre los 390 nm y los 790 nm. Pero dentro de esta zona, la percepci6n no es para todas las radicaciones iguales. La mayor sensibilidad esta dada para una 1ongitud de onda de 555 nm. Estas longitudes de onda se correspond.en con los distintos colores que percibe el ojo humano, asf en el extrema inferior 390 nm lo identifica como el color uioleta, 555 nm como verde-amarillo y en el otro extrema, 790 nm como el rojo.

Temperatura color Se utiliza para definir el color de una fuente de luz. Se expresa en grados Kelvin, siendo su simbolo 0 K.

Vida util Es un parametro que viene determinado por la cantidad de horas de funcionamiento, en los cuales su valor nominal decae hasta un valor previsto. Su importancia esta dada a la hora en que hay que definir el tipo de lampara a emplear.

280

lnstalaclones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Corriente de conexion Las h'imparas, como cualquier otro tipo de consumo al ser conectada a la instalaci6n electrica, pm·a su funcionamiento se establece durante un brevisimo lapso de tiempo una corriente mayor que la nomina] la cual se denomina corriente de conexi6n. Tambien como en los otros consumes se la mide en veces la nominal. Por ejemplo: una determinada lam para tiene 1..ma corriente de conexi6n de cinco veces Ia nominal. Esta corriente de conexi6n se denomina comunmente "pica de corriente". Cada tipo de himpara (incandescenteJ fluorescente, etc.) tiene su propia y determinada corriente de cone,P6n. La importancia de esta magnitud esta dada par el hecho que ese "pico de corriente" inicial puede hacer actuar la protecci6n del circuito a1 cual estan couectada, para 1o cual tiene mucho que ver no solo el tipo sino tambien la cantidad que se quiere conectar a la vez.

lndice de reproduccj6n cromatica Se utiliza para poder comparar las caracterfsticas del color de los distintos tipos de fuentes de luz, y se lo simboliza. con las leb·as Ra. El valor maximo que puede adquirir es 100, con lo cual se tiene una reproducci6n del color excelente. Tambien se utiliza la clasificaci6u de la norma DIN 5035. La misma se refiere a grados de reproducci6n del color, para lo cual utiliza una denominaci6n a lfanumerica: 1, l a, lb, etc.

Temperatura de funcionamiento Las lamparas son elementos que transforman la energ1a electrica en radicaci6n electromagnetica, de las cuales algunas pueden ser captadas por el ojo h umano y otras no. Las que no pueden ser vistas se manifiestan en forma de calor. Dependiendo del tipo de constructive este calor puede ser mas o menos importanLe el cua] se transmite a su entorno (portalampara, cables, soportes, etc.) y por lo t anto hab1·a que tenerlo presente en el momenta de seleccionar los distintos elementos.

lluminaci6n

281

9.05. INSTAlACIONES ElECTRICAS DE LOS SISTEMAS DE ILUMINACION A~pectos

constructivos

Mas alla de los aspectos constructivos de las instalac;iones

e~ectri­

Gas, )os cuales hemos venido tratando en los capitulos anteriores y cuyas

pap.tas minimas se establecen en la RIEl, es necesa1·io seiialar que esta ultima reglamentacion en su Item 77J.. 7 titulado "Clasificaci6n de las lineas" y a la vez en el sub-item 771.7.6 titulado "Clasificaci6n de los circuitos" establece los tipos y eantidades maximas de bocas que se destinan ala iluminaci6n. A su vez !a Tabla 771.9.2, da el numero minima de circuitos de las viviendas en funci6n de los grados de electrificacion. Un parametro de mucha importancia es la caida de tension entre Ia acometida y el pun to de utilizaci6n o sea la boca de alumbrado, ya que Ia misma no debe exceder el 3%. Una tension menor o mayor a la nominal afectan las car acteristicas del flujo emitido asi como el funcionamiento propi_a.mente dicho de las lamparas. Otro factor importante a tener en cuenta en la conexi6n de las luminarias, es la temperatura de funcionam1ento, ya que Ia misn1a puede superar la admitida par los cables de w;o comtin que estan aislados en PVC. De ser asi se debe recurril· a cables con aislamien to que permitan un funcionamiento a temperaturas mas elevadas.

Aspectos funciona les El funcionamicnto de }a~ l,wninarias como el de todo tipo de consumo, tiene su repercusi6n en la instalaci6n electrica, es asi como se pu ede apreciar que las hl.mparas incandescentes solo inf1uyen cuando . .... . son conectadas ya que tienen.-1.ma corriente de co.nexi6n elevada que puede afectar en los elementos de protecci6n del circui,to ~orres­ pondiente. En cambia las luminaras con lamparas de descar ga y dado que necesitan de los balastos para su funcionamiento y que estos tienen un bajo factor de potencia, obligan a su correcci6n o compensaci6n medi~­ te la conexi6n apropiada de un condensador. ~

282

lnstalac1ones eleclricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

9.06. SISTEMAS DE ILUMINACION Los sistemas de iluminaci6n que son posibles de encontrar, mas alla de los cada vez mas especiiicos (trabajos con elementos de muchos detalles, ci1·ugfa, etc.), y atendiendo a s11s ubicaciones con n~specto a las edificaciones que los alojan, estos sistemas pueden ser de inletior o exterior. • Los de int-erior: comerciales, dcportivos, emergencia, escape, ho· gareiios, industriales y especiales. • Los de exterior: decorativos, fundamentales, seguridad, viales asf como tambjen algtulos de los a nteriores que por sus caracteristicas se hagan en exteriores. Como puede apreciarse el espectro es muy grande en ambos casos, por lo que, una vez ubi<.;ado el lector y atento a lo enunciado nos introducira en los conceptos basicos.

9.07. TECNOLOGJA DE LA ILUMJNACION Los fen6menos fisicos, sus relaciones, las leyes que lo rigen presentan un grado de complejidad tal, que es por ello que podemos hablar de la luminotecnia como una verdadera cspecialidad y dado que este Ii.bro, tal como Lo anticip~iramos, pre ten de dar un a idea del tema, es que luego de baber enunciado cicrt.os principios, rela.ciones y sistemas, que necesariamente deben ser conocidas para poder al menos interpretar y evaluar ciertos aspectos que hace a la ihuninaci6n, es que nos abocaremos a la tecnologi'a que sc emplea en esos sistemas. Para ello a con tin uaci6n pasaremos aver los diversos componentes con los que se cuenta para poder desarrollar un sistema de iluminaci6n, mas alla del tipo que se tl·atc. Esta tecnoJogi'a, independienlemente de las nuevas formas constructivas que tienen en el presente y las que pod ran adoptar, seve mater:ia]jzada en ldmparas, luminarias, equipos auxiliares y elementos parct el montaje de estos.

llumi nac ion

283

9.08, lUMINARIAS

Definicion E1 Comite Internacional deAlumbrado ha defmido a las Juminario.s como;"aparatos que djstribuyen, tiJlran o transforman la luz emiticla por una o varias lamparas y que contienen todos los accesorios necesarios ara {ijarlas, protegerlas y conectarla al circuito de alimentaci6n". Existen dos tipos fundamentales de luminarias de acuerdo a su empleo: las de interior y las de exterior o intemperie. A su vez, cada uno de esLos dos tipos aclmilen otras subdivisiones de acuerdo a su funci6n, dpo de lampara, etc.

Caracterfsticas de las Juminarias Las lumillarias se identitican y caracterizan por las llamadas curvas de distribuci6n luminosa, como la que vemos en las Figmas No 9.01 y 9.02. Se trata de representaciones gn\ficas proyectadas sob1·e un plano, de los valores de la intensida.d luminosa medida en candelas, conforme losdivcrsos angulos bajos los c:uales la luminaria emite luz. Tomando todos lasextremos de los veclores que parten de la luminaria, podemos construir esas curvas de distribuci6n Juminosa. Si examinamos los catalogos comerciales de los fabricantes de luminarias, veremos que se indica esta misma

luminarla (aliefacto)

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Figura No 9.01 (izq.) y 9.02 (der.) Curvas d e dlstribuci6n luminosa

284

lnstalaciones electncas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

LUmlnaria de radiacion concentrada

Lumlnaria de radiaci6n expand1da

Luminaria de radiaci6n direccional

Figura N° 9.03 Distribuci6n luminosa de las distintas luminarias

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Luminaria

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Lummaria__. ~

Figura N" 9.04 Formas de instalacion de distintas luminarias

Figura N° 9.05 Luminarias con lamparas flluorescentes para interiores

Figura N° 9.06 y 9.07 Luminarias anti-explosivas

curva, conforme diversos angulos posibles o interesantes. La curva de distribuci6n luminosa sirve para conocer la forma en que la luminaria emite luz. En la Figura N° 9;03 tenemos tres tipos. El de la izquietda es una luminaria que emite luz con preferencia en una direcci6n - hacia abajo- y podrfa COl-responder a un proyector o a una lampara concentradora, como 1as que ofrece el comercio. En la Figura N° 9.03; el grafico del centro pertenece a una luminaria que emite luz en forma expandida hacia los !ados y sera muy interesante para iluminar calles y carreteras. E1 de la derecha, en cambio emite luz en una sola direcci6n 1 siendo apto para muchas tareas industriales1 lugares abiertos1 avenidas, etc. Las luminadas de uso en interior pueden ser de muy diversas formas y estilos, pero en Ia Figura No 9.04 apreciamos tres formas C:o· rrientes de instalarlos. La de Ia iz· quierda es totalmente embutida en el techo, la segtrnda apllcada sobte el cielorraso y la de la derecha, es para una luminaria colgartte. La Figura N° 9.05 muestra una luminaria para inte-rior, con tubas fluorescentes. Las figuras N° 9.06 y 9.07 nos muestra dos luminaril:lS del tipo estancas o para exteriores antiexplosivas. En un caso fijada a La pared y en el otro de colgar.

lluminaci6n

285

En cambio la Figura No 9.08 y 9.09 nos ensefi.a dos modelos de luminaria para iluminaci6n vial y las Figuras N<> 9.10, 9.11 y 9.12 muestra proyectores de distintas concentraciones y himparas. Tambien es bueno repasar los diversos tipos de iluminaci6n que existen. En la Figm·a N" 9.16 teuemos una sintesis de los mismos, en que el dibujo superior nos muestra Ltn esquema de la luminaria y debajo de cada uno, la curva de distribt1ci6n luminosa que le corresponde. Se puecle apreciar que a la izquierda tenemos el caso de la luz dil•ecta, que proyecta en una direcci6n dada. Es interesante pat·a trabajos industriales, en grandes naves de fabricas, gaipones o dep6aitos. Este tipo de iluminacion permite lograr sombras deftnidas en los ob.fetos, laci litando su iden Lificaci6n, forma y color. Hacia la derecha, teneruos los dos casos diametralmente opuestos, ya que Ia luz indirecta y las gargantas luminosas, proyectan la luz hacia arriba y la que llegara a los planos de traba.jo, lo hace por medio de los techos y paredes que lfls reflejan. En este tipo de iluminacion, los objetos, casino proycctan sambras, produciendo en general, una sensaci6n de confort para los lugaTes de estar y circu taci6n.

Figura No 9.08 Lumina1•ia parl\ iluminaci6n vial para montat· en una columna

Figura N° 9.10, 9,11 y 9.12 Luminarias tipo reflectores

Figm·a N'} 9.09 Luminaria para iluminaci6n vial que se monta suspendida

Figura No 9.13 Luminaria para grandes alturas

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

286

Figura N° 9.15 Luminaria estanca para piscina

F'igura N" 9.14 Luminaria decorativa

Luz directa

Luz semidirecta

Luz difusa

Luz semindirecta

Luz indirecta

Garganta tuminosa

Figura Nn 9.16 Distintos tipos de luminarias y sus respectivas cut·vas de distribuci6n

Los casos interrnedios sirven para soluciones diversas y en los tratados de luminotecnia el lector puede encontrar mayores det~lles. Otro aspecto interesante es la llamada curva de niuel f'otometrico. El efecto que una lurninaria produce sobre un plano iluminado, se mide por la iluminancia, valor que se expresa en una unidad que se llama lux. Si en la Figura N° 9.17 tomamos una columna de alumbrado publico, con una curva de distribucion luminosa como se indica arriba, a la dcrecha. La lu7. lleg::1 s caCia ptmto del p.iso y proclur.e sus efectos lnrninosos de acuerdo ala inLensidad Iuminosa en Ia direcci6n considerada y

287

lluminaci6n

Luminaria para alumbrado

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Columna'"'piiblico-

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Curva de distribucl6n luminosa, de frente

Curva iso/ux en corte

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Curvas isolux en planta

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Figura N" 9.17 Curvas isolux de una luminaria exterior montada sobre una columna

en forma inversa al cuadrado de la distancia entre el punto en cuesti6n y Ia luminaria. Esto se d.esarrolla en la t.eoria de la Fisica o en los t.ratados de luminotecnia. Asignado a cada punta iluminado un valor en lux, se puede trazar las llamadas curvas Isolu.x o curvas de igual valor de ilztminacion.. Tomando para t.odos los planos verticales posibleR, se puedc imaginar una superficie en el espacio. Uniendo los puntas de igual valor de iluminaci6n en lux, se trazan las curvas Isolux. Estas curvas perm.iten apreciar la regularidad de la iluminaci6n, asunto que en t.rabajos de mucha exigencia, se estipula en e1 contrato.

288

Jnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

9.09. l.AMPARAS lntroducci6n Son las fuentes Q.e la luz y eonstituyen el elemento fundamental de los sistem/is de E~lumbrado. Desdc la pri.mera lampara incandescente la prepcupaci6:q de lps fabricp.ntes }la si(l.o y de hecho lo sigue siendo, el rendimiento de las mismas, o sea, que emitan la mayor cantidad de luz con un minirqo consume de energia electrjca. Esa preocupaciQn, ha ido en crecimientp de acuerdo con los estudios que se hacen sobre las reservas energetica!> del mtUJdo. Consecuencia de las investigaciones y de los distintos desarrollos tecnologicos, se ppede decir que hpy en dia se pueden encoutrar en el mercaqo innumerables tipos de h1mparas, que inclusive y a simple vistl:l no resu1ta tall facil reconocer las bondades o particularidades de l&s mismas.

Clasificaci6n Fundamentalm.ente se puede decir que de acuerdo a sus pri ncipios de funcionamiento, existen dos tipos: las de (itamento y las de descarga. Dentro do cada uno de esto~ tipos se puede hacerc otras subdhri.siones. Por ejemplo dentro de las primera~ y de acuerdo al gas de llenado podemos distinguir las de filamento comun y laf]l denominadas lamparas hal6genas. Si hacemos refe1·encia al consumo, pochiamos clasificar a las lamparas como de consumo normal y las de bajo consumo. Dentro de estas elementales clasi:ficaciones es posible hacer otras, que puede11 estar relaciouadas con distintas apreciaciones respecto de su construcci6n y/o funcionamiento. Es asi que, dada la extension del tema en este 1ibro solo daremos una vision general de las caracter1sticas de 1as mismas.

lamparas lncandescentes • Principio de funcionamiento Se basan en la radiaci6n visible que es emitida por un filamento metruico en estado incandescente debido al paso de una corriente por el. • Forma constructiva Exterionnente se puede distinguir el bulbo y el casquillo, lOIS cualcs adquieren distintas formas y tipos. En sn interior tienen el soporte

lluminaci6n

289

del Cilamento, el fi.lamento propiamente dicho y un gas de relleno. Los tilamentos pueden adquil"ir distintas formas constructivas.

• Gas de relleno Se ubhza un gas denominado inerte, para que la temperatura del filamento pueda ser mayor y consecuentemente una mayor emisi6n de luz con un menor desgast6. Los gases corounmente utilizados son el arg6n y nitr6geno, p'e r·o puede varia-r de ....... acuerdo al tipo de lampara: y a la tecnologia propia de cada fabricante. • Ampolla Ademas de las del tipo comUn, se encuentran las decorativas, como tas velas, gotas, etc. En cuanto al tipo de vidrio con que estan construidas se pueden encontrar: claras, perladas; luz de dia, etc. (ver la Figura

w 9.18). Por otra parte, de acue1·do a su terminaci6n superficial pueden ser: Figura No 9.18 acabado mate, opalmas, coloreadas y Distintas fortnas cons'tructivas de las lamparas espejadas. incandescentes • Filamento Se utiliza el tungsteno (o wolframio') por su alta temperatura de fusion y un bajo grado de evaporaci6n lo cudl permite una mayor temperatura de trabajo. Existen los denominados filamentos eomunes y los reforzados, para Mmparas de 25, 40 y 60 watt.

• Casqililio Pueden sef con rosca Edis
lnstarac iones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

290

• Potencia Se encuenLran en potencia~ de: 15, 25, 40, 60. 75, 100,150,200,300, 500, 750 y 1000 watt. • Flujo El flujo que emiten estas L\imparas es el indicado en la tabla 9.5 Oamparas de 220 V). • Rendimiento luminoso Es variable con la potencia, y va desde 9lm/W para lamparas de 25 W hasta 19 lm I W para las de 1000 W. • Vida util La vida iitil es de ap1·oximadamente 1000 horas. • Temperatura color e indice de reproducci6n Tienen una temperatura color de 2900 °K, resultando ser de las denominadas "luz caJida" (el sol6000 °K). La radiaci6n emitida cubre todo el espectro visible lo cual le otorga el v---o-maximo valor: Ra = 100 6 grado 1. • Conexi6n Las l!imparas incandescentes se conectan directamente ala red, como en la Figura N° 9.19. • At enuacion del flujo luminoso No hay restricciones para reduFigura No 9.19 cir el flujo luminoso, pero, con un Conexi6n de una lampara menm· flujo tiene una menor tempeincandescente ratura color, o sea una menor eficiencia luminosa pero una vida util mas larga. Ellimite inferior de la tension que se puede aplicar es el 50%. TABLA No 9.01. FLUJO EMITIDO POR LAS LAMPARAS INCANDESCENTES

PO'l'ENCIA [Wl

FLUJO [LM]

215

150

2.100

40

-120

200

3.000

60

720

300

4.900

75

950

500

8.300

100

1.350

1000

18.500

POTENCIA [Wl

FLUJO(Ufl

25

• lnfluencia de la temperatura ambiente Pnicticamente no tiene. • Aplicaciones La gran variedad de formas constructivas y de potencias hace que sus aplkaciones sean casi imposibles de enumerar. • Formas constructivas de las ]amparas en general Exi.sten los m.::is diversos tipos constructivos, cada una de las cuales presenta una patticu1aridad lo cual perm.ite hacer vru.iadas aplicaciones, sobrc todo aquellas que tienen sus aplicaciones con fines decorativos. Continuando con la t6nica de este libra recoznendamos que cuando se tenga que hacer un uso especffico se consulte con los manuales l'espectivos. De todas maneras podemos decir que basicamente encontramos dos grandes Lipos de lamparas desde ol punto de vista de su uso: las decorativas y las que se emplean en las luminarias denominadas reflectores. Desdc el pun to de v:ista de la tension de alimentacion podemos encontrar: para 220 V direct.o, o sea sin necesidad de equipo au:xiliar o transformado1·, y de ba.}a tension (6, 12, 24, 55 y 110 V).

tamparas para 220 V • • • • •

•

•

• •

Lamparas para 220 V. Putencias: 25, 40, 60, 100, 150 y 250 W. Flujo luminoso: desde los 250 a 4.000 lm. Vida util: entre 1500 y 3000 lweas. Casquillos: es aqul en donde encontramos una amplia variedad. Desde los clasico y comunes a rosca (E27), pasaudo por los del tipo "bayoneta", "mifion" (E14) a los que se usan en los reflectarcs. Ampollas: algo ovoidales, cilfndricas, LToncoconicas, y algunas otras. Seiialandose algunas que tienen el reflector incorporado o son parte de la ampolla. Tipo de luz: blanca brillante con una temperatura color de aproximadamente 2.900-3.000 oK. Usa: Se emplean fundamentalmenLc para lograr efectos decorativos u ornamentales. Eqaipo auxili.ar: Noes necesario.

Lamparas para baja tension • Potencias: 5, 10, 20, 35, 50, 65, 75, 90 y 100 W. • Tension.es: 6, 12, 24, 55 y 110 V.

292

lnstalac1ones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

• Flujo lwninoso: desde los 60 a los 1900 1m • Vida £Uil: entr·e 2.000 a 4.000 horas. • Casqztillos: se utilizan los denominados "doble pines" de diversas medidas (G4; OY6, 35; G53; etc.) as1 como tambien 1os del tipo "bayoneta". • Ampollas: cilfndricas, pero fuhdamentalmente las troncoc6nicas por tener el reflector incorporado. • Tipo de luz: blanca bri1lante con una temperatura color de aproximadame.nte 2.900 - 3.000 aK. • Uso: Se usah para sistemas de iJunlinaci6n del tipo ornamental (vidtieras, museos, locales comel'ciales, etc.). • Equipo cwxiliar: utilizan equipos del tipo electr6nicos, o autotTansformadores.

Caracterfsticas particulares En general y para cualquier tipo de lampata se puede decir que;

• La briliante7. de Ia luz emitida permite realzar los colores y crear- efectm; atn;ctivos. • Que sus menores dimensiones fad.litan el trabajo de los decoradores. • Tienen una vida util mayor que las lamparas incandescentes. • Pre:;ent.an tm buen rendimiento (lumen/watt).

Asi como otras caractelisticas que serian largas de detallar.

lamparas fluorescentes A continuaci6n se ttataran las lamparas fluorescentes comunes.

Las compactas se venin mas adelante. Son lamparas del tipo de descarga y ls.s que mayores aplicaciones tienen luego de las incandescentes. Los avances logrados en la fabricaci6n de este tipo de la mpara, al 1gual que los obtenidos en los equipos amdliares de las mismas, han hecho que se obtenga una buena relaci6n costo-prestaci6n tal que ello hace que se mantenga la utilizaci6n de las mismas a pesar de los nuevos tipos de lamparas que se desarrollan.

lluminaci6n

293

C/asificaci6n En este tipo de lamparas se han p1·oducido nuevas desan-ollos, siempre basados en obtener un mejor rendimiento o una mejor eficacia luminosa. Es asi .que hay un grupo de ellas que se denominan de bajo consumo de las cuales nos ocuparemos oportunamente. Si hacemos referencia al consumo, podriamos clasificar a las lamparas como de consumo normal y las de bajo consumo. Dentro de estas elementales clasificaciones es posible hacer otras subdivisiones, que pueden estar relacionadas con distintas apreciaciones.

Principia de funcionamiento Los tubas fluorescentes necesitan de un equipo auxiliar para su arranque y funcionamiento. El circuito de Ia Figura N° 9.20 representa lma lampara fluorescente comun. Las Figuras N° 9.21 y 9.22 son otros circuitos para estas lamparas. Elllamado balasto, denominado popularmente como reactancia puede ser electromagnetico o bien electr6nico. El arrancador conforme la Figura N" 9.23 es un mecanismo automatico Figura N" 9.20 (pudiendose encontrar tambien los Circuito de una lampara del tipo electr6nieo). Al aplicar la fluorescente tensi6n 1 esta tambien queda aplicada a extremos de unas laminillas, dentro de una ampolla con gas inerte, por ejemplo Arg6n. Se produce asi un destello o descarga luminosa en ese pequefto dispositivo, lo que origina calor y la laminilla bimetalica se calienta y se curva, tocando a la otra. Se cierra asi el circuito de los electrodes, los que se calientan y emiten electrones. Cuando los efluvios dejan de existir, las laminillas se enfrian, sepi'mindose. Al hacerlo, se corta la corriente y en el balasto se produce una sobre tension de inducci6n, que origina un area electrico dentl·o del tubo. Else area es de luz ultravioleta, que el ojo humano no ve, pero esa radiaci6n, al pasar por los polvos fluorescentes que recubren la parte interior del tuba, se transforma en luz visible.

294

Jnsta laciones electncas - M. A. Sobrevila y A. L. Fari na

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Figura N° 9.21 Circuito de dos lamparas fluorescentes

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Figut•a N° 9.22 Circuito de dos lamparas fluorescentes con un solo balasto

El tipo y color de esa htz, depende del tipo de polvo fluorescente empleado y de su compos:ici6n quimica. Una vez iniciado el arco en el Lubo, la Lensicin que resta en el arrancador, es insuficiente como para hacerlo arrancar nuevamente. Se aprecia asi que el tuba fluorescente tiene, en cada tmo de sus extremes, un filamento calefactor, parecido al de una lam para com{m incandoscente, cada uno con sus espigas de cone-

295

11uminaci6n

xi6n. Por ello, repitiendo lo dicho mas Bimetal Condens/Jdor r - - - - , arriba, al aplicar tension al circuito, esa tension tambien queda aplicada a las laminillas del arrancador, porAmpol/a que el circuito queda completado a con ' Circullo traves de esos filamentos, que emiten Arg6n a/~rico electrones por efecto de su temperatura y facilitan la puesta en marcha Figura N° 9.23 del tubo. Una vez lograda la corrienArrancador de una lampara te directamente de electrodo a elecfluorescente Lrodo (de extrema a extremo), la corriente de calefacci6n ya no es necesaria y concluy6 la misi6n del arrancador. Una vez en marcha normal {concluido el arranque), el tubo fluorescente queda en serie con el balasto (reactancia inductiva con hierro o electr6nico). Esta inductancia toma una cierta potencia que hay que adicionar a La del tuba, para tener la potencia total que toma el equipo. Esa potencia puede llegar a] 30%.

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Construccion y componentes • Gas de relleno En el interior de este tipo de lampara se puede encontrar una mezcla de vapor de mercurio y gas inerte. • Ampolla Las ampollas pueden ser rectas, circu1ares y en forma de ''U" para las comunes, en cambia para las del tipo compacto las formas son mas variadas. Las lamparas rectas o mas comunes se fabrican en djstintos diametros: 16, 26 y 39 mm. • Filamento El o los ftlamentos de este tipo de lamparas tienen una mision distinta a la de las h1mparas incandescentes, tal como se ha descTjto en el titulo principia de funcionamiento. • Casquillo Las lamparas fh1orescentes rectas tienen en cada 1-mo de sus ex.tremos dos espigas (G13) para su conexi6n. Las circulares (GlOg) yen forma de "U" (2Gl3-92) tambien tienen casquillo de cuatro espigas. En el caso de las denominadas compactas o de bajo consumo en cambio la variedad es mas grande ya que se encuentra desde las clasi-

296

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

cas roscas Edison (E27), de dos (con variaciones) y cuatro espigas (distintos tipos}.

• Tensi()nes Este tipo de lampara requiere de un equipo auxiliar para ser conectada a las lineas de 220 V; 50 Hz. Mediante el empleo de un convertidor-elevadox adecuado se las puede conectar a tensiones de corriente continua (e~barcaciQnes, vehicu1os, etc.). , Potencia Las lamparas fluores.centes tlJbular.es r-ectas se fabrican para potencias comprendidas e1,1.tre los 9 y 110 W. Las circulares y en forma de "U'' con potencias de: 22, 32, 40 y 65 W. Las lamparas fluorescentes compactas ode bajo consume tien~n potencias comprendidas entre los 3 y los 29 W. • Color El color de estas lampara13 se establece de acuerde ala composici6n ~ el material fluorescente con que se rec~br~ el interior d~l bulbo,, convirti.endo de esta manera la 1·ad\~ci6.J,l. ultr~violeta que se. v;e1,1.era en su interior. • Temperatura colOl' Las lampara~ fluorescentes pu~den, hallavse en colores Vqrios a los cuales se le a socia Ia correspondiente temperatura color la C'\lal p"Uede variar entre los 2700 y los 6500 °K. Es asi que la IEC ha fljado como referencia los valores dado.s ~n 1~ Tab1a W 9.02. En el mercado. es posible encontrar otras denominaciones. • Rep~o~cci(m de co~Q.r DeciamQs en e1 ~~tulo ant8.\·ior que la forma de calificar a este. tipo de la n;tpaJ:·a ~e a9¥~rd9 a la fori\l::l
'I_'EMPERATURA COLOR DE ~S LMrPA.RAS FLUORESC~N:'fES,

COLOR

: TEMPERATURA COLOR

80LOR

~0~)

-

Bl an~o ca.J~dp

(OK)

-

3.opo

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~

3.5,QA

Blanco -

..

TEMPERATURA COLOR

-

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4.200

Luz de dia

6.500

.I i

297

lluminaci6n

TABLA N° 9.03. iNDICES DE REPRODUCCION DE LAS IAMPARAS FLUORESCENTES

["K]

iNDICE DE REPR()DUCCI6N (RAJ

Blanco calido

3.000

50

Blanco

3.500

75

Blanco frio

4..200

62

Luz de dia

6.500

75

I'

COLOR

TEMPERATURA DE COLOR

ductos de los distintos desarrollos tecnol'6gicos que realizan los fabricantes. Es por ello que a continuaci6n se clara en forma orientativa los fndices de lamparas est{mdar que se pueden obtener en el mercado local. Existen otros tipos de lamparas que presentan valores distintos, ya que dependen de los difer·ente·s modelos que ofrecen las principales 'fabricas. No se indican los correspondientes a aquellas lamparas de color continuaci6n di'chas (amarillas, verde, etc.). En el mercado es posible encontrar otros colores los 'c uales tienen sus propias temperaturas color e indice de reproducci6n cromahca, p'itra lo cual habra que consultar los catalogos de cada una de ellas. • Flujo . El fluj'o luminoso 'emitido por las h1mparas depende de su color y potencia si la 't·ensi6n de alimentaci6n '·es la nominal ·asi como la temperatura -ambiente sea la indicada para cada tipo. El fluj6 varia con las horas de uso, las cifras caracter1sticas pueden es't ar dadas para el flujo inicial 0 para el flujo luego de una cierta cantidad de horas de funcionamiento. En la siguiente p~:gin.a:, da.mos 'una tabla orien'tativa del flujo enritido por hhnparas de distintas potencias y distintos c'olores. • Rendimiento lum'fuosu Se encue'ntra 'entre los 35 y 90 lm/W, seg-lin el cotor. • Vida util La duracidh de las Utmparas flu'O-r8s'Centes 'e s sensioleinente maYor ~ue las incandescentes, ya -que alcahz-an ~as 7500 'noras de funcionamieitto en los modelos comun:~s y mucho mas ·en modelos 'especiales.

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

298

TABLA Ng 9.04.

POTENCIA NOMINAL

COLOR

[W]

FLUJO PO TENCIA LUM.INOSO NOMINAL [lm]

18

FLUJO LUMINOSO

[W]

[lmj

Calida

1350

Calida

3350

T•·opical

1350

Tropical

3350

Niveo

1350

Nfvco

3350

Lu<~

30

COLOR

36

dia

1300

Luz dfa

3250

Cali do

2450

Calido

5200

Trop1cal

2450

Tropical

5200

Niveo

2450

Luz dia

2300

58

Niveo

5200

Luz dfa

5000

TABLA No 9.05.

POTENCIAS, COLOR Y FLUJO LUM1NOSO DE LAMPARAS FLUORESCENTES DE ENCENDIDO RAPIDO ENCENDIDO RAPmo PO TENCIA NOMlNAL

COLOR

[WJ

FLUJO P01'ENC1A LUMINOSO NOMJNAL [lm] [W]

COLOR

FLUJO LUMINOSO

nmJ

40

Blanco Niveo

3100

65

Blanco Niveo

4950

40

Luz dfa

2600

65

Lu2 dia

4100

Sobre estas lamparas influye la temperatura ambiente y trabajan con un factor de potencia bastante bajo. Es por esta ultima causa que se fabrican equipos con adecuados elementos para mejorar el factor de potencia. • Conexi6n Estas lamparas- tal como lo explicasemos anteriormente necesitan de un equjpo auxiliar. Las conex:iones se muestran en la Figura No 9.11. En la practica se han desarrollado numerosos circuitos para las lampnras fluorescentes. • Atenuaci6n del tlujo luminoso La variaci6n del flujo emitido po1· este tipo de lamparas se puede obtcner mediante el cmpleo de baJastos electr6nicos denominados

lluminacion

299

"dimerizables". Estos permiten regular el flujo luminoso entre ellOO% y un 1% para lo cual es necesario una linea de bajo voltaje (entre J y 10 V de conlente continua) al cual se conecta w1 elemento que pennita realizar esta variaci6n. Esta va1·iaci6n se puede realizar mediante un regulador continuo en forma manual o bien mediante un sensor de luz, el cual realizara las variaciones. Es-tos sistemas que permiten la variaci6n del flujo se utilizan en aulas, salas de conferencia, estudios de Tv, para contort o bien para lograr un ahorro de energia electrica si se colocan sensores que interactuen con la Juz diuma. • lnfluencia de la temperatura ambiente Las himparas comunes estan diseii.adas para una temperatura de 20"C, el aumento de la misma inO.uye sobre la presion del gas de llenado reduciendo el 11ujo. • Aplicaciones Dadala variedad constructiva de estas lamparas su campo de aplicaci6n en los sistemas de iluminaci6n generales es muy exlendido.

Lamparas Hal6genas Son himparas con fllamento de tungsteno o wolfrarnio, que tienen una combinaci6n de gases en su interi01~ siendo su forma constructiva

~ :l

I=>

Figura N" 9.24 Lampara ha16gena bi-pin

Figura N° 9.25 Lampara dicroica convenciooal

Figura N° 9.27 Lampara halogena para reflector

Figura N° 9.26 Lrunpara dicroica con vidrio

309

lnstalac iones electncas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

distinta alias de filamento comun. En esta combinaci6n de gases utilizados para su llenado predominan los que se denominan hal6genos (fluor, cloro, bromo y yodo), de alli deriva su nombre. E1 funcionamiento particular de estas Iamparas es que e] gas de relleno se combina con los vapores del fi1amento recomponiendolo, procesos que se realiza ciclicamente. Las ventajas que presentan este tipo de lampara son: menores dimensiones, mayor rendimiento luminoso, mayor temperatura, mayor duraci6n y constancia en el flujo luminoso a lo largo del tiempo.

lamparas de Vapor de Mercurio

lntroducci6n Son lamparas del tipo de descarga. Tienen muchisimas aplicaciones, pudiendose decir que se ha universalizado su utilizaci6n.

Descripci6n • Principio de funcionamiento Las lampa.ras a vapor de mercuric tienen interiormente, un electrode de trabajo y uno de arranque. Este ultimo ioniza el gas argon pero la corriente tiene un valor peque:5.o y causa la vaporizaci6n del mercurio. Luego la corriente principal pasa de un electrode de trabajo a otro y aumenta la vaporizaci6n hasta alcanzar la condici6n de trabajo. El encendido dura unos 15 minutos, basta alcanzar las condiciones normales. La luz del arco electrico interior es azulada verdosa, pero con adecuados revestimientos, se logran colores de uso practico. El balasto limita la corri.ente, dado que como todas las lamparas de arco, a medida que toman la temperatura de servi.cio, disminuyen su resistencia interi<_)r y es menester un elemento limitador en serie. • Forma constructiva Tienen una ampolla elipsoidal (ver Figura N° 9.28) que sirve de soporte y aislante tennico al tubo de descarga. Contando con electrodes: de encendido (conectado con una Figura No 9.28 resi.stencia) y principal. La ampolla Lamparas de vapor se encuentra recubierta en su parte de mercurio

lluminaci6n

301

intez·ior con una sustancia fluorescente, que se activa con la radiaci6n ultrav'ioleta del arco pal'a emitir su luz caracteristica. · Ga.s de relleno Se encuentra entre la ampolla y F igura N° 9.29 el tubo de descru·ga y es neutro a preLampara tipo reflectora sion infe1·ior a la a troosferica para evital' que se formen arcos entre las partes roetilicas del interior de la ampolla. · Ampolla Se pueden encontra1· dos tipos de ampollas, la elipsoidal y la reflectora. • Casquillo De acuerdo ala potencia los casquillos son E27 y E40 · Tensiones Son lampru·as que necesitan equipo auxilia1· y se pueden conectar a 220 V; 50 Hz. · Potencia Estas laroparas se fabrican en potencias de: 55, 90, 125, 250, 400, 700, 1.000 y 2.000 watt. · Rendimiento luminoso Se encuentra entre Jos 35 y 92 lm/ W. · Flujo El flujo que emiten lam.paras de forma elipsoidal y consideradas estandar se indica en la Tabla No 9.6. · Vida 1Hil La vida U.til promedio pru·a estas lampa:ras es de 16.000 (50, 90, 125 y 250 W) y de 12.000 (700, 1.000 y 2.000 W) horas. TABLA No 9.06. POTENCIA Y FLUJO DE LAS UMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

I

r \

POTENCIA (WJ

F LUJO

POTENCIA

FLUJO

(lnt]

[WJ

(lm}

50

2.000

400

2.2.000

80

4.000

700

38.500

125

6.500

1.000

58.000

250

13.000

2.000

125.000

- -

302

lnstalaciones electricas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

· Temperatura color e indice de 1·eproducci6n Su luz se puede decil· es blanco neutro o blanco luz de dia La temperatura color esta comprendida entre 4.500 y 3.500 °K seg{m el tipo de lampara y su fabricante. El indice de reproducci6n de color varia entre v 49 y 50 dependiendo del tipo de lam· N para. Grado de l'eproduccion 1 6 3. PE • Conexion ~ Estas lamparas tal como lo explicasemos anteriormente necesitan de un equipo auxiliar, las conexiones se muestran en la Figura No 9.30. · lnfl.uencia de Ia temperatura ambiente Practicamente no tiene. • Aplicaciones Se emplean tanto en luminarias para interiores como pru·a exteriores, en ambos casas en el caso de grandes Figura N° 9.30 areas. Por ejemplo: industrias, deCircuito de una lampara positos, calles, avenidas, etc. de vapor de mercurio

Lamparas de Sodio Es una himpara que por su prmcipio de funcionamiento se la puede encontrar dentro de las del tipo de descarga. Son lamparas de muy buen rendimiento luminoso, lo cual ha hecho que sus aplicaciones se fuesen difundiendo con el correr de Figura N° 9.31 los aiios. Los tipos de lamparas son Lampara de vapor de sodio dos, y se denominan: de sod,;o a baja de alta presion presiOn y de sod£o a alta presion. Dada la importancia del empleo de estas lamparas haremos un tratamiento por separado de cada una de ellas.

Lamparas de sodio a alta presion Es uno de los tipos de lamparas de mayor eficiencia y larga vida tttil que se fabrican. Este tipo de h1mpara surge como una conse-

lluminaci6n

303

cuencia de las caractecisticas del funcionamiento de las de baja pre· si6n. Ellas presentan una mejor tonalidad de la luz emitida que las anteriores. · Principio de funcionamiento Al elevar hJ presion se obtiene una luz que cuenta con espectro cuya composici6n hace que se obtenga una luz de col01· blanco que per· mite el discemimiento de todos los colores. La luz es producida por el paso de la corriente electrica a traves del vapo1· de sodio, io cual se prodL\Ce en un tubo de cen1mica. Estas lamparas requieren un tiempo que oscila entre los tres y cnatro minutos pru:a logrru· su completo encendido. · Forma constructiva Esta lampara cucnta con un casquillo, que pu,ede tener distintas formas y una ampolla. Dentro de la misma se encuentra el tuba de ceramica en cuyo interior se produce el iJujo de con·jente a traves del vapor de sodio genetado a partir de dos electrodes de tu.ngsteno. Todo esto montado en convenientes soportes. Existen diversos tipos consttuctivos que presentan variaciones cromaticas del haz emitido. · Gas de relleno Se emplean sodio, mel,"cm'io y un gas noble (xenon o a1·g6n) a los fines de corregi.r el color. · Ampolla Puede ser tipo cilindrico o b1en elipsoidal. · Filamento Son dos filamentos que forman los electrodes en los cuales se pro· dttce la descarga. · Casquillo Se proveen con casquillos del tipo: PG12, E27 y E40. · Tensiones La tension de encendido es mas elevada que las de baja presion y vades-de los 3 a los 5 kV aproximadamente, seg{tn el tipo, Lo cual hace qtle sea necesario elevar el nivel de tension si se alimenta con la red publica de 220 V. Las va1·iaciones de la tensi6n tienen una influencia importante en el comportamiento luminoso y electrico. · Potencia Este tipo de lamparas se provee en potencias de: 250, 400 y 1.000 W. · Flujo El Uujo emitido por estas himparas se da en la Tabla N" 9.09.

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

304

TABLA N" 9.o7. POTENCIA Y FLUJO LUMJNOSO DE LAS LAMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESI6N ELIPSOIDAL POTENCJA

FLUJO

POTENCIA

FLUJO

[w]

[lm]

[w]

[lm]

50

3500

250

25.000

70

5.500

400

47.000

150

14.000

1.000

120.000

TABLA W 9.08. POTENCJA Y FLUJO LUMINOSO DE LAS LAMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESI6N TUBULAR CLARA POTENCIA

FLUJO

{wl

{lml

POTENCIA (wl

FLUJO [lml

50

4.300

250

32.500

70

6.500

400

55.000

100

10.000

1.000

130.000

150

17.450

Este flujo es a las 100 primeras horas de funcionamiento. · Rendimiento luminoso Es muy elevado y oscila entre 140 y 150 lm I W. · Vida util La vida L\til para las lamparas de 250 y 400 W es de 9.000 horas, en cambio las de 1.000 W es de 4.000 horas con un ciclo de 3 horas por cada encendido. · Temperatura color e indice de reproduccion Estas lamparas, tienen un espectro continuo de la energia eruitida concentrandose en el segmento que comprende el amaril1o-blanco, no teniendo emisi6n significativa de ultravioletas. Grado de repxoducci6n 4. · Conexion Estas lamparas tal como lo explicasemos anterio1·mente necesitan de un equipo auxiliar compuesto por el balasto e ignitor, las conexiones se m uestran en las fi.guras.

II uminaci6n

305

· Influencia de la temperatura ambiente Nula. · Aplicaciones Al ser una lampara de elevado rendimiento luminoso encuentra su aplicaci6n en todos aquellos lugares en qonde se requiera ilu.minar grandes areas.

Umparas de sodio a baja presion

l.-a descarga electrica se produce a tr~ves del metal sodio evaporizado a baja presi6n, con lo cual se produce una radicaci6n visible casi Figura W 9.32 monoct·omatica (599 y 599,6 nm) de Lampara de vapor de sodio color amarillo. Esta radiaci6n se prode baja. p1·esi6n duce en la zona del espectl:o visible en Ia cual el ser humano presenta mayor sensibilidad. · Principia de funcionamiento Como lampara de descarga, se produce una~ dentro de una ampolla que contiene el sodio a baja presi6n. · Forma coustructiva Son similares a las de alta presion. · Gas de relleno Se utiliza un gas noble como el ne6n. · Ampolla Es del tipo cilindrico. · Fill,\mento Son dos filamentos que forman los electrodes en los qu.e se produce la descarga. · Casquillo Utilizan casquillos del tipo: BY 22 d. · Tensiones La tension de encendido es de 490 y 660 V, segun los tipos, lo cual hace que sea necesario elevar el nivel de tensi6n si se alimenta con la red publica de 220 V. Las variaciones de la tension tienen una influen· cia importante en el comportamiento luminoso y electrico. · Potencia Este tipo de lampru·as se provee con potencias de: 19, 35, 55, 90, 135 y 190 w.

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l nstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

· Flujo De acucrdo al orden de potencias dado los flujos luminosos sou: 1.900, 4.600, 7.700, 12.500., 21.500 y 32.000 1m r~spectivamente. TABLA N" 9.09. POTENClA, FLUJO LUMINOSO DE L..-.\8 UMPARAS DE SODIO DE BAJA PRESION

POT EN CIA

lwl 90

FLU,JO {tml 13.$00

135

22.450

l80

:~U~50

POTENCIA

35

FLUJO llm] 1.800 4.600

55

8 .000

[wl 18

· Rendimiento luminoso El rendim1ento de ap1·oximadamente 190-2.00 lm f W lo cual es otra de sus caractcristicas distintivas de este tipo de lampara. · Vida util La Vlda util para estas lamparas es de aproximadamente 6.000 horas con un ciclo de 3 horas por cada encendido. · Temperatura color e inclice de rcproduccion No es posible su evahtaci6n desde el momento que su emisi6n es monocromatica amarilla-amwanjado. El grado de rep1·oducci6n es 4. · Conexion Estas himp:n-as t al como lo explicasemos anteriormente necesitan de un equ..ipo auxiliar, las conexiones se muestran en las figuras . · InOuencia de la tempe1·atura ambiente No tiene. · Aplicaciones Si bien es una lampara de elevado rendimiento luminoso, el hecho de tener una luz monocromatica sus aplicaciones se ven reducidas, a aquellas aplicaciones en donde no interese d..iscriminat· colotes. Es pot ello que su uso preferencial esta dado en rutas, autopistas, muelles, depositos, etc. tambien se la utiliza con fines decorativos sob1·e todo en grandes areas 0 grandes construcciones.

Lamparas a Vapor de Mercurio Halogenadas Las lamparas de me1·curio halogenadas o lamparas de halogenuros constituyen una variedad particular de himpa:ras, son e l producto

lluminaci6n

307

d
308

lnstalactones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. farina

· Casquillo Se fabrican con casqlr'¥los: Gl2, RX7, con cables, E27, E40 y Fc2. · Tensiones Se pueden conectar en 220 V en potencias basta 1.000 W y en 390 V para las potencias mayores. TABLA N" 9.10. CARACTERISTIOAS APROXIMADAS DE LAMPARAS D E VAPOR DE MERCURIO HALOGENADAS

POTEN CIA [W)

35 70 150 250

FLUJ O LUMI NOSO [lm] 3.400 5.000 a 6.500 11.000 a 13.500 20 000 32.000 a '12.000

RE ND IMIENTO [lmJW)

87 89 92

85

TEMPERATURA DE COLOR

iNDlCE DE R E P R ODUCCI6N

[RaJ

rm

lB lll

3.000 3.000

lB

-

3.000

3.200

1.000 2.000

80.000 a 95.000 200.000 a 240.000

90 a 95

lB lA 1A-2B

90 a 100

1A-2B

4.500 a 6.000

3.500

2()0.000

90

lA

6.000

400

80

.

5.MO

·4.20.0 a 5.900

Los datos det~l).ados_ e.o:t;J. aproximados y pxomedios de los distintos tipos existentes en el II,J;ercado local. De necesitarse datos precisos habra que recurril· a los Cf;l~a.~ogos de los fabricantes. · F luj o El flujo que emiten estas lamparas se indican en la tabla 9.9. · Potencia Las potencias en que se fabrican son: 39, 72, 75, 147, 150, 250,400, 1.000, 2.000 y 3.500 W. · Temperat ura color e indice d e rep rodu c ci6n Se indican en la Tabla 9.9. · Conexion Se pueden conectar a redes de ali.mentaci6n de 220 6 39,0 V; 50 Hz, a traves de un balasto, pero necesitan un ignitor que les suministre un pulso de tension elevada. · Campo de a plicaci6n Se utiiizan tanto en sistemas de iluminaciones interiores como exteriores y tambie~ en usos especiales. Sus inmejorables condiciones de

lluminaci6n

309

reproduccion cromatica, alta temperatura color y un buen rendimiento luminoso las hacen apropiadas para estudios de cine y TV, asi como tam· bien para espectaculos, campos deportivos al aire libre y en interi01·es.

Lamparas Especiales La variedad de lampams tratadas hasta aqui no agota el tema ya que existe una gran vari.edad de lamparas que se pueden denominar de uso especial o tambien especffico, ya que no son de uso corriente yes por ello que no las hemos tratado. De todas maneras y a modo de informacion general vamos a mencionar algunos tipos. En este ultimo caso algunos de los nombres con que se la identifi.can en el mercado son en realidad nombres dados par las fabticas ya que se tratan de exclusividades. Es asi que podemos encontrar los siguientes tipos de lamparas especiales o de usos particulares: · En el caso de las de filamento se pueden encontrar los siguientes tipos: hongos, velas, miii.6n, pebetero, tubular, perfume, reflectoras 0 proyect01·as. Y mas alia de SU forma varian en cuanto al color y tipo de vidrio empleado en la construcci6n de las ampollas. Lamparas fluorescentes para solarios. • Radiadores para ~aplicaciones tecnicas. De tonos especiales. Transforman la radiaci6n UV de onda corta de la lampara de mercurio a baja presion en radiaci6n de la zona azul del espectro y en radiaci6n UV de onda lru·ga. Se utiliza en procesos quimicos. lnfrarrojas para uso industrial, utilizadas como fuente de calor, para el secado u horneado. • Infrarrojas para uso en granjas, se emplean para mantener una determinada temperatura en algUn recinto. Se las utiliza fun· damentalmente para la cria de pollos o en viveros. • Infrarrojas de onda corta, utilizadas en tratamiento de afecciones de la piel humana. Luz negra. Pueden tene1· forma de tubo fluorescente o bien elipsoidal. Son fuentes de rad.iaci6n de luz ultravioleta de onda larga . Se utilizan pa1·a la excitaci6n del fen6meno de luminis· cencia. Se emplean en industrias, laboratories, fines deco1·ativos yen locales de espectaculos.

310

lnstalaciones eltktricas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

· ·

• •

De descal'ga de mercuric de baja presion que emiten UV-A. Se emplean en tratamientos de enfermedades de la piel o bien para el brouceado de la nusma. Tambien tieue aplicaciones en procesos fotoqu1micos. Fluorescentes tubulares de radiaci6n UV de onda larga. Seemplea en maquinas destinadas al copiado en papeles fotosensiblcs. Germicidas. Son del tipo de descarga de mercurio a baja presi6n. Se emplea en establecimientos hospitalarios y sanatOl"iAles, en la industria alimenticia y en instalaciones destinadas al t.ratamiento del aire. Seii.alizaci6n. Empleadas en paneles de seii.alizaci6n o en equipos de m aniobra y/o comando. SemafDl'os. Destinadas a equipos de trafico urbana o ferroviario. Linternas.

lamparas Mezcladoras · Principio de funcionamiento Son una combinaci6n de lfunpara incandescente y descarga en vapor de mercuric . No requieren equipo au.xiliar, el mismo filamento se ocupa de limitru.· la coniente. Tienen restricciones en cuanto a la posicion de funcionamiento. Pueden funcionar en posicion vertical con un angulo de inclinaci6n maximo de 30° y no en posici6n horizontal. · Forma constructiva E}tteriormente es muy similar a una lam para a vapor de mercurio, o sea que tiene el bulbo en forma elipsoida] y el casquillo, los cuales adquieren distintas formas y tipos. En su inte1·ior tienen: e1 soporte del filamento, el fllamcnto p1·opiamente dicho y un gas de relleno. Los filamentes pueden adqu:i:rir distintas forma constructiva. • Arnpolla Son del tipo elipsoidal (Figura N" 9.30). • Filamento Se utiliza el tungsteno (o wolframio). • Casquillo Son a 1·osca del tipo Edison. Para 160 y 250 W: E27; para 250 y 500 W:E40. · Tensiones De la red: 220 volt.

lluminaci6n

311

· Potencia Se encuentrau en poteucias de: 160, 250 y 500 w. · F lujo El flujo que emiten estas lamparas de acuerdo a las potencias son 3.000, 5.000 y 14.000 lm despues de 100 horas de funcionamiento. Figun N° 9.34 · Vida util LA.mpara mezcladora La vida util es de aproximadamente 6.000 boras. • Temperatura colore indice de reproducci6n Tieuen una tempetatura color de 3.600 oK (160 W) 3.900 °K (250 W) y 4.100 °K (500 W). En cuanto al indice de reproducci6n cromatica de acuerdo a las potencias ante1·iores varia entl'e: 65, 69 y 60. · Conexi6n Las lampal'as incandescentes se conectan di:rectamente a la red, como las Iamparas incandescentes. · Aplicaciones Presenta una amplia gama de usos, reemplazando con exito en muchos casos a las lamparas incandescentes de mayor potencia (200, 300 y 500 W).

lamparas de Baja Consumo Con la denominaci6n de bajo consumo se conocen a un tipo de Utmpara fluorescente que presenta la caracteristica de tener un rendimiento lumino.s o elevado. Con lo cual, con unidades de pequeiias potencias electricas se obtienen flujos equivalentes al de otl'as, de mayores potencias. Se le ba dedicado una parte de este capitulo po1· la importancia que tienen en virtud del ahorro de energia que se puede lograr a partir de las mismas manteniendo el nivel de iluminaci6n y demas caracteristicas que hacen a los buenos sistemas de Figura N° 9.35 Lampara de bajo consumo alumbrado.

lnstalaciones electrlcas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

312

Existen diversas formas const.ructivas y peri6dicaroente es posible ver la aparic16n de nuevas modelos con caracteristicas superadoras. Es por ello que, siguiendo la t6nica de esta publicaci6n dareroos las carac· teristicas fundamentales. · Principia de funcionamiento Son him paras de descarga gaseosa del tipo fJuoxescente. · Forma constructiva Existen divexsas formas. Tambien varian con la potencia de las mismas. · Ampolla Varian con la potencia y el tipo. Alru.·gadas, elipsoides, esfericas, cilinchicas, condos o cuatl·o elementos, etc. En la Figura N' 9.20 se ilustra, a modo de ejemplo, un formate clasico con 4 elementos y balasto incorporado. • Casquillo Se presentan algunas con casquillo a rosca del tipo Edison E27 y con los del tipo GX24d, o sea, con espigas de conexi6n. · Tensiones Necesitan equipo auxiliar para ser conectadas ala red de 220 volt. En algunos casos el balasto del tipo electr6nico forma parte de la lampara y en otros esta separado de la misma. · Potencia Estas lamparas se fab1•ican con potencias de: 3, 5, 7, 9, 11, 15, 16, 20, 21, 23, 26 y 29 W. · Flujo Habitualm.ente se da una equivalencia eniTe el flujo emitido par una lampara incandescente y el de estaslamparas, dependiendo de las marcas pel'o en general se puede afirmal' lo expresado en la Tabla N" 9.10. TABLA N" 9.11. EQUIVALENCIA ENTRE LAS LAMPARAS lNCANDESCENTES Y DE BAJO CONSUMO

JNCANDESCENTE DAJO CONSUMO INCANDESCENT£ BAJO CONSUMO POTENCIA POTENCIA PO TENCIA POTENClA [W] [W] [W] IWJ 25

5

100

15 20

40

7

120

23

GO

11

15

3

75

313

llumlnacion

Para conocer el flujo especifico de un determinado tipo de l8,mpa1·a se deben1 recurrir a los cat:Hogos provistos por los fabricantes. · Vida util Pu~de estimarse en 10.000 horas, dependJendo del ciclo d~ encendido. · Temperatura color e indice de reproduccion La temperatura color esta entre los 2.700 y 3.000 °K. · Conexi6n. Las lamparas que tienen el balasto incorporado se conectan mediante un portalampar a convencional (E27) y las de balasto separado, con la conexi6n cM.sica de las lamparas fluorescentes. · Campo de aplicaci6n El campo de aplicaci6n de este tipo de lamparas es ilimitado, tanto sea en interior como en el exterior. Debe contar con una luminaria especifica, o bien puede ser montada en las convencionales si se trata de reemplaza.r una lampara incandescente por una de bajo consumo.

LED Los LEDs son diodos que emiten luz cuan se les apbca una tension . Su nombre deriva de los vocables del ictioma ingles: '1ight emitting diode". Fisicamente son como una capsula transparente o coloreada, cons-

truido de un material plastico resis· tente que encierra al elemento semiconductor y de la parte posterior de la misma saten dos cables para su conexi6n. Estes elementos operan con unf1, tension cuyos va.lores estan compren· didos entre los 1 y 4 V, siendo la corriente que circula por los mismos esta comp1·enclida enh·e los 10 y 40 rnA Originalmente se los utilizaba en equipos electr6n1cos para da1· algllil tipo de seiial (prendido, apagado, sintonia, etc.).

Figun N° 9.36 Led

•• Figura N° 9.37 y 9.38 Aplioacion de led en Ia seiializaci6n vial

314

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. l. Farina

Su elevada e:fici.encia (lumen/watt) pero su pequeii.o tamaii.o ha hecho pensar que agrupandolos se puedan tenc1· fuentes de luz de muy bajo consume y alta eficiencia. Es asi como podemos vex como aplicaci6n a los semaforos, en donde se ban reunido una cantidad ap1·eciable de diodos dentro del espacio que antes ocupaban las lamparas incandescentes. Su prolongada vida tttillo hace atractivo ya que reduce 1os costas de manten:imiento y haciendo a la eficiencia de su funci6n como semaforo. La falla de uno o varios a la vez no afecta al conjunto Su bajo consume pe1·mite su utilizaci6n con paneles solares. Tamb1en son utilizados para las luces indicadoras de posicion de los vehiculos.

9.10. EQUIPOS AUXILIARES Y ACCESORIOS DE LOS SISTEMAS DE llUMINACION

Componentes de los sistemas de iluminaci6n Rcfiriendonos a la luminotecnia, seiialamos que esta tecnologia, mas alia de las nuevas formas constructivas que tienen en e1 presente y

las que poru·an adopta1·, se ve materializada en lamparas, htminarias, equipos auxiliares y accesorios para el montaje. Es asi como, entre los diversos tipos de lamparas que se han ido describiendo anteriormente, hemos podido observar que muchas de ellas no pueden funcionar conectadas directamente a la red de alimentaci6n ya que necesitan lo que hemos denominados equipos auxiliares. Los accesorios son necesarios para todos los tipos de lam paras :J los equipos auxiliares se utilizan fundamentalmente en las lamparas de descru:ga, ya que como se dijera oportunamente, cuando se establece un arco en una atm6sf€n·a de gas, la l'esistencia que presenta al paso de la conientc es negativa, con lo cual esta tiende a e1evarse indefinidamente, cos a que no ocurre por que en determinado momento se destruye. Pa1·a que esto no ocurr.a se recurre a un elemento que limite la coniente. En otro caso es necesario dru· un pico de tension para que se inicie el arco. Es asi como entenderemos por equipos au..xiliares de las lamparas a los arrancadores, balastos, condensadores, ignitores, reguladores y t1·ansformadores o auto-tl·ansformadores, en cualquiera de sus formas constructivas.

lluminaci6n

315

Tambien hemos mencionados a los accesorios para el montaje, los cuales son los portall:imparas y porta a1-rancadores en todas sus variantea. Para que una lampara tenga un buen funcionamiento, o sea aprovechando a1 maximo sus bondades, es necesario que la misma disponga de un equipo auxiliar y accesorios para su monta.ie. Si bien la correcta selecci6n de una lampal'a es ilnportante no menos la es lade estos ultimos. Siempre es conveniente seguir las instruccioncs quo alt·especto da el fabricaute de lampara.

Equipos auxiliares

Arrancador Recibe tambicn el nombre de "cebador". Existeu dos tipos constructivos: electromecanico y electr6nicos y se utilizan para hacer encender o ''a.rrancar" las lamparas fluorescentes. Los del tipo electr6nico tambien protegen ala Jampara, ya que en caso de que no arranque en forma iuulediata, directamente la desconecta evitand.o el molesto parpadeo que se produce cuando quiere encender y poi' alguna raz6n nolo puede hacer. Otra ventaja, to constituye el hecho que permite un encendido instantaneo.

Balasto Los balastos para lilmpaxas de descarga gaseosa se constl'uyen de dos tipos bien definidos: los electromagnet.i.cos y Jos electr6nicos. En o1·den de apa1·ici6n, primero .fueron construidos los eJectromagneticos y luego los segnndos. Estos {utimos p1·esentan las siguientes ventajas: ahorran enerb>Ja, hacen que las lamparas t.engan una mayo1· vida l'1til, desconectan la lampara defectuosa o agotada, no emiten 1·ujdos y algunos pexmiten variru· el flujo luminoso. Como inconvenient.e, producen algtmas interfe1·encias. Existen distint.os t.i.pos de balastos de acuerdo al tipo de lampara. Lamparas fluorescentes - Tubulares Con precalentamiento De arranque n\pl.do (rapid start) Para dos lamparas de arranque nipido

316

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

· Uimpaxas fluorescen tes compactas Lamparas de mercuric de alta presion · Lampartfs de me1·cuTio halogenado · Lampa'i·as de sodio alta presi6.b La rn:paras de sodio de baja presion

Capacitor. En Ia practica se le dice Condensador Se utilizan para la correcci611 del factor de -potencia 6 "cos ?". En todos los tipos de .Lampal'aS de descarga, el valor de la capacidad debe estar de acuerdo con la -potencia de la h1mpara.

Ignitor Se utilizan en los siguientes tipos de lampara de descarga: sod.i.o alta presion, sodio 1baja presion y merc\n io halogenado. Pueden generar pulsos de ·tension entl.·e los 1 y 5 KV durante un perfodo de tiempo entre 0,5 y 2 microsegundos·. Se fa brican para conectat en serie, en paralelo o bien e11 deriva¢i6n, de acuerdo t:on el tlp'O de lampara a utilizar.

Regulador de flujo Los r~gulad'Otes d-e fluj o luminoso de las lamparas o "dimmei" so!l equipos de los denominados electt·6nicos por su constrm:lci6h . Se utilizan para cun.trolal' el flujo ·emitido por las llimparas de descar,ga ~ntre 'valot·es pre--establecidos. El valor de refe1·en cia puede ser dado m.:anualment-e (mediante un potenciometro) o bien automaticamente (u ti\izando \.\lla fotO'celula). Se utilizan de diversas iormas: ;puede ser en un auditorio, antes de apagar las luces para una proyecei'm, con fines decorativos o bien para ahorrar energ1a electrica, ya CJ.1!t~ mediante una fotocelula se va. censando la luz diurna y en £unci6n de ella se gradtaa el flujo de las llimparas. Habi.tuaim.e\ioo :a este ultimo tipo se lo denomina "in.teligente".

Tran sformador Se utilizan pru:a lamparas de del tipo bal6genas de baja tension. La alimentaci6n al pri mari.o se hace con 220 V; 50 Hz y tienen \.ltn secun-

lluminaci6n

317

dario cuya tension es de 6 V para potencia de 10 y 35 W, de J 2 V para 20, 50 y 75 W. En cambio para 24 V Ja potencia es de 20 W. A traves de estos transformadores se puede regular el fl.ujo luminoso de la lam para (dimming).

Accesorios para el montaje

Porta arrancador Como su nombre lo indica se utiliza para soportar y conectar al circuito el arrancador, de forma tal que si es necesario reponer el mismo no haya que hacer conexiones de cables.

Portalampara Elemento fundamental para 1~ vida de la lampara y de la lumina· ria. Sirve para conectar y sostener ala lampara dentl'O de la luminaria. Mas alia del tipo que se trate (existen tantos tipos como tipos de lamparas hay en el mercado), debe ser de buena calidad ya que, una mala conexi6n acarrea innumerables problemas.

Otro·s Existen otros tipos de accesol·ios tales como borneras, fichas para su conexi6n y sopo;rtes de las luminarias que por su variedad hacen imposlble su tratamiento en esta obra.

9.11. CALCULOS LUMINOTECNICOS El calculo d~ los sistemas de iluminaci6n se efectua de acuerdo a] tipo que se trate, o sea, si es pru·a interior o para exterior . .El p~·imer paso a ~a1· es tamar conocimiento de la actividad qt.te se de-sarrollara en cualquiera de los casas ya que a partir de ello podremos <;ietermin:w el nivel y tipo de ih,nninaci6n. Para lograT l.1na idea sobre los niveles de iluminaci6n que son necesarios en vivie.ndas, industrias, lugares publicos y dem~s recintos ilu;minados, conviene a.cudir a las nor· mas emitidas en f0l'ma conjunta pol' IRAM y la Asociaci6n Argentina de Luminotecnia (AADL):

l nstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

318

• IRAM - AADL J 2005

Lnminotecnia. Iluminaci6n artificiaL de interiores. Caro.cteristicas .. • IRAM - AADL J 2006

Luminotecnia. flu,m.inaci6n artificial de interiores. Niveles de iluminaci6n. • IRAM - AADL J 2015

Luminotecnia. Ilnminaci6n artificial en interiores. Metodo de calculo. 'I'am bien es necesario sefialar que la Ley de Higjene y Seguridad en el 'I'rabajo 19.597 y su decreta r eglamentario, establecen en su Capitulo 12 (iluminaci6n y color) las in tensidades minimas de iluminaci6n de acuerdo a la acti.vi.dad que se desarrolla en ellocal en cuesti6n. De esa rmblicaci6n -que recomendamos consu!tar- extJ.-aemos algunos datos que han sido consignados en la Tabla No 9.12. TABLA N" 9.12. TABLA 1 DE LA NORMA I RAM-AADL J 2006

CLASES DE TAREA VISUAL

I LUMINACION SOBRE EL PLAt~O DE TRABAJO

EJEMPLOS TiPICOS DE TAREAS VJS UALES

Lhtx)

Vision ocaslona l solamente

Tareas intennitentes ordi· narias y faciles con contrastes fuen:es Tareas moderadamenro cri· ticas ':! prolongadas con de· ta lles medianos

JOO

Permitir movimientos seguros, por ejemplo, circulaciones de poco trartSito, salado calderas deposito de materiales. placard, an narios.

JOO a 130

Trabajos toscos, intermitentes y mecllnicos, inspecci6n general y contado de partes de un stock, colocaci6n de maquinaria pesada.

300 a 750

Trabajos medianos, mec{micos y manuales, inspecci6n y montaje. Trabajos cou.lUnes de oficina, tales como lectura escdtura, archi\'o.

700 a 1500

'l'rabajos finos, roecanicos y ma· nuales, mon~aje e inspeccion. Pintura extrafina. sopleteado, costn· ra de ropa oscura

Tareas 1nuy sevcrus y pro·

longadas y de poco COn· tras~

319

lluminaci6n

TABLA W 9.12. (continuucion)

CLASES DE TAREA VISUAL

ILUMINACION SOBRE EL PLANO DETRABAJO

EJEMPLOS TiPICOS DE 'l'AREAS VISUALES

[lux]

1500 a 3000

Moniaje e inspecci6n de mecanismos delicados, fabricaci6n de henamicmtas y mn.uices, i.nspecci6u con calibrado, t rabajo de molienda fin a.

3000 II 10000

Trabajos muy finos de reloje.ria y repat·a-cion, casas especiales Campo operatorio de salas de cirugia.

Tareas muy severas y prolongadas, con detalles mi· nuciosos o con poco contt·aste

Tareas muy

clificile~

e im-

portantes

TABLA W 9.13. l NTENSIDADES MiNIMAS DE ILUMINAClON

TIPO DE LOCAL OTAREA (VIVIENDA)

VALORES MiNIMOS DE ILUMTNACHJN [lux]

Baiio, general

100

Bailo, sobt·e espejos (vertical)

200

Dormitorio, general

200

Donnitorio, cama, espejo

200

Cocina, general

200

Cocinn, pileta mesada

200

Estar, general

100

Estar, localizada

200

E!lta1·, lectura, escritura, costura

300

lluminaci6n interior Definido e1 tipo de local y la tarea que en el se va a ejecuLar, se puede con ayuda de tablas experimentales como las anteriores, fijru· un

320

!nsta!aciones e\ectricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

valor de iluminaci6n. Ese valor se multiplica por la supetficie a iluminar, y se obtiene el flujo luminoso necesario que se mide en lumen. F == E x S

=[lux} x [rn2j = [lnmen}

(9.03)

Como las paredes del local, el techo, y los objetos colgados en el mismo no reflejan toda la luz que reciben, el flujo luminoso que emiten los artefactos de iluminaci6n nose aprovecha integramente. A esto debe sumarse que el mismo artefacto compuesto muchas veces por vidrios o materiales h·ansparentes, no deja pasru· toda la luz que emiten las lamparas. Finalmente, el polvo que se va acumulando en los artefactos y parades resta posibilidades al sistema de alumbrado, resulta pues que toda la luz que emiten las lamparas empleadas, no llega a lo que se denomina "el plano de trabajo", que es la superficie donde se lleva a cabo la tarea o f1.mci6n del local. Por estas causas, una instalaci6n de alumbrado tiene un determinado rendimiento global, pxoducto de varios rendimientos pardales. En los manuales de luminotecnia se pueden encontrar todos los factores y directivas para el caJculo exacto de una instalaci6n de alumbrado, pero para determinaciones muy aproxima· das, que simplemente ponen al proyectista a cubierto proporcionando un margen de exceso, podemos utilizal' los valores indicados enla Tabla N" 9.13 yen la formula 9.04. TABLA N" 9.14. lNTENSIDADES DE ILUMlNACION RECOMENDADAS

TlPO DE LOCAL 0 TARE.<\

JLUMINACION [lux]

Ven tanilla de banco

180 a 250

Mostrador de un bat

150 a 200

Salas de lectura en biblioteca

250 a 500

Ahnacenes

150 a 200

Lib1·eria

200 a 250

Centrales tele fonicas au tomaticas

200 a 250

Cine'll\at6~rafo .

Sala de i.ntervato

40 a GO

Aulas y oficinas

300 a 350

Sill6n de dentistll

500 a 750

Dep6sito de materia]es en ferrocarriles

30 a GO

321

ll umlnaci6n

'I'ABLA N° 9.14. (continuaci6n) .

-

ILUMINACION

'I'IPO DE LOCAL 0 TAREA

Saln de

oper~ciones

(lu x j

-

-

Playa de roa.niobra de ferrocarri1es

10 a 30

-

en hospitales

350

Mes~

tie operadones en hospitales _ll{lesHi.s C~adt'os en museos Oficinas de d.Jbujo

a r.>OO

1000 a 5000 30 a 50 150 a 200 500 a 750

Vid riet·as bien iluminadas E ntrada en casa de f~unilia

2000

a 3000

90 a 150

Vestibula .en casn de familia Sala de estar e n casa de fami lia

100 a 150

Comedor en casa de familia Cocina en casa de familia Baii.o en casa de familia Dormitorio en casa de familil;l. Pasil\o e n casa de (amilia

150

Car teles de pl'opagartt.la

100

_20 0 a 250

.

60 a 100 300

-

a 800 a 80

150 a 1500 30 a 60 400 a 800

Cancha de basquet Canchas de football

-

300 Q '?00 1000 a 2mm

Ring de box Calles en ciudades importa11tes Calles en distritos sUburbanos

40

10 a 20

P layas de estacionam ie nto

y paseos

UO a 200 '90 a 150

Excavaciones . Fi'ente de edificios Patios de establecimientos industriales

Pla~as

a 150 a 200

SO a 50

--

10

tl

20

5 a 10

F = !£::..§ = [l uxlfm2) [lumen} a 11 [p ·u]

(9.04)

El valor FA es el flujo luminoso que deben suministrar todas las lamparas colooadas en la pa ntalla o ru·tefacto. Sabiendo el numero de ellas, es posible averiguar el flujo luminoso necesa.rio por lampara., obtenible con:

322

lnstalaciones

electri~as-

M.A. Sobrevila y A. L. Farina

(9.05) Siendo N el numero de lamparas que tiene el artefacto elegido. Con este nt'unc1'0 se puedc elegir la lampara. El rendimiento quo debemas adoptal' depende, como hemos dicho, de las paredes del local, del techo, de la altura, del tipo de artefacto, y del sistema de iluminaci6n. En forma m uy general, podemos adoptar los rendimientos indicados en la 'l'abla N° 9.15. Esta forma de cruculo es muy aproximada y solo se justifica como anteproyecto. Puede valer, cuando las exigencias son reducidas. Caso contl'ario, es menester acudir a un tratado de luminotecnia o manual apropiado. Debe tambien advertirse que el c{llculo recien. vista, se refie· rea un solo artefacto. Si la superficie a iluminar es grande, habra que dividir la superficie en varias partes y asignar a cada una, un ru·tefacta, volviendo a calcular conforme a lo vista. 'l'ABLA W 9.15. TIPOS DE ILUMINACIONES Y SUS RENDIMIENTOS

TJPO DE ILUMINACJON Luz direcla

RENDIMIENTO GLOBAL 0,42 a 0,10

Luz semi-directa

0,30

Luz difusa

0,3G

Luz semi-indirecta

0,18

Luz indirectas

0,09

lluminacion exterior Cuando nos referimos a ihLDlinaci6n exterior nos estamos refiriendo a cinco tipos de alumbrados bien defrnidos, a saber: o o o o

o

Arquitect6nico: frentes de edificios, instituciones, etc. Decorativo: monumentos, parques, plazas, jardines, etc. Vial: calles, autopistas, puentes, etc. Industrial: mueiiP.s, obras, play::~s de material<"..s, etc. Deportivo: para los distintos depo.rtes

II uminaci6n

323

Cada una de estas actividades al igual que las que se llevan a cabo en interiores requiere un determinado nivel de iluminaci6n. De acuerdo a la actividad que se desarrolla, se dete1·minari el tipo de Limpara y l~uninaria.

Los sistemas de iluminaci6n para exte1·iores se ejecutan con luminarias del tipo "proyector", cuyas caxacteristicas hemos vista oportunamente. Para determinar la cantidad de lurninarias necesarias se emplea la siguiente formula: (9.06)

en donde: N Cantidad de luminarias o proyectores. Em Iluminaci6n media [lux]. S Superficie a iluminar [m2]. W Flujo luminoso [lumen} de una luminaria. Cu Coeficiente de utilizaci6n del haz. fc Factor de mantenimiento. Iluminacion lDedia

Se mide en. lux. Esta determinada para cada actividad. · Flujo luminoso Es el flujo luminoso util emitido por la luminaria o reflect01·. Depende de la lampara y el rendimiento de la luminaria. • Goeficiente de utilizaci6n del haz Es la relaci6n entre el haz que incide sabre la superficie a iluminar y los del hazen total. El valor puede estro· comprendido entre 0,6 y 0,9. · Factor d e mantenimiento Depende de la calidad del mantenimiento que se realice en la instalaci6n y pnede variar entre 0, 75 y 0,90.

9.12. ILUMINACJIJN DE EMERGENCIA Su necesidad y ohltgatoriedad A traves de los Reglamentos de Eclificaci6n o bien de Ordenanzas, los distintos municipios de nt\estro Pais se establecen la obligatoriedad

324

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Figura N° 9.39. lndicador luminoso.

'

'

SAliDA

Figura N° 9.40, 9.41 y 9.42 Carteles (pictogramas) indicadores

del uso de sistemas de alumbrado de emergencia, en los edificios a los cuales concurre el publico en general Entendi€mdose por estos a: lugares de esparcimientos, bancos, sanatorios, etc. Estas disposiciones indican, que, en el caso de que falte la energia eltktrica que alimenta al sistema de alumbrado normal del edificio se encienda otro sistema independiente que pueda brindru, un nivel de iluminaci6n preestablecido dm·ante un cierto lapso de tiempo. Al respecto cabe seiialar que se suelen combinar estos equipos de iluminaci6n de emergencia con los indicadores del camino por el cual se debe evacua1· el edificio. Norma IRAM 1007 Senales de aduertencia-Sistema de riesgos paTa eventual incendio u. otra emergencia. La norma lRAM-AADL J 2027 fija los requisites para el: Alumbrado de emergencia en interior de esiablecimientos y la norma IRAM 2362 a su vez trata el Alumbrado de emergenc;ia-Luminaria aut6nom.a no permanente para dos ldrnpara.s inctmdescentes.

Tipos Figura N° 9.43 Equipo autonomo para iluminaci6n de emergencia

Existen fundamentalmente dos t.ipos de equipos para implementar un sistema de alumbrado de emergencia: el autonomo y el centralizado. En el primero de ellos eada luminaria tiene su fuente de energia o bateria. En cambio, en el segundo, se tiene como su nombre lo indica un sistema centl'al de baterias que alimenta a las luminarias que se disponen dentro del edificio.

llumlnaci6n

325

En cuanto ~ su funcionamiento, tam bien podemos dec:U· que hay dos tipos: los permanentes y los no permanentes. Los primeros son aqueDos permanentemente encendidos y los segundos los que lo hacen cuando falta la alimentaci6n normal de la energia electrica. Los indicadotes de acceso, como el iJustrado en las Figuras N" 9.39, 9.40, 9.41 y 9.42, son del tipo permanente. A los fines orientativos, el nivel minimo exigido para los sistemas de iluminaci6n de emergencia debera ser de 1 lux a nivel del piso.

9.13. FIBRA OPTICA Habiamos visto en los primeros capitulos que entre los conductores se eucontraban las fibras 6pticas, las cuales podian transmitir sefiales. Esas seii.ales, de hecho eran luminosas, pox lo que ese haz de luz se puede 1.ltilizar para iluminar. El empleo de esta tecnica se ha difundido en diversos campos de la tecnologia moderna. Asi e.s posible verlo en la industria automotriz como en construcciones civiles. Es en estas {lltimas es donde podemos encontrarlas en la iluminaci6n de fachadas, fuentes de agua, parques, monumentos, vidrieras, exhibidores, piscinas, etc. En los casos de las fucntes de aguas y piscinas, es necesario resaltar la importancia que tiene el poder ilum.inar chorros o almacenamiento de agua sin el potencial peligro que puede significar la energia electrica en este medio.

9.14. ALUMBRAOO PUBLICO Con esta denominaci6n se reconoce el alumbrado de calles, camjnos y autopistas. EsLos sistemas deben ser calculados por expertos en la materia, ya que hay innumerables variables a considerar, como ser el tipo de calle, el piso, la cantidad de vehiculos, etc. En este caso la irnpor· tancia y el tamaiio de la obra justifican la realizaci6n de estudios y catculos previos. Una cucsti6n que va ganando espacio dentro de este tipo de calculos es el ahorro de la energia electrica asi como tam bien las que hacen al mantenimiento de estos sistemas. Para esto Ultimo se recurre a la instalaci6n de sensores, tanto sean de corriente como de cantidad de luz. Con ellos se puede hacer un monitoreo constante del estado en que se encuentra el sistema y poder proceder a reparar en tonna inme-

326

jnstalac iones electricas - M.A. Sobrevila y A. L. Farina

diata cualquier desperfecto que pueda oc\urir (lam})aras quemadas, actuaci6n de alguna protecci6n, etc.). Este control de los parametms se hace mediante la transmisi6.n de los datos a traves de redes, los cuales son procesados po1· ordenadores que cuentan con el software adecuado.

9.15. OTROS TIPOS DE INSTALACIONES Salas de reuniones o espectaculos Los auditorios, cines, teatros y estudlos cinematograficos son salas que po1· su naturaleza reU.nen gran cantidad de personas, y los materia· les que se manejan son en general d~ naturaleza combustible, aunque no lo debieran ser. Sus instalaciones son entonces de cru·acter especial. El principal a.specto es la iluminaci6n de escape, destinadas a guiar al pUblico hacia las salidas principales o de emergencia, en caso de que por cualquier causa haya que desalojar la sala faltando energia de la red principal. Para la implementaci6n de esta iluminaci6n de escape se recurre a los indicadores o senaladores que hemos visto anteriormente. La ubicaci6n de los mismos es de fundamental importancia a los fines de lograr el objetivo propuesto: una evacuaci6n ordenada y sin pamco. La ubicaci6n de cada uno de los R~~------------indlcadores 0 senaladoreS debe Sel' CS· ~ ---t-<>----·---- Red A trategica e indicar sin lugar a dudas N~-H-9-- - -- - - las puertas, asi como otros obstaculos R~~++----~----que se pueda encontrar tales como: es~ -1-1-++--q-+---- Red B calet·a, escalones o pasillos sin salida. Si la sala es muy importante, puede pensarse en continuru· el espectaculo, para lo cual es necesruio un fr=f=l=i conmutador grupo electl·6geno de emergencia, que solo alimente Ja iluminaci6n y deje de lado la fue1·za rnotriz de valor elevado Tablero principal como el aire acondicionado. Dichos grupos pueden tomarse de una patencia igual a un tercio del total. Figura N° 9.44 Ot:ra providencia es la de tomar Esquema de doble doble alimentaci6n, segU.n el esquealimentacion

•~

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lluminaci6n

327

made la Figura N° 9.44, muy facil de realizar en los centros urbanos importantes donde hay mas de una red de distribuci6n. 'l'odas estas insialaciones deben revisarse con m ucha frecuencia. El esc:enario es un lugar partic:ularmente peligroso por lo combust ible de los materiales que se roanejan, de tal manexa que siempre se coloca un tel6n de seguridad, para evitar que, eventualmente el fuego pueda propaga1·se del escenario ala sala. El tel6n puede ser accionado por un motor o a mano indistintamente, debjendose usar mot.oYes completamente cerrados. Todas las instalaciones de caracter permanente en el escenario se hacen dentro de caneria de acero, y con cables sobredimensionados. Y las luces portatiles que deben cambiar de 1ugar frecuentemente, se taman de cajas especiales, donde hay tomacon·ientes protegidos mecamcamente. Los tableros se proyectan de tal fo1·ma que sea facil vigilarlos a simple vista. Las luces que cuelgan se suspenden con cadenas, evitando hacel"lo de los mismos cables electricos. Las luces que cuelgan se suspenden con cadenas, evitando hacex·lo de los mismos cables electricos. Los proyectores, las luces m6viles, los siStemas de apagado progresivo y muchos implementos mas, se construyen siempre cumpliendo severos requisitos de seguridad contra incendio, y el conjunto de detalles constituyen una verdadera especialidad que no abordaremos en este trabajo. Simplemente hemos querido dar una idea q\.le permita apreciar la magnitud de la tarea que implica un eficaz proyecto en esta materia. La mejor guia, cuando no se tiene experiencia en esta clase de trabajos, es la observaci6n directa de muchas obras simi lares, que permite realizar Lm proyecio adecuado. Es tambien una importante ayuda la consulta que pueda efeciuarse a las casas proveedoras de materiales de esta indole. En lo que respecta a los cinemat6grafos. los problemas generales son completamente simHares a aquellos de los teatros en cuanto a las salas que a lojan a los espectadores, salvo la cabina de p1·oyecci6n que tienen cru:acteristicas muy particulares. Las casas proveedoras del equipo son las mas indicadas para aconsejar sabre sus detalles auxiliares.

Anuncios Juminosos Los anuncios luminosos son de t.res tipos principales; los carteles iJuminad.os, las letras o diseiios luminosos y los sistemas con movimiento. Los carteles se pueden iluminar con artefacios colocados en su

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lnstalaciones ehktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

parte superior como se ilustra en la Figw:a N° 9.45, provistos de lamparas incandescentes o de vapor de mercurio. Al solo efecto de da1· una idea de poterrcia, diremos que se requieren de 25 a 50 watt por metro cuadrado, dependiendo del distrito en donde este ubicado el letrero. Las letras Figura N° 9.45 luminosas pueden realizarse con lamlluminaci6n de un cartel paras incandescentes o con tubos de neon. Las lamparas se colocan en hilera fo.rmando las letras, y se estima que se necesitan de 30 a 130 watt por metro de trazo, correspondiendo los val<;>res grandes a letras de altura pequefta. Si el cartel se confecciona con tubos de neon, muy difundidos en nuestro medio, son necesarios elementos auxiliares caracteristicos de estos tubos. La Figura N° 9.46 nos indica el esquema de conexiones de un tubo ne6n, donde se aprecia que se trata de un artefacto que solo puede funcionar en alterna, porque necesita un transformador. Se construyen en tubos de hasta unos 3 metros de largo y diame~ Allmenfacion tros de 20 mro aproximadamente. El transfm·mador debe ser especial para este fm, poseyendo elevada dispersion Figuxa N° 9.46 a los efectos de contrarrestar las parEsquema de conex:iones de un tubo neon ticulares caracteristicas de estos elementos. El secundario es de alta tension, que se calcula sobre la base de lo largo del tubo y ala cantidad de estos que se colocan en serie. Un tubo de 22 mm de diametro toma de Ia linea 10 a 15 rnA y consume aproximadamente 30 watt por metro, nUm.eros que como se comprendeni son bastantes variables. El transfonnador va colocado a la intemperie con una caja metalica completamente estanca, con salidas hechas con boquillas de porcelana, y la alimentaci6n de alta tension de los tubos se realiza con alambres desnudos sustentados por aisladores de vidrio de forma y dimensiones convenienies. Otro tipo de letras luminosas se consigue con cajones dentro de los cuales estan las lamparas, y por transparencia dejan ver las leyendas.

l luminaci6n

329

En estos casos las lamparas incandescentes se colocan a 0,15 m de distancia entre si, y en potencias muy vaTiables seglin la distancia de vision. Tambien hay letras que se perciben por silucta, sistema apropiado para distancias pequei'i.as. En cuanto al col01·, las luces deben aumentar su potencia segun sea este, tomando como xeferencia el blanco. El rojo, y mas a(m el azul, son los color~s mas desfavorables. El rojo necesita una potencia apxoximadamente cuat.ro vece·s mayo1· que el blanco. La fo1·ma de disponer las lamparas en lo que a sus conexiones eh~ctricas respecta, depende de las combinaciones y efectos que se desean lograr. Los bimetalicos pe1·miten el apagado y encendido de pequeiios letreros, pero si se desean combinaciones de letras, y sob.re todo movimientos, es necesario tener un conmutador rotative accioriado par un pequeiio motor electrico, y un desmultiplicador de velocidad. En cuanto a la instalaci6n electrica de alimentaci6n de los anuncios, debemos tener en cuenta que se trata de elementos de intemperie, y la RIEl seiiala sus principales limitacioues, que se hacen extensivas a las fachadas iluminadas. Se recomienda no pasar de 20 A por circuito, y se reglamentan las d.istancias de lamparas como asi mismo el material de los conductores de empalme. El tablero de maniobra debe ser independiente del resto de la instalaci6n, y el acceso para l'eVisiones, limpieza y recambios se hara con escaleras o medias suficientemente seguros. Los receptaculos a colocatse cstan construidos de porcelana, como todos los elementos aislantes auxiliares. Los finales de las llneas a la .i.ntemperie se haran con cajas metalicas que aseguren estanqueidad, y pintadas de tal manera que no las ataque facilmente el 6xido.

CAPfTUlO 10

INSTALACIONES ELECTRICAS DE BAJA TENSION

INDICE 10.01.

1NTRODUCCION

10.02.

SJSTF.MAS DE ALARJI.M Y. SEGURIDe\D

10.03.

STSTEl\11..'\S DE COMlJNICACION

10.0t

JNST.I\LAClONES DE LLA.lVlADAS Y SENALIZACION

10.05.

I>ISPOSJTIVOS DE SEGURTDAD

10.01 . INTRODUCCION Se esludiar{m en este capitulo los circuitos y sistemas que se caracterizan por su baja tension y su poco consumo. Los cortocircuitos en los mismos no son en general peligroso para la seguridad del edificio y las personas, perc la mayorl.a de ellos llevan sus protecciones para evitar asi que una coniente intensa los destruya. A los efectos de una sistematizacion que permita extraer conclusiones y datos importantes, que interesan al instalador, clasificaremos a las instalaciones de baja tension de la si.guiente manera: • Instalaciones de alarma, protecci6n y seguridad. • Instalaciones de comunicaciones. · Instalaciones de seiiaJizaci6n, llamada y simila1'es. Esta clasJ.ficaci6n primaria permite encarar los principales aspectos de una tecnica muy profunda y especializada, que ep. ningun memento se pretende detallar.

332

lnsta lac iones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

10.02. SISTEMAS DE ALARMA Y SEGURIDAD Las instalaciones de alarma contra incendio son c1rcuitos cerrados, en los cuales la interrupci6n de la corriente ocasiona la puesta en marcha de las alarmas. Los detectores do fuego se colocan estrah~gicamen· te en los locales a proteger, de tal forma que cada uno cubra unos 50 metros cuadrados de superficie. Las instalaciones de este tipo pueden ser de varios prop6sitos. Existen avisadores que actt1an pot simple concentl·aci6n de gases de combustion, sean estos visibles o invisibles. Actuan por ionizaci6n. Los hay tambien que actuan por apreciaci6n 6ptica del humo, por modificaci6n de la transparencia del aire. Tambien existen por presencia de las llamas, por la claTidad variable que pl'oduce el fuego. Existen tambien detectores de incendio que accionan por temperatura, sea por fusion de un elemento especial de m uy bajo punto de fusion, sea por acci6n diferencial que se produce cuando el incremento de temperatura po1· unidad de tiempo, toma un valor establecido. No es motivo de este texto describir los d.iversos avisadores de incenclio, lo que debe consulta1·se en tratados especiales. En la Figura N° 10.01 mostramos un sistema de alarm a de inceudio. En la parte superior, vemos el aspecto de la instalaci6n y en la parte inferior, el circuito electrico. Puede apreciarse que la red de alterna deriva un rectificador que p1·ovee corriente continua a la instalaci6n. Debe ser asl, porque en caso de falta de tension de la red, debe haber una bateria de acumuladores capaz de actnru· con independencia. Esta bateria seve en el dibujo conectada en pru:alelo, manteniendose continuamente cargada. Los avisadores - sean estos automaticos que actuan por acci6n del incendio, sean manuales que los puede hacer acturu· cmalquiel' persona que ve el pcligro- se trata de simples interruptores que estan normalmente cerrados, es decir, se abren por la acd6n de alarma. AJ producirse este hecho, se interrumpe la corriente en un circuito en que todoslos avisadores estan en serie. Es suficjente que uno se abra para que Ia corriente se ha,ga nula y un electroim{m (rele de con-iente nula) deje caer por gravedad su pieza m6vil, se ciene el cil·cuito de alarma y actuen todos los elementos previstos. Mientras el circuito esta cerrado, la con.'iente retiene el nucleo del rele pero al cortarse esta, cae elnucleo y cierxa el circuito de alarma audiovisual, compuesto de campanas y luces.

333

lnstalaciones electricas de baja tension

-.,.,._

'}

-

Avisadores auta:alicos

~

~

Centra/de alarmade incendio

ESQUEMAELECTRICO DE PRINC/P/0

F igur a N° 10.01 S istema de alarrna de in cendio

En el dibujo de la Figura No 10.02 hemos reu nido en un caso hipotetico, com.puesto por varios tipos de alarma contra robos o intrusos. Hay una central de alanna, po1· lo regular de adecuados circuitos electr6nicos, que recibe la informacion de un circu:ito en serie, como el de las alarm as de incendio. Todos son interruptores normalmente ceuados. El primero desde la izquieTda es un pedal de alarma, que al presional'lo una pe1·sona, hace actuar el sistema. Le sigue en el circui to uno de puertas. Si se ahre esa puerta o ventana, se abre el interrupter. Lo sigue uno de hilo tenso, que hace el recorrido por el c1'istal de un escaparate. Sj el vidrio se quiebra intencionalmente o accidentalmente, se perturba la tension del hilo del hilo tenso y se abre el intenuptor, que es muy sensible. Puede actuar tambien por simples vib1·aciones, si un intruso procura perforar el cristal. Luego hay un equipo de rayos infrarrojos o de radiaciones ultravioletas, invisibles am bas al ojo humane, que paxtiendo de una fuente emisora llegan a una celula detectora. Si una persona u objeto se interpone en el camino del haz invisible, el sistema se desequilibra, transmits la seiial al equipo electr6nico y este hace actuar el interrupter de apertura. La central de alarma se puede reso1ver de

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lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. l. Farina

Interruptor de puelfa (apelfura de puarta)

Sensorpor rotura de crista/

Receptor

Emisor

Central de protecci6n

;t C bl

Alarma en estaci6n de po/icia

~ --~dO~M. .

Figura N° 10.02 Sistemas de alarma contra intrusos

diversas formas. Puedc producir una alarma local y tambien, puede por linea telef6nica o po1· acci6n radio.e lectrica, avisar a un puesto policial o de vigilancia. Los detectores de fuego pueden tambien estar en paralelo, y al cerraxse por la acci6n del calor, ponen en cortocircuito la bobina, la que suelta el nucleo. Los sistemas de protecci6n contra robo pueden ser del mismo tipo, pero tambien hay sistemas de pl'otecci6n basudos en celulas fotoelectricas, que se iluminan con rayos infrarrojos, los que al ser interceptados por personas o humo, dejan de aHmentar la celula. Esta comanda un circuito electx6nico especial que pone en marcha las alal'mas. El cable que une la central de alarma con los detectm·es es de fabricaci6n especial, con una envuelto de papel de estai1o, con la cuaJ y mediante una conexi6n adecuada, cualquier falla se detecta rapidamente y debe ser rcparada. La tecnica moderna ha introducido modificaciones importantes

lnstalaciones electricas de baja tensi6n

335

segun muy distintos criterios y patentes, pero los lineamientos generales son siempre del mismo tipo.

10.03. SISTEMAS DE COMUNICACIONES Las comunicaciones alambricas constituyen una importante especialidad denb·o de las conientes debiles, y su cabal conocimiento solo puedc lograrse consultando los tratados de la materia. Daremos aqu.i una informacion sintetica, para lo cual comenzaremos clasificando los sistemas telef6nicos de acuerdo con su modo de empleo:

<

Bateria local

Manuales

Bateria central

Semiautoma ticos (intercom unicadores)

Sistemas telef6nicos ( , - - - - J.- Mecanicos

<

Automaticos

Digitales automaticas Los elementos basicos de la telefonia son: el transmisor, tambien llamado micr6fono, y el receptor, tambien llamado telefono. El transmism se aprecia en el corte esquematico de la Figura N" 10.3 (a) y encima su simbolo convencional. Es del tipo de resistencia vru·iable. Consiste en un cuerpo de carbon y una memb1·ana flexible, elementos entre los cuales hay polvo de cat·b6n suelto. Al hablar frente ala membrana, esta se mueve y comp1·ime mas o menos los granos de carbon, variando la resistencia electrica de ese conjunto, y por lo tanto la intensidad de la coniente que lo atraviesa. Hay otros micr6fonos rr!Cis modernos que utilizan un elemento piezoelectrico que, al deformm·se, genera pequeii.as tensiones que se traducen en una seiial. El receptor de mayor uso es el magmHico. FJs un electroiman (con polarizaci6n magnetica) que tiene una membrana flexible

336

lnstalaciones eh9ctrlcas- M. A. Soorevl la y A. L. Farina

Receptor R

1=1:1

Figura N° 10.03 . Elementos basicos de telefonia

delante, y al ser recorrido por la corriente pulsante de un transmisor, atrae mas o menos esa memb:r:ana y transfo1·ma en ondas senoras las variaciones de la cor1·iente. En la Figura No 10.03 (b) tenemos una representaci6n esquematica y encima su simbolo. Todos los telefonos modernos llevan ambas piezas en un solo elemento liviano y muy manuable que se denomina "microtelefono". Los altavoces a iman permanente tambien se utilizan combinadas con sistemas telef6nicos en los denominados "porteros electricos", y en la Figura~ 10.04 vemos un corte. Una bobina m6vil sujeta al cono de carbon, es recorrida por la corriente modulada y reacciona con el campo magnetico del iman moviendose en Bobina movil sentido axial, y transformando las variaciones electricas en variaciones senoras. Figura N° 10.04 La vinculacion entre el transAltoparlante a imiw permanente misor por el cual una pe1·sona habla, y el receptor pOl' el cual otra persona escucha, se hizo antiguamente por un enlace directo entre ambos elementos, mediante conductQres electricos. Cuando la cantidad de aparatos (abonados) aument6, se hizo necesario disponer de centrales telefonicas. El enlace entre abonados y centrales fue al principia anal6gico. En la actualidad, la senal analogi-

337

I nstalaciones ehktricas de baja tension

ca del tJ·ansmisol' se conviel't.e e11 digital y en esta fm·ma se transmite.

El receptor la recibe y la convierte en anal6gica para ser escuchada. Los esquemas que se explican a continuacion son todos anal6gico.s, conside1·ando que la tecnica digital es un capitulo que escapa a los limites de este capitulo. En la Figura N° 10.05 vemos dos microtelefonos, compuestos cada uno por un receptor R y un te1Mono T, ambos en serie con una fuente de lilt--~-.., corriente continua, que es el sistema mas elemental de comunicaciones. De ello se desprende que solo dos conducto1·es bastan para alcanzar un puesto de conversaci6n, y de aqui que el conductor doble que alimenta un Figura N° 10.05 telefono se lo Dame en la pnictica "un Circuito de un sistema par''. Para ilusb.·a1· en forma sintetica telefonioo con bateria sabre los sistemas telef6nicos en conectada permanentemente general, pasa1·emos revista a los aspectos tecnicos mas importantes que interesan al instalador. El ci.rcuito de la Figura N' 10.05 es inconveni.ente, ya que deberfa permanecer conectada continuamente la bateria, con el consiguiente desgaste, y, ademas, debe proveerse de otro sistema que establezca lallamada de un aparato a otro. El de la Figura No 10.06 es otro esquema de -, principia en el cual se fundan los sisr'' I T ' temas de bateria local. La corriente J R : /J:::~~_j l...====!,==fJ : R micro-f6nica se establece en un cir~--- -1 - -- --' cu1to cerrado e independiente de la red, que actua solo durante la conFigura N" 10.06 versaci6n, y permite mayor ventaja Circwto de un sistema te1ef6nico con bateria constructiva de los receptores. conectada durante Un sistema de baterias locales la comunicacion es el de la Figura N° 10.7. Cuando los micxotelefonos esh1n colgados de los ganchos correspondientes G, estos estan en la posicion de las Figuras N" 10.08 y 10.09. Si se oprime el pulsador P 1 se cien-a el ci.rcuito de las dos pilas en serie B 1 y BL 1 a t1·aves de la campanilla C 2 , la que hace el llamado conespondiente.

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lnstalaciones elt§ctricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

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Figut·a N° 10.07 Circuito de un sistema telefonico con baterias locales

Levantando el microtelefono No 1 se cierra el circuito del micr6fono T, levantando el No 2 ocul'l'e lo mismo, quedando ambos aparatos en Ja misma forma que en el circuito basico de la Figura No 10.6. La caja que contiene los contactos y la campanilla, contiene tam bien las pilas. Los sistemas semiautomaticos son equipos que permiten a cada aparato, o a uno de ellos, establecer la com unicaci6n sin necesidad de un operador. Tales sistemas estan limitados a muy pocos telefonos ya que el cableado es abundante . Por lo general las casas proveedoras de esios equipos tienen sus sistemas propios, y el numero de telefonos suele no sobrepasar de 20. El que vamos a describir es uno de los tantos posibles, y su conocimiento permitira seguir y reconocer otros sistemas mas complicados. Se trata de un aparto central desde el cual cs posible Hamar a otros dos, y desde estos es posible Hamar a la central. La F igura No 10.8 nos ensena los principales aspectos de los telefonos de pared. La parte (a), .e l microtelefono y su soporte, con el bot6n de accionamiento. Dicho bot6n tiene un resorte q ue lo lleva hacia fue1·a. Cuando el microtelefono esta en reposo apoyado en su soporte, el bot6n esta en la posicion intermedia que enseiia la parte (c), con los con-

I nstalaciones electricas de baja tension

(a)

339

(b)

l

F[

abc

(c)

Figura N° 10.08 Sistema de telefonos de pared

tactos interiores abiertos. Al descolgarlo, el resorte lo lleva hacia fuera, y queda como seve en la (b), cerxandose Los contactos a y b. Descolgado, si se oprime a fonda el baton, se cierran los a, by c conjuntamente. En la Figura No 10.09 tenemos el conexionado completo. Hay tres conductores que son connmes, y htego ir{m tantos mas como aparatos haya. Los pulsadores P 1 y P 2 junto con la buteria B (que puede ser un rectificador) estan en porteria juntos con e1 aparato central, que es ligeramente distinto a los descriptos, en las combinaciones de sus contactos. ApTctando el pulsador P 1 suena la chicharra C 1 y cuando es contestado elllamado, el juego de contactos pone a los dos microtelefonos en serie con la bateria. Si tmo de los puestos desea com1.micarse con Ia central, debe descolgar y oprirnir a fondo el bot6n correspondiente, con lo que hace sonar la chichana C de la central. E1 funcionamiento es facil de comprender siguiendo el ch'cuito. Las pequefias centrales que se utilizan hoy en dia en oficinas, industrias y comercios, utilizan sistemas electr6nicos (ci.rcuitos de conmutaci6n-microcomputadores), las cuales son totalmente automaticas, pttdiendose desde cualquier extension hacer llamados internos y externos sin depe11dencia alguna.

340

lnstalaciones electricas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

Puesto No. 1

Figura N° 10.09 Conexionado de telefonos de pared

I nstalaclones electrlcas de baja tension

341

Muchas combinaciones de estos tipos es posible realizar con los juegos de contactos que se accionan con botones como en el caso anteLiar o los realiza el gaucho donde se cuelga el micmtelefono. Los telefonos comerciales suelen estar prepa1·ados para estas combinaciones, ya que realizando pequefias modificaciones se logran diversas formas de maniobra. Debe agregarse aqui que en la actualidad, casi todos estos circuitos est{m siendo sustituidos por circuitos electr6nicos equivalentes trabajando con tecnicas cligitales. La funcionalidad es la misma, pero los componentes estan dejando de ser electromagneticos para ser de estado solido. Sin embargo, recoxriendo los circuitos, se detecta facilm.ente que la forma de operar es la misma, salvo que los integrantes electl·6nicos, tienen ventajas en cuanto a la velocidad de operaci6n, facilidad para hacer combinaciones que antes eran engorrosas. Por otra parte hay en plaza circuitos integrados, que no son otra cosa que plaquetas pequeiias, con varios te1·minales, que contienen bajo la forma cle componentes de microelectr6nica, todos los circuitos que antes estaban disperses y era necesario conectarlos adecuadamente. Los telefonos automaticos permiten al mismo abonado buscar la conexi6n con el numero deseado. En la actualidad son utilizados los telefonos digitales. En la Figtll'a N" 10.10, arriba tenemos la imagen de uno de esos aparatos. Si oprimimos la tecla del n1unero "5", el aparato envia a la red cinco pulsos iguales y seguidos, como en la misma figura ala del'echa se enseiia. Esto se log:ra condos circuitos integrados, tal como se muestra en la parte inferior de dicha figura. La misma figura tiene las leyendas como para interpretar la funcionalidad del sistema. El primer circuito integrado recibe la informacion d~l teclado digital y segl.ln sea la tecla oprimida, este genera a su salida una sefial digital de algebra binaria o algebra de Boole. Esa misma informacion ingresa al segundo circuito integrado, que se encarga de varias funciones, pero fundamentalmente, de emitn· por su salida un tren de pulsos conforme las teclas oprimidas. El sistema en si. cumple la misma funcion que los aparatos de dlSCO, pero en forma mas eficaz. El segundo circuito equivalente tiene una memoria, almacenando la informacion que recibe -que puede ser muy rapida, coni'orme el operador pulsa las teclas- y descarg{mdo1a mas despacio, con el ritmo que es admisible por la cenb·al telef6nica conforme su configuraci6n. Es decir, el circuito integrado produce las pausas necesarias entre digito y dig:ito, y las emite

342

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

~

~

Ejemplo. pulsando Ia tee/a 5 se produce un lren de 5 ~

·~

1-H!~Hj--

SAUDA

<>

+

Tren de pulsos marcando e1 23

Componentes del circuilo: 1) Tee/ado digital 2) Ckcuito Jntegrado que recibe las sefia/es del tee/ado y entrega senates en sistema binario 3) Circuito integrado que reclbe las senates en sistema binario y entrega a Ia linea un tren de pulsos equivalente, con las pausas que correspondan

Figura N° 10.10 Telefono digital

con la cadencia requer.ida de acuerdo a la tecno1ogia de la central. A estos circuitos integrados se les han adicionado muchas funciones nuis, conforme la tecnologfa telef6nica actual, como por ejemplo s.i el numero esta ocupado, retiene en su memoria el ultimo numero marcado y con una simple orden, lo vuelve a Q97Hz emitir, sin necesidad de volver a 770Hz marcar todos los digitos. 852Hz Tambien es capaz de retener varios numeros frecuentemente usa941Hz dos para evitar marcarlos cada vez. 1209 1336 1477 Hz En la Figura N" 10.11 mostramos un teclado de tetefono digital Figura N° 10.11 para aplicar en centrales de alta teeTeclado de un telefono digital

lnstalaciones

el
343

nologia, en que en vez de la sefial. de pulsos, se emiten frecu en cias clave, que la central reconoce y aobre la base de elias, act(ta buscando el otro abonado. Por ejemplo si se p1.1lsa la tecla "5", sale una seiial de 770 Hz y otra de 1836 Hz. Ambas sefiales, j untas, identifican al digito "5" en la central, la que almacena el dato en su memoria para il: componiendo el numero total. En las viviendas colectivas o grandes edificios, las lineas telef6nicas sc instalan conforme las prescr ipciones de la erupresa que presta el servicio. En la Figura No 10.12 tenemos el croquis de cai1erias para una vivienda de varios pisos. Paralelo con la enorme difusi6n alcanzada en estos tiempos por las viviendas colectivas, se ha generalizado tarobi€m el uso de un sistema llamado "portero ehktricd·. Es l.m a combinaci6n de tres circuitos simples: un cil·cuito de llamadas, un circuito telef6nico, un ci.:rcuito de accionamiento. La Figura N° 10.13 Caja de cruzada representa el esquema generalmente lelefbnica cmpleado. Cerca de la p uerta de acceso al ediiicio, del lado de la calle, se instaFigura N° 10.12 la el portaf6n AT . 'Tiene una chapa Croquis de ca:iieria para metalica provista de una botonera cable s t e lefo nic os general de llamadas. La chapa lleva pequeiias perfm:aciones en con:espondencia con u n altavoz y un micr6fono situados detras. Una pe1·sona desea comunicarse con un departamento (po1· ejemplo el N° 20). Oprimiendo el p ulsador de llamada P 20° suena la chichan·a C20°. La com unicaci6n se establece levantando el microtelefono T 20 °. El microtelefono lleva micr6fono a carbon, y auricular magnetico. Para franquear el paso, se oprime el pulsador AB20° qu e ci ena el circuito del mecanisme "abre pue1·tas". Este se aloja en el marco de la pu.erta. Consiste en un reten del picaporte , que se destraba ene1·gizan-

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lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Dep.21o

c 210 T 210 AB 210

Oep.2f}O

C2CP MicroteMfono

T 200 A 8 200

v

.220

--,I

l l

Pulsadores en el "porta f6n"

I

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I

I

'12- t5 V R«tificado

1

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I

t:·.l..:....i.- -- -·-- -~~ .... ol. _._._~ ... j

Figura N° 10.13 Esquema electrico de un portero e lectrico

345

lnstalaciones electncas de baja tension

do un electroiman. Un zumbido caracter(stico indica su funcionamienlo, durante cuyo lapse se puede abr:ir la puerta empujando. Son mas Camiliares los nombres "cerradura electl·ica", "pestillo electrico" o "llave electrica". Los sistemas actuales de "portero electrico" tienen una fuente de alimenLaci6n centl·alizada conectada a Ia red de 220 volt. Se trata de una fuente "doble", pues tiene salida de corriente alter:nada y de co;rriente continua, am bas de baja tension. Un pequefi.o transformador reductor alimenta: un pequeno rectificador, el sistema de llamadas, el s1stemn. de accionamicnto. El recti£cador, provee coniente continua para el circuito te1ef6nico. Las instalaciones telef6nicas deben ejecutarse segful las prescl•ipciones de la empresa prestataria, conforme al1·eglamento para inmuebles. Estas i.nstalaciones deben ser completamente :independientes de todo otro cu·cuito electrico y de exclusive uso telef6nico. Las lineas pueden colocaxse en caiios del tipo "liv:iano". El tamafio de los caii.os y las cajas debe estar de acuerdo con los "pares'' que contienen, y podemos vcr las directivas generales en las Tablas No 10.1 y 10.2. TABLA N" 10.01. CANTJDAD DE PARES 1

Hasta 3

DIAMETRO DEL CANO EN PULGADAS PRINCIPAL

DERIVACIONES

-

5/a a/4

Hasta 12

-

Hasta 16

1

-

Ha.sta 26

1 l/4

-

Hasta 50

1 1/z

-

Basta 100

2

-

Hasta 6

7 /a

1

Para uso como cajas de paso se pueden emplear las comunes cuadradas de 10 x 10 em, y para las salidas a los aparatos telef6nicos, se usan las del tipo rectangular comun de llaves y tomas.

346

lnstalaciones eiEktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

TABLA N" 10.02.

NUMERO DE PARES

MEDIDAS DE LAS CA.J AS DE EMPALME Y DISTRIDUCI6N [ em.]

ALTO

ANCHO

PROFUNDJDAD

ll

:lO

20

10

l(;

35

30

10

26

50

40

10

10.04. INSTALACIONES DE LLAMADA Y SENAUZACU)N Las instalaciones de sei'ializaci6n, llamada buscapersonas y sirnilares, llevan timbres o zumbadores. La Figura N° 10.14 muestra un timbre de un solo golpe, la 10.15 el timbre de Ham a da continua pal'a conexi6n en serie y la 10.1G el timbre en derivaci6n, esquemas faciles de intc1·pxetar por lo familiares. Estos tres timbres p ueden funcionar indistintamente con corrien te conUnua o alternada. La F igur a N° l 0.17 es la de llU timbre polaTizado para coniente aJterna, usual en los telefonos ya descriptos. Un iman en herradtu·a tiene sus caras norte y sur donde indica la figura y del nm·te, comunicandole su polaridad, esta suspendido un balancin que lleva el martillo colgado. Al cxcitar las bobinas de coniente alterna, estas polaridades se incrementan y debilitan atrayendo en forma alternada esa pieza pendular y hacienda sonar las campanillas.

0

4

0

~ F igu ras 10.14, 10. 15, 10.16 T im b res para corr iente a lte r na o continu a

0

@

fnstafaciones efectrlc:as de baja tensi6n

347

Como todos estos circ1.utos tl'abaJan con baja tension, se usan transformadores, tma de cuyas coneliltJt~cs,

q Lll"'-!'\ lu 4l 1 f\,.

uouocri

u-.,

ogo 1..

de la Figura N" 10.18. La Figura No 10.17 represent:~ la conexi6n de un tim.b1·e comun de alterna. para uno 0 m~~s pulsadotes, y se nota qtte el pnmaFigura N(J 10.17 rio del transformadot esta conectaTimbre para corriente alterna do continuamente a la r ed, estando diseii~d{) p/ilra ese estado de funcionamiento. La Fig1.u·a N" 10.20 muestra las conexiones de dos timbres para ser accionados por un solo pnisador. En base a estos ciTcuitos basicos se pueden hacer m{lltiples comhinaciones. En la Fi;···- ... ·---· ---·1 ' ' gura N' 10.21 se aprecia el conexio8V nado de var.ios timbres desde una botonera central ubicada en la pue1.·ta de calle, y botoneras en cada aa--~ 3V ptso de entt•ada del depaTtamento, temendo el sistema alimentaci6n I

c~ntralizada.

Otro sistem a muy difundido es el "automatico de escalera" q\.l.e s1rve para encender transitoriamente las luces de pasillos y escaleras de 1.m edificio y dar tiempo a las

~~~ ;

•

....

Prim;~no

~

--+-,-ov

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. . . . . . ._ )

SecundariD

F igura N" 10.18 Cone:xi6n de timbre con transformadot·

b

Figura N° 10.19 Conexion de un tt·ansformadol· para uso con timbres

Figura N° 10.20 Esquema de dos timbres accionados por un pulsador

348

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Figura W 10.21 Conexionado de varios timbres con botonera central

Pufsadores A

~-~ ""220

v

Figura N" 10.22 Esquema d e un a utomiitico de escalera

lnstalaciones eh§ctricas de baja tension

Corriente de maniobra

349

Corriente principal

p

Figur-a N° 10.23 Circuito dt3 acaionamlento q1ediapte corrifmtes de m.aniobra

personas a que lleguen desde la puerta de oalle hasta su departamento o viceversa. En la Figura No 10.22 vemos las con~xiones. Cuando el conmutador C esta en la posicion fija F las luces se encienden directamente desde el. En la posici6n 11autom:Hico" A , ai so oprime tm pulsado1·, un sistema a u tomatico de relojeria se pone en marcha y cierra I , alimantando las lampf!ras d urante ~m cierto t.iem po que es facilmente regulable. En todos los circuitos con corriente muy intensa, no conviene maniobrarlos con la ColTiente principal, sabre todo si la distancia entre la carga y los pul.sadores es grande. En estos casas se usa el comando in,cfu·ecto con relevado:res accionados par una pequeiia corriente de maniobra, segun esquema de cone.riones do la Figura No 10.23. El pulsador P a1 cerraTse conecta La bob1na B que cie1·ra el i n terrupter principal [, conect.ando a.si la carga, en este ca.so l a campana o Ia bocina C que se supuso es pa1·a la tension de red.

10.05. OISPOSITIVOS DE SEGURIOAO A continuaci6n se describiran en forma gener·al algunos elementos componentes de loa sistemas de seguridad, asi como sus principales caracteristicas.

Camara de video Se suelen utilizar en forma ind1V1dual o blCn junto a circuitos de comunicacion (porteros visotes). Suelen estar montadas en un gabinete sobre un soporte, lo que permite girarla y obtener inclinaci6n deseada.

350

lnstalaciones electncas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Tienen \.lU angnlo de vision de \.IDOS 45° y \.1U a1cance aproxiroado de basta 10 metros. Tambien se pueden embutir en las paredes de modo de hacer pasar inadvertida su pt•esencia. Se alimentan en general con 12 Vee, la salida a senal de video es de tipo PAL N NTSC de 1 \T pico a pico. La conexion se hace por media de un cable coaxil estandar.

Detectores de humo Estan basados en tm principio fotometrico. Consta de u n emisor y un receptor de estado solido, ubicados en una camara de captaci6n de forma especial. Al ingresar particulas de hu roos a la camara, el xeceptor recibe una fracci6n de la luz que emite el emis01·, de manera que activani tlll contacto, que puede concctarse a una alru:ma auditiva. Para cvitar disparos de alarmas debidos a condiciones de luz inap1·opiadas, (ihnninaci6n directa deJ sol en la ranura de ingTeso), los detectores cuentan, ademas, con mediciones de temperatura, que dar·an Ia alru:ma sobre los 45 °C, condici6n presente solo en pr] ncipios de incendios. La mayol'la de los detecto1·es permiten cancelar la alru:ma audible, persistiendo Ulla senaliz·aci6n Juminosa, basta que desapal'eZC8 el h1..un0. Para aseg1..U'ar c1 buen funcionruniento, se debe ubicar cerca del cielorraso, a unos 15 a 30 cro del mismo. Estos sensores puedcn estar conectados a un sistema general o bien ser aut6nomos.

Detector de movimiento Un detecto1· piro electrico, detecta las fuentes de calor h umanas en movimiento. Pueden scr utilizados en sistemas de detecci6n de intrusos o bien para encenclido de luces. Pudiendose ser estas ultimas con fines disuasivos o bien para un uso eficiente de las luminal'ias. Para su uso para los que se utilizan en este Ultimo caso, cuenta con ajustes de tiempo de encendi.do y sensibilidad, que quedad. afectada por la luz del dia por ejemplo.

lnstalaciones electricas de baja tension

351

Detector de gas natural El gas meta no o gas nalural es un combustible que se extTac entre otras fuentes de Los yacimientos de petr6leo. Su poder cal6rico lo hace apropiado para el uso en hogares. El escape accidental de gas natural y su acumulaci6n en ambientes cerrados 6 poco ventilados, implica xiesgo de explosion, si se alcanza una concentraci6n entre 5 y 15 %. El detector cuenta con un elemento sensor de estado solido precalefaccionado que no es afectado por oiros gases 6 vapores presentes tipicamente en los hogares u otros ambientes. E l sensor de estado solido consta de un microchip con sustrato de 6xido de al uminio con resistencia calefactora integra da. Ante la presencia de algun gas detectable, se i nctementa la conductividad del sensor con el increment-o del gas. Un circuito asociado al sensor puede convertir este cambia de conductividad en una seiial de salida que corresponda ala concentraci6n de gas. Para el COlTecto funcionamiento del detector, se debe iustalar en las cercanias del cieJorraso (20 a 40 em), ya que el metano es mas livia· no que el aire y se elevru.·a en caso de fugas, y entre 1 y 8 metros de distancia del artefacto de gas. La boca de ingreso de gas del delector debe estar siempre orientada hacia el piso. Entre el aparato y la eventual perdida de gas no debe habe1· obstaculos a saber: divisiones, columnas, muebles, etc., que puedan bloquea:r el flujo de gas hacia el detector. Ademas, el detector no debe ubicarse en las proximidades de ventanas, extractores, fuentes de vapor, salidas de humos, etc.

Detector de gas envasado Las fugas de gas envasados, (propano-butano), provocan en determinadas condiciones, la aparici6n de llamas y deflagraciones. En funci6n de la cantidad de gas presente, aumentani clriego de explosiones e incendios. Existen varios niveles de peligt'osidad de las concentraciones de gas en el ambiente. NiveJ de mJnj mo de explosividad: (l.e.l) "La minima concentraci6n de gas expresada como porcenlua.l en uolumen del ga.s en aire, por debajo de la cu.al, ml,n en presenda de chispas, nose produce propagaci6n de la llama".

352

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Este nivel es de un 2, 1% para gas envasado, por arriba de esta concentraci6n existidt riesgo de expl osion. Los detectores, por seguridad, detectan un porcentual mucho menor (del orden del 10% del nivel minimo de explosividad) para que haya tJ.empo para la venti1aci6n del ambiente. Un correcto funcionamiento del detector, se obtiene cuando esta instalado en las cercan.las del cielorraso (20 a 40 em), ya que el metana es mas liviano que el aire y se elevara en caso de fugas, y entre 1 y 8 metros de distancia del artefacto de gas. La boca de ingreso de gas del detector debe estar siempre orientada bacia el piso. Entre el aparato y la eventual pth·dida de gas no debe haber obstaculos a saber: divisiones, columnas, muebles, etc., que puedan bloquear el flujo de gas hacia el detector. Ademas, el detector no debe uhicarse en las proximidades de ventanas, extractores, fuentes de vapor, s~das de humos, etc.

Petectores de monoxido de carbono La calefacci6n de ambientes en hogares con estufas, hogares, salamandras, o cocinas, puede acumulaT mon6xido de carbono en los ambientes. Por su naturaleza inodora, incolora e insipida, es dificil de detectar, y puede derivar en accidentes. Estos detectores constan de u ci.rcttito e l.ectr6nico calefaccionado, baja su resistencia en presencia del gas, este sensor cuenta con filtrus de carbon que pe1·miten la selectividad del gas presente. Se recomienda para un buen funcionamiento del detector, que, debe ser instalado a unos 20 o 40 em del cielorraso, entre 1 y 8 metros de la eventual fuente de mon6xido de carbona.

Porteros visores Los porteros visores, se han popularizado en los ultimos afi.os por la seguddad que oft·ecen a las personas y por las ventajas propias del sistema. Es frcr:uente encontra1·los en edificios y casas de departamentos y en menor medida en casas mono familia.res.

lnstalaciones electricas de baja tensi6n

353

El sistema de portero viso1' consta de una fuente de alimentaci6n, un apanJ.ta com un que sera el instalado a la entrada de Ia vivienda y uno o mas terminales, que se encuentran en cada vivienda. El sistema adoptado por las distintas marcas, permite conectar uno o varios terminales al mi.smo sistema con la posibilidad de expansion, hacienda posible la instalaci6n de un terminal en cada ambiente de la vivienda o 1nmueble sin que exista un limite te6rico para la cantidad cle terminales, sin embargo, la potencia de la fuente de alimentaci6n Cl'eCe Con el numerO de terminales. La conexi6n entl·e la unidad comun y cada teTminal se realiza en pa1·alelo, disponiendo para ello, un cable de 4 conductotes. Las especificaciones del cable varian de acuerdo al fabricante pero los puntos comunes son: • Cable multipar de 4 conduct01·es. Secci6n minima : 4 x 0,75 mm2

La mayoria de las marcas no exigen cables apantalladbs.

CAP{TULO 11

SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS

iNDICE 1 Ull.

INTRODUCCTC)N

11.02.

SUBESTACIONES 'I'HANSPORMADOILII.S

11.03.

TTPOS DE SURESTAClOl\TES

lL04.

GRUPOS ELEC'rR6GENOS

11 .01. JNTRODUCCJON Trotaremo.s en este capitulo aqueilas instalaciones que se pucden presentar en los gmndcs inmuebles que se destman a v1viendas colccti vas, ed ificios pub}icos. comerciales, sanatoriales. deporLivos o bien de uso industriaL que Re denominan su bestaciones transfortnadot·as. Erun mstalacwnes menos hab1tt1ales, pcro con el aumento de las supe1·fic1es constnudas, el mayor incremento de potencia en los sistemas de ilLmlinaci6n asi como tambien el mayor uso que se haec del aire acondicionado y caiefacci6n como tambien la re-potenciaci6n de ias pequeiias o ruedianas empresas productivas hace que las subestaciones tram;formadoras sean mas comunes o habituales. En algunas circunstancias, ya sea por tratarse de potencias elevadas o por las caractcrist1cas de la red de d1Stribuc16n, es necesario Lomar la energia electrica en media tension {33 o 13,2 kV) y red ucnla con un transfonnudor a baja tension (380/220 V). Estas subestaciones deben componerse ciel dispositivo de transformaci6n Pl'Opiamente dicho y de los elementos auxiliares de maniobra, protecci6n y medici6n .

lnstalaciones eh2ctricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

356

11.02. SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS Como decia mos cuando se trata de grandee ed.ificios se hace necesario lamar cncrgfa electrica de la Ted publica de tension mas alta, por ejemplo, 3 x 13.200 volt.. Eo estos casos. es necesario im;talar en el m.ismo edificio una s ubestacion transformadora, correspondiendo un esquema electr ico de principia como el de la Figuxa ~ 11.01. La a limentaci6n se realiza a traves de lm secciona dor bajo carga con fusibles para 13.200 volt, que perm.ite efectuar las maniobras para conectar o desconectar el sistema y a su vez proteger el mismo. Luego se encuentran los transferRed publica de Media Tension (13.200 V)

r-----------j-----------------li

1

L'

J I I I I I I I I I

Transformador de intensidad para medlci6n

Seccionador Fusibles

Medidores de energla

) - - , - - --

--,

x3

Transformador de tension

I I I I I I I

I

I I

I I

I I I I I I

Barras de baja tension

l I I I I I I

lnterrtJptores de las cargas o salldas

Wt

N•2

N"3

N"4 I

L-- - -------------- ---------- ---1

F igu ra N" 11.01 Esquem a unifilar d e una subestaci6n t ransfo rma dora

Subestaciones transformadoras

357

madores de modida que sc necesitan para los medidores de energia eleetrica; siguiendo con la instalad6n encont:ramos el transformador de potencia propiamente di<:ho, que es una maquina estatica, que se encarga de reducu· la tension desde 3 x 13 200 volt a 3 x 380/2.20 volt. Ala relaci6n entre am bas tensiones de entrada y salida; se la llama relaci6n de transformaci6n. Luego sigue un interruptor automAtico termomagnetico, que alimenta eJ tabJero de baja tension, clesde donde se efectuan\ la distribuci6n. Muchas y muy vaxiaclas son las chsposici.ones adopLadas, siendo necesaTio en cada caso un estudio con todos los factores en juego paTa llegar a la soluci6n adecuada. Como estos t1·abajos los realizan personas especializadas en la materia, nos limitaremos aqui a propot·cionar una informacion general, a los efectos de prever espacios y algunos detalles de construcci6u. El elemento fundament..al de estos conjuntos es el trausformador, maquina esUitica que para los usos a que nos estamos refn·iendo es siempre trifasica, con un esquema de conexiones interne, como se muestl:tt en la Figw·a N" 11.02. Los seis terminales de alta tension marcados con U V W X Y Z se pueden conectar en estrclla o triangulo, pero lomas frecuent.e es en triimgulo. Los seis terminales de baja tension u v w x y z se conectan en estrella, con el neutro acc:esible conectando dit·ectamenLe a tierra. De talmaneTa que a1 exterior, vero.os tres aisladores de entrada para el primano, y cuatro aisladores de salida pa1·a el secundario. En carla columna delmklco como seve en la Figcrra No 11.02 existe un primm·io de alta y un sectmdario de baja correspondientes a una fase. Todo este equi.po est..a colocado en un tanque lleno de aceile mineral especial, que act{ta como refrigerante y aislante electrico. Tambien se emplean transfm•madores del tipo encapsulado o "secos". en los cuales las bobinas estan rooldeadas y aisladas con rGsina epoxi , pa1·a evitar peligro de mcendio como ocurre con los de aceite. Las cajas o ''cubas" de los Lrans.formadores esttim const.ruidas con chapa y tienen una forma prismatica y ti.enen lt1bos o aletas desti.:nadas a Ja tefi·igeraci6n del aceite como se indica en la Figcn·a N" 11.02. En la misma, se puedc apreciar que el transformador tiene un pequefio tanque en la parte s uperior, para permit.ir Ja expansion del liquido refrigerante cuando en marcha aumenta su tempe1·attu·a. A eii?ctos de tene1· una idea sobre diro.cnsiones, ta Tabla N° 11.01 permite observm· las dimcnsiones indicadas en la Figuxa N° 11.03. Debe

358

lnstalaciones el{!ctricas

M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

zwyvxuZWYVXU Red de media tensiOn

R --o----S T

-+--9---+--+--<,_...

u v w

Conexi6n TRIANGULO

Esquema de n(Jcleo. bobmados y terminates

13,2 kV 20kVA 50Hz 0,380- 0,200 kV

Conexi6n ESTRELLA

r

I u IJIV I X

y

z

R

s T

-

~

Representaci6n simbOiica

Figura N° 11.02 Esquema d e conexiones y represen tacion de un transformador trifasico

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Figura N" 11.03 Esquema extcrn o de un tran sfm·mudor·

"" v

359

Subestaciones transformadoras

ind.icarse que estos datos sirven para transformadores cuyas tens1ones de entrada y de salida, no super an los 20 000 V, como es el caso de las instalaciones en inmuebles . TABLA N" 11.0 1.

CARACTERiSTlCAS DE LOS TRANSFORMADORES TENSION PRLMARrA 13.200 kV DIMENSIONES PRINCIPALES POTENCIA [kVAJ

[mm]

PESO [kgJ

25

300

LARGO

ANCHO

L

A

\)00

450

ALTO H

TROCH..4.

T

1.100

-

80

550

1.320

700

1.400

600

100

590

1.:320

700

1.400

GOO

200

880

1.500

800

1.500

600

315

1.245

L650

850

1.100

700

500

l. 770

l.800

1.050

1.900

800

630

1.990

1.800

1.050

1.900

800

1000

2.990

1.850

1.860

2.050

800

Notas: L Relaci6n 13 200 + 2 x 2,5 % I 400 - 231 VN 2. La tabla no esta complet a , solo m uestra las potendas mas usadas 3. Estos datos corresponden a la Norma IRAM 2050 (hasta 1000 kVA inclusive)

11.03. TIPOS DE SUBESTACIONES

Figura N" 11.04 Transformttdor

Las Sl.tbestaciones transformado1·as, adquieren distintos aspectos constructlvos en fuuci6n de la aplicaci6n que tendran y tambien del lugar en donde se tienen que instalar, es asi que podemos encontrar:

360

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

• • • •

subestaciones compactas subestaciones de interior subestaciones aereas subestaciones integradas

No se trata de denominaciones estrictas, ya que suelen darseles otros nombres de acuerdo al uso y las costumbres dellugar o empresa.

Subestaciones compactas La Figcu·a N" 11.05 nos enseiia el croquis de una estaci6n transfnrmadora compacta, normalizada, constituida por un solo bloque que contienc al transformador mismo y a los tableros de media tension y baja tension necesarios a la entrada y salida de energia. El conjunto es facil de transportar y de instalar.

Subestaciones para interior y exterior En los casos de recibir energia electrica a tension mas alta que la de utilizaci6n en el edificio, se hace menester construir un recinto especial para alojar el transformador y los elementos de maniobra y

Figura N° 11.05 Estacion transformadora compacta

Subestaciones transformadoras

Entrada de personal y ventilaci6n

361

Limite municipal

~

Figuras N° 11.06 Vista en corte de una subestacion trasformador.a tipica

protecci6n. Este recinto se llama "subesta.ci6n transformadora''. Pa1·a el caso de g.randes edificios en el radio urbane, la subestaci6n transformadora se instala en el mismo edificio. Para ello debe consultatsc a las em,presas prestatarias del servicio, las que aconsejaran la forma de disposici6n normalizada y proveeran de croquis sabre los cuales poder disefi.ar la obra civil necesaria, y disponer la colocaci6n de los aparatos. En la Figuxa No 11.06 podemos apreciar un corte de subestacion para un edificio grande, dispuesta en un uivel bajo. En la Figlll'a No 11.04 se presenta el esquema electrico de una subestaci611 con 4 salidas. En el caso de instalaciones industriales, o grandes grupos de edificios o simplemente en construcciones en donde el valor del terreno no justifica hacer una subestaci6n subterninea, para apl'Ovechar la ticna o adaptaz;se a las condiciones de operacion de las grandes cindades. se puede construir una subestacJ6n del tipo mas clasico, parecida a las que diseil.an para sn usa las grandes empresas de electricidad en las estaciones de conversion imp01'tantes.

362

lnstalaciones ehktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Tratandose de t1·ansformadores muy grandes es conveniente que la subestaci6n no se encuentre instalada en ning{m edificio principal, sino en uno especial para ese fin, pox lo general alejado lo sufiCiente como para no danar a las personas y los bienes en caso de incendio del aceite. Hay que 1·ecordar que la inflamaci6n de este elemento provoca, ademas de la consiguiente elevaci6n de temperatura, mucho humo. Si la camara transformadora tiene que estar necesariamenta colocada en algU.n edificio donde viven o trabajan personas, o se depositan mercaderfas, dicha camara se coloca en la parte periferica y perfectamente aislada por medio de materiales incombustibles. En caso de incendio, Ja unica soluci6n es facilitar el desagote del liquido inflamado, para que termine su combustion en un lugru· 110 peligroso, o cil:cunscribiendolo para que se consuma en la misma camara transf01·madora. Para ello se realizan bajo el transformadoT cavidades amplias con conductos hacia el exterior, que puedan terminaT en tanques de cemento donde se ahoga el fuego. Esto se puede evitar con la instalaci6n de transformadores del tipo encapsulado en resinas epoxi, ya que la diferencia de precio lo justifica. Todas las construcciones de la subestaci6n se proveen de buena ventilaci6n, para asegurar un tiraje efi.caz, e impida la entrada de agua, lluvia, ni.eve u objetos extranos. Actualmente las subestaciones se han simplificado mucho, utilizando tableros, con aparatos aislados mediante hexafluoruro de azufre (SF6), lo que reduce en forma apreciable el espacio necesario.

Subestaciones aereas

Figura N° 11.07 Su bestacion transformadora aerea

La distribuci6n de la energia electrica en las zonas no centricas de las grandes ciudades y en las pequeiias, asi como en los pueblos se hace tendiendo cables y conductores en forma aerea. Ello obedece a razones econ6micas, aunque no ofrecen tanta seguridad para las personas y el servicio, FigtU·a ~ 11.07.

Subestaciones transformadoras

363

El suministro de Ia energia electrica a esta red aerea de baja tension se hace mediante subestaciones transformadoras, que pueden e.star a nivel tanto sea en interior como exterior o bien por razones de espaci.o y seguridad se montan sabre plataformas sostenidas por columna de hormig6n armado. La potencia maxima del transformador suele ser los 500 o 630 kVA. La tension p1imari.a suele ser 13,2 kV, aunque tambien las hay de 33 kV.

Subestaciones integradas La construcci6n de cdificios rodeados de parques o en el caso de los barrios privados (colmtry) o bien la ubicaci6n de subestaciones en las plazas ptlblicas, ha hecho que surjan nuevos requenm1entos constructivos para las subestaciones. Este requerimiento esta fundamentalmente origi.nado en Figura N° 11.08. Ja ut.iJizaci6n del menor espacio posjVista esqu ematica ble y la estetica, acompaii.ado de las de una subestacion integrada. obvias condiciones de seguridad y tambien de un factor muy importante en la ejecuci6n de cualquier tipo de obra: el tJ.empo de e]ecuci6n, Figuras No 11.08. 11.09 y 11.10. Este tipo de subest.aci6n integ1·ada o t.ambien llamados centxo jntegrado de transformaci6n, se construye y se arman en una fabrica y luego se trasladan al lugar de montaje, en donde generalmente ya se

Figuras N° 11.09 (izq.) y 11.10 (der.). Subestaci6n integrada

364

lnstalaciones eli~ctricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

encucntran tendidos los cables, por lo cual solo hay que procede1· a fijarla a una base y luego conectarla. Se l'abrican con potencias de 200 y 500 kVA. La tension pTimaria es de 132,2 kV y la secundaria de 400-231 V con regulaci6n de ± 2,5% sobre el primario. Estas subestaciones estan formadas por: · Gabinete dividido en dos partes destinados, uno a los apm·atos de manjobra y protecci6n de media tension y elsegundo para los de baja tension. • 'l'ransformador en aceite, de los hermeticos, sin tanque de expansion o sea con camara stlperior de nitr6geno.

11.04. GRUPOS ELECTROGENOS --~RtJ:odi:IG(;jQfi.--·--··---·--------·------------·-·.---------··---·-------·--·-··-------

Los grupos electr6genos son fuentes de energia electrica. Los mismos se pueden llegar a utilizar como un suministro de emergencia o bien en torma pennanen te. Se fabrican en un am plio rango de potencias, ya que su uso obedece a muy distintas necesidades tales como: espaxcimientos (camping, cas a de fin de semana, etc.), emergencias (equipos de rescates, sanatbrios, comercios, et<.:.) o bien pa1·a producci6n (lugares alejados de lfneas de distribuci6n). En consecuencia presentan diversas caracteristicas constructivas, siendo necesario en cada caso un analisis de las necesidades para podcr seleccionar el equipo mas adecuado. En la Figura No 11.10 vemos tm loca 1 para un g-r·upo electr6geno. Son equipos que van sicndo cada vez mas comunes en los grandes edifi.cios destinados a viviendas u oficinas ya que se hace imprescindible mantener e1 servicio de los ascensores asi como e l suministro del r,1gua potable que se realiza mediant-e el empleo de bombas, como ya hemos visto en capitulos anteriores. Un sjstema de alimentaci6n de energl.a electrica de reserva, es aquel sistema destinado a mantene1·, por razones diferentes a las de seguridad, el suministro a una instalaci6n electrica determinada o una parte predeterminada de la misroa, mient1·as no pueda hacerse desde la fuente que normalmente utiliza.

Subestaciones t ransformadoras

365

El desarrollo del Lema se hani siguiendo es.ta ultima pl'emisa, es decil' no se abordara el caso de los generadores trabajando en paralelo con la red publica, por conside1·a1· que se excede al alcance propuesto para este libra, tal disposicion exige conocimientos, disposiciones de circuito y empleo de materiales que deben\n ser hechos por especiahstas.

Caracteristicas constructivas Basicamente estan constituidos por un motor termico o de combustion interna (con sus sistemas de: refrigexacion, escape de los gases ptoducidos por la combustion y de combustible), un generador electrico con su conespondiente tablero de comando y control. Se los encuentra comercialmente en forma de bloque sabre una bancada comun en la cual esta el motor termico, el generador electrico, el tablero de maniobl'a, todos los elementos auxiliares e inclusive el tanque de combustible en el caso de utilizarlo liquido, Figura N" 11.11. Debiendose seiialar que los motores se fabrican para funcionar con combustible liquido (nafta o gas oil) o gaseoso (gas natural), aunque no indistintam ente.

------------L-------------~

J l - - - A ______.

Figura N° 11.11. Vista en corte de un recinto conte niendo u n gt·upo e lectr6geno.

366

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

El generador puede monofasico (pequefias potencias) o bien trifasico (para potencias mayores) y la, tension generada es 220 V o bien 380 V pudiendo ser en ambos casas a 50 o 60Hz. Las potencias van desde 1 kVA para los prim eros y hasta los 1.000 kVA (en foxma estandar) pudiendo ser mayores tambien. Con respecto a la forma de expresar la potencia del equipo, comercialmente se lo hace en kVA. De acuerdo con las normas ISO, la misma se expresan como: Potencia "Prime". Corresponde al estandar de potencia ISO 8528 pat·a operaci6n continua. E$ apJica.bJe para e) Sl.munistro de potencia electrica a una carga val'iable por t.iempo ilimitado en reemplazo de la ene1·gia de red comercial. Se dispone de un 10% de sobrecarga en este caso. · Potencia "Stand by Continua". Es aplicable segun ISO 8528 para el suministro de energia en la eventualidad de una £alia del suministro de energia de red, a una carga vaxiable, por un nU.mero de horas ilimitado. Se dispone de un 10% de sobrecarga tambien en este caso. Potencia <;Stand by Maxima". Corresponde ala potencia bloqueada seglin ISO 8528. Es aplicable como suministro de emergenc1a solo en ~heas con 1·edes bien establecidas, en el
SubestacJones transformadoras

367

En el caso de equipos de cierta potencia destinadol:i a servicios de emergencia el motor cucnta con resistcncias calefactoras conectadas a la red que mantienen La temperatura de funcionamiento del mismo. Estas resistencias consumcn una cicl'ta poiencia que debera ser tenida en cuenla cuando se proyecta la instalaci6n de los mismos. En el primero de los caso se debera montar o colocar en el interior de algun Tecinto, en el segundo caso es posible colocarlo a la intemperie.

El sistema de generaci6n Eo Ia Figura N" 11.12 mostramos esquematicamente, la disposici6n elCctrica de un grupo electr6geno. El motor impulsa un alternadol' trifasico o monofasico. La salida del generador se conecta a un interrupter auLomaLico (Il) y la salida de

(,...,~.~

este se puede conectar: la carga

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P':;,~a 1j)j'~

-·-·L ._ -·-· -·- - ··directamente o bien a un equipo o ,~ · ~ f-·-·-·inierruptm· de transferencia (12). ~ng~ '-·- -· -·-- 1 .::\/~:.·;>"it~. 2 Pudiendo ser en el primero de los i casos automatico o manual, para su vinculacion con la carga. El equipo automatico de transferencia se uLiliza para conecLar el generador a la carga cuando falta la alimentaci6n que tenia la carga o sea Figura N° 11.12 la red. Este equipo automatico conEsquema de conexion trola e1 conjunto, como se puede ver de un grupo electrogeno de emergencia por las lineas de punlo y trazo. Hay varias soluciones para esta disposici6n de cquipos automaticos que realizan todo esto sin la interveoci6n de las personas por simple falta de tension de la red, que inician el ciclo de automatismos hasta dejar el grupo en servicio sobre la carga. En forma manual, en caso de faltar energia de la red publica, los operadores o encargados ponen en marcha el grupo electr6geno, abren I 1 y ciorran I2. Una ve:l decid.ida la necesidad de contar con un moto-generador e$ necesario detenninar la poiencia del mismo, debiendose tener presente en el caso de que las cargas sean motol'es electricos la coniente de

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lnstalaciones elektri·cas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

arranque ya que la misma oscila entre 5 y 8 veces la nominal, cuando se t rata de arranques directos. Otra carga que debe ser tenida en cuenta son los ascensores. Estas cuestiones son de muchisima importancia a la hm·a de determinar Ia potencia del equipo. Otra cuesti6n de importancia es la forma de onda del generador, ya que tiene mucha influencia sobre los equipos electr6nicos. Dado que es una fuente de energia debera tenerse en cuenta la potencia de cortocircuito que es capaz de suministrar. Una vez que el equipo esta funcionando con su carga, ]o hace manteniendo los valoxes de tension y frecuencia mediante su propio reguladar, cuando se quitan las cargas debe tenerse presente que se producira una elevaci6n de estes parc1metros que podrian producir deterioros a los equipos que quedan conectados.

lnstalaci6n A los efectos de orientar aJ lector en cuanto a dimensiones, vemos en la Figura No 11.13 un grupo electr6geno instalado en un pequeno local para ese fin, es decir que el mismo esta construido para este uso exclusivamente ya que el mismo debe cumplir ciertos requisitos. El escape se ha enviado al techo en don de se puede apreciar el silenciadm· adecuado, y se ha previsto de buena ventilaci6n. La pucrta hay que dimensionarla para que permita la entrada de la maquina con facilidad, y si se trata de un grupo grande, la altura de la sala debe pennitir sacar hacia aniba los pistQncs con la biela. En la Tabla ~ 11.02, se encuentran dimensiones indicativas de los grupos y locales necesarios. Los niveles de ruido y vibraciones deben:in estar de acue1·do a lo establecido en el Decreto reglamentario 351179 de la Ley 19.587 de Higicne y Seguridad en el'l'rabajo Las di:mensiones deberan ser tales que permitan un facil acceso al tablero del generador, al equipo o interrupter de transferencia, al tanque de combustible, todo el1o conducente a facilitar el montaje y posteriormente el mantenim.iento del conjunto. De la misma forma elrecinto debe contar con iluminaci6n cuyo n.ivel cle Huminaci{m sea de 200 lux de acuerdo a lo establecido en la ley antes mencionada asi como tambi.en un sistema de iluminaci6n de emergencia. Este ultimo sistema debera asegw·ax un nivel de iluminaci6n de 30 lux a 80 em del nive] del suelo.

369

Subestaciones transformadoras

Se exige pa1·a cl recinLo un cu·cw to especial de tomaconientes monofasicos con dos bocas que tengan tomacorrientes de 2 x 10 A + T y 2 X 20 A+ T . A los efectos de dejar un lugar adecuado al alrnacenamient.o de combustible, de be conocerse que tm motor diesel tiene un consume de 200 a 250 gramos por CV-hora. seg(m sea la velocidad y la carga, y que un motor a carburador consume 220 a 400 gramos por CV-hora. 'l'ABLA 1L02. CARACTEI.dSTICAS DE LOS MOTO~GENERADORES

DlMENSJONES

I'OTENCIA [CV]

MAQUINA

PESO

LOCAL

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I [em]

A

h

L

A

lemj

[cml

[em]

fcm]

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80

50

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250

250

150

11

110

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280

250

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20

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87

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140

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270

200

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GOO

400

5800

CAPfTULO 12

PUESTA EN MARCHA Y VERIFICACU)N DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS

iNDICE 12.01. IN'J'RODUCCION !202. ENSAYOS PARA Ll\ PUESTA EN MARCHA 12.03. INSTRUMENTOS PAJtA LA 8JECUCJ6N 08 LAS PRUEDAS 12.04. VTi!l{l ~'rCACr6N

rmr, T.RAZADO

Y UB1CACI6N DE LOS ELEMENTOS

12.05. VERJFTCACION DE LOS 11ATERIALES 12.06. VEIUFICACIONES DE LAS CONEXIONES

1207. VERIFICAClON DE LAS PROPIJ<~DADES ELEGTRICAS 12.08. ENSXYO A PLENA CARGA 12,09. LOCALIZAClON UE FALLAS 12.10

NOTA DE LOS AU'l'OP..ES

12.01. INTRODUCCION La ejecuci{m de una UlSta1aci6n electric<:~ es la conaeci6n de un proyecto tecnol6gico en el cual SP han tenido en cuenta muchos fac.:tores, como scr funcionalidad. gustos personalcs. reglaruentaciones, normas. disponibilidad de matcriales, econom1a, etc. En la obra en si misma se conjugan .muchos otros elementos materiales y otros que no lo Mn: mano de obra para cjccucion, supervision y ilistintos tipos materiales. 0 sea, qlle pro·a llegar ala concreci6n final de Ia obra fue necesario Is. intervenci6n de numerosos actores y f'actores por lo cual se hace

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lnstalaciones electricas - M. 1\, Sobrevila y A. L. Farina

necesar:io un resumen final a los fines de asegurar un f uncionamicnto segut·o y efi,ciente de la instalaci6n ehkb:·ica y eso solo lo puede lograr hacie nd a ensayos y verificaciones de la m:isma. A continuaci6n se desarrollara la forma de realizar estos ensayus asi como tam bien la forma de localizar fallas. La RIEl, dedica un apartado a este tema.

12.02. ENSAYOS PARA LA PUESTA EN MARCHA Algunos de estos son teglamentarios o devienen de chiusulas contractuales, pero al margen de lo que los compromises que los imponen, el Instalador debe en mucbos casos r ealizar pntebas de su.ficiencia de s us trabajos, a los efectos de asegurarse m1 funcionamiento seguro y el'iciente. sirviendole tambien para recoger experienda v:aliosa para obras posteri.ores. El plan de ensayos que a continuaci6n se inilica es entom:es deseable, pero no exigible en la mayor parte de los casos, sabre todo si se lrata de instalaciones pequenas. Pero repetimos que la realizaci6n de todas estas pruebas constituye un analisis a conciencia, que se tradu ce en la seguridad de entregar un trabajo bien efectuado. En la descripci6n no ahondaremos su tecni.ca, ya que pertenece exclusivamente aJ dominio de las medi· das electricas, pero si dejaremos establecidas las condiciones requeJ' idas.

12.03. INSTRUMENTOS PARA LA EJECUCION DE LAS PRUEBAS La ejecuci6n de el:>tas pruebas o ensayos previos ala hab.ilitaci6n, o sea, a la finalizaci6n de la obra imponen la u tilizaci6n de cierto instrum ental el cual pasaremos a describir a continuaci6n, en general se trata de elementos de bajo costo ya que emplean la lecnica digital y electr6nica.

lnstrumentos tipo pinzas

Figura N° 12.01

lnstrumento tipo pinza

Son instrumentos de mano, que tiencn un umpli.o rango de alcances. los cna leR Be CFtmbian mediante el emplco de un interruptor tipo conmu-

Puesta en marcha y verlficaci6n de las instalaciones ehktricas

373

tador o bien mediante tedas. La .i.ndicaci6n o r esultado de la medici6n puede ser annl6gica o digital y permjtcn retener el valor m3.xi.mo de la magnitud bajo medida. Son .instrumentos 1·obustos que se adaptan m uy bien a las condiciones que impone el trabajo de ob1·a o de las reparaciones. E:x.isten distintos tipos constructivos de acuerdo a las magnitudes a merur.

Pinza amperometrica Es un insl-rumento de mano y como su nombre lo esta indican dose utiliza para merur couientes. La particulal'idad, es que puede hacer las mediciones de la corriente sin tener que cortar el cable, Figura No 12.01.

Pinza amperovoltimetlica Perm ite medir corriente al igual a la anterior pero tambi{m puede medll· tension mediante el empleo de dos cables que tienen en sus extremos: por un lado 1.ma espiga para conectarlo al instl·um ento en si y las otras dos para hacer contacto con los puntos que sc quieren verificar.

Otros tipos de instrumentos de pinza Existen otros lipos constructivos de acuerdo a las otras magnitudes de los sistemas electricos, como se1·: potencias, factor de potencia, etc.

Probador de tension y continuidad Se trata de tm m strumento de mano que no tiene partes moviles. Cueuta con un cucrpo principal el cual tiene incorporado una de las puntas que sirve para hace1· contacto con las par tes de la instalaci6n electrica o elementos a verificar. Desde el cuerpo propiamente dicho del instnunento sale un cable con la otra pu n ta que se utiliza para hacer las verificaciones, Figur a N° 12.02. Mediante estas dos puntas se puede determinar niveles de tension F ig ura N ° 12.02 y continuidad de los cu·cuitos. Probndor

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lhstalaciones ehktricas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

La pnme1·a de las funciones, la realiza encendiendo dim1nutas lamparas (d.iodos emisores de luz o led). A cada nivcl de tension se le asigna una de cstas _la.mparas, que a su vez corresponde al nivel de tension que se esta p1·obando y para lo cual hay una leyenda grabada en el cuerpo del instrumento. Los niveles de tensi6n que puede dctectar pucden variar, pero en general son: 12, 24, 48, 120, 220 y 400 V en corriente alterna o contmua. La pruebas de continuidad se hacen utilizando las misma puntas de prucbas solo que la existencia de la misma la indica mediante un sonido. A esta funci6n se accede mediante la utilizaci6n de LU1 interruptOl' conmutador tipo tecla. Se trata de instrumentos muy robustos ya que no tiene pro-tes m6viles y sus indicaciones se hacen mediante una luz. o un sonido. Este dispositive reemplaza a las clasicas "lampara de pruebas", .YH que es mas seguro para el operador y tiene mejol·es prestaciones.

Multimetros En ellenguaje corriente se lo conoce con eJ nom bre de "tester", pa.labra del idiom a in.gles que significa probador. Es un instrumento de medici6n que permite efectuar la medici6n de varios o mt'iltiples parametres de los circuitos clcctricos, como ser: resistenci a, frecuencia, corriente (muy bajas. para una instalaci6n electrica), tension, etc. Algunos modelos permiten hacerlo con otros parcimetros como capacidad, inductancia, etc. Ta1nbien pue· den dete1·minar Ia continuidad de Figura N° 12.03 un circuito emp leando una senal Multimet1·o acustica. Mediante acc.esorios tam bien pueden ilegar a medir temperaturaCuentan con distintos rangos de uiilizaci6n los cua!es son con· mutables. La indicaci6n es digit::U en los mas modernos y ana16gica en los mas antiguos. Son instrurnentos muy robustos, los cualos apto para su utilizacr6n en las obras o talleres.

Puesta en marcha y verificaci6n de las instalaciones e/ectricas

375

Ohmetro Son instrumentos dcstinados a la medici6n de resistencias ohmmicas, de acucrclo al valor de las resistencias seni el metodo o equipo que utilice. Para ampliar el metoda sc debera recurrir ala bjbJiografia esp!:!cifica. Las xesistencias q ue se debenin mcdir en el caso de las verificaciones a realiz.ar en las instalaciones electricas ode los consumes son de un valor elevado, en consecuencia definen el apa1·ato a utilizar. Estamos descartando los metodos inclirectos en funci6n de stt poca practicidad ya que las mediciones propuestas se deberan realjzar en una obra o en un taller. Los instntmentos destinados a la medici6n de las resistencias de valores elevados como los que presentan los aislamientos de los distintos elementos de una instalaci6n electrica, se los denomina popularmente como m eg6metros. Son instrumcntos que se conectan ala res1stencia a medir, y una aguja indica en forma dire eta el valor de esta directamente en ohm o en Mega-ohm, existen ru.stintos tipos, pero paulatinamente los del tipo electro med.nico son superados por los del tipo de estado s61ido o electr6nico. A continuaci6n descxibiremos el funcionamiento de un instrurnento electro mecanico que se vale de tma fuente auxiliar de tension. Dicha fuente es un magneto a maruvela que acciona el operador que efectUa la medida. V arios son los tipos de 6~etros, pero nosotros describiremos solamente dos de los mas empleados .-----r.. t..----. y qu e se fundan en sencillos princiRa pios de electricidad. l!:n la J.<'igura No 12.04 podemos 1 ver las conexiones de tm 6hmetro. La ''' resistencia de ajslamiento que se quiere medir se conecta en los bornes K y E y se pmce4e a accion ar la manivela del magneto, oprimiendo simultaneamente el pulsador P. En esta fm-ma el instrumento queda Figura N° 12.04 conectado como voltimetro y mide la Esquema de conexion tension generada por el magneto. de un 6hmetro

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I nstalaciones etectricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Cuando se Uega al valm deseado se suelta el pulsador y como la resistencia de aislamiento qneda en serie, la coniente disminuye. El aparato esta contrastado directamente en Mega-ohm. Si se utilizan los barnes E y N, el instrumento se puede usar como voltimetxo. Las resistencias que figu.ran intercaladas en las diversas ramas sirven para lograr los alcances deseados. Pero este aparato p1·esenta una importan te desventaja, y es que el operador debe mantenei la velocidad de la manivela constante para poder efectuar las roedi.das ala tension deseada, y solamente asi resulta exacta. Este inconveniente se subsana con los aparatos a bobinas cruzadas, cuyos valores son independientes de la tension generada por el magneto (en la Figma No 12.05 hemos 1·eproducido el esquema de conexioues pru·a explicar el principia de funcionamiento de los instrumentos "Meg" y "meggm·", de la casa Evershed & Vignoles Ltd.). El instrumento en si consiste en un iman permanente y dentl·o de su campo unjuego de dos bobinas, "ma defl.ectora y otra de control, que esttm sujetas al mismo eje que lleva la aguja indicadora, siendo el sistema libre de moverse a pesru· de las conexiones. Dentro de la misma caja esta el magneto a manivela. El principia de fLmcionamiento es sencillo y su teoria puede verse, en los libros de medidas electricas.

"Terminal ~-

- - - --- Resistencia - - - - --de-·control - -- - - --- - - - ---- - __,. - - - .. ---. I' _.

._.

Escela

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I I

Robina deflecrora

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Magneto

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~ - - --- --' '::-....--- -- ---- ·-

'-.... Terminal

! I

--- - ~ -- - -- ---- - ~ Resistencia del circuito did/ector

Figura N° 12.05 Forma de funciona.miento de un Megger

Puesta eh marcha y verificaci6h de las instalaciones electricas

377

Dicho en pocas palabras; la bobina deflcctora y la de control estan en paralclo, ejercicndo acciones motoras en sentido contra:rio. La deflectora esta en serie con la :resistencia a medir y con oira adicional 1nterna. La de control csta en serie con una resistencia adicion al tambien i n terior. Si l a resistencia a mediT es nul a, la corriente en ese circuito es intensa, hacienda que la bobina de control ejcrza su maxima acci6n y lleve la aguja hacia el cero. A medida que e1 a.isla miento es mas grande. la corricnte en dicho circuito es menor, y prevaJece la acci.6n de la bobina de con tml que trata de llevar la aguja bacia la posicion de infinito. El magneto get1era divel-sas tensiones segun los modelos, y hay aparatos de este sistema p1·eparados para medir tcnsiones en diversos rangos . Tam bien es posible encontrar estos instrumentos para la medici6n de grandes resistencias del tipo elcctr6nico eon indicaci6n digital, tenlendo Ia pru·ticularidad que pueden hacer las mecLciones de 1·esistencia a distintas tcnsiones, como sera 1 000 6 5 000 volt. Ve1·emos mas adelante su aplicaci6n en la busqueda de la falla debido a un deterioro del aislamiento en una instaJaci6n electrica.

12.04. VERIFICACION DEL TRAZADO Y UBICACION DE ELEMENTOS La RIEl dicta normas sobre muchos detalles que deben respetarse como ex.igencias minimas paxa un buen resuJtado. Pero a estos deben ag.regarse otras consideraciones que la experiencia aconseja. El analisis visua l dice si todo ha sido hecho con ello, sobt•e todo silo l'caliza una person.a experimentada y conocedora del tema. Esta verificaci6n puede comprender, por ejemplo silos tableros estan en lugares adecuados, si las caiierias corren por ]ugares permitidos, si el tipo de cable empleado es el adecuado, si las instalaciones de baja tensi6'n estan debidamente sepru·adas de las de alta, silos mterr-npto1·es y tomas estan en 1ugares adecuados a su forma constructiva, etcetera.

12.05. VERIFICACION DE LOS MATERIALES Una primera ver.i.ficaci6n se debe hacer al recibirlos, comprobando llledidas de cafios, cables, etc. Olra parte esta a cargo de las autoridades municipalcs durante la obra, y personas autorizadas efecttwn las inspecciones reglamentarias. Antes de "hormigonar" se verifi.can canos

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lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

y cajas. Ala colocaci6n de cables se verifican estos. Posteriormente los tableros . Al mal"gen de la inspecci6n reglamentaria, si la obra es importaute, couvieue una revision general de los pequenos detalles.

12.06. VERIFICACU)N DE LAS CONEXIONES Con ayuda de los planos generales se comprueba s:i todos los cables y demas elementos cstan dcb1damcnte conectados, y si su capac:idad esta de acuc1·do con las corrientes consuroidas y tens10nes deJ a r-ed.

12.07. VERIFICACION DE LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Con eRtas pruehas, sabremos si todo ba sido eJecutado con los materi ales adecuados. y si la roano de obra ha sido cuidadosa en la ejecuci6n de la inst.:'1laci6n clectrica. Estas verificaciones comprenden tres tipos de ensayos, a saber: Prueba de continuidad • Prueba de aislamiento Prueba de caida de tensi6n

Prueba de continuidad En genel'al se hace, para avcr:iguru· si un cable que comicnza en una caja y Ueg<;t a otra, esta integra o se ha cm·tado d tu·ante su colocacion, o bien si dicho cable que sale de una caja, es efecLivamente el q ue se supone aparece en ot1·a. La Figura N" 12.06 nos indica un caso com tin. En este t'tltima figul"a se pueden apl"eciar dos cajas de tma instalaci6n electrica embtttida que dejan ver cuatro cxtremos de los cables cada una, en donde es necesario identi.ficar a los mismos. Se utillza el pl·obador conectando un cable cualquiera al de la izquier da , por ejempJo el A, mientras que con la ptmta de prueba P se tocan todos los de la derecha, y cuando se escuche la seiial o se encienda alguna de las luccs del probador indica que se ha cerrado el ci.rcuito y ha quedaclo identificado el otro extremo de A.

Puesta en marcha y verificaci6n de las instalaclones electricas

379

Caner/a

prueba p

Figura N" 12.06 Comprobacion de la contiu.uidad del conductor d e un cable

Si las distancias son gJ'andes, pueden usarse la cafie1·ia en caso de que sea mctalica como <.:able de union o bien recmTiendo a un tramo de cable. Los aparatos para probar aislamiento y los llamados ''tester'' que describiremos mas adelante, tambien sirven para la identiflcaci6n de cada uno de los cables. Descartamos la chisica "lampara" por no ser segura para el operador, amen de que su rnanipuleo requiere de mas cuidado a los fines de no rompet· a la misma. Prueba de aislamiento

Es el ensayo mas importante. Una red con mal aislamiento cs peligrosa para las personas y los bienes, porque las corrientes de fuga pueden origi.nar calentamlCntos que del'ivan en incend.ios. Tambien lo es para Ja econ omia, porq ue los medido.res J'egistr an esas p61·di.das. lnleresa saber con eA.actit.ud el valm· de la resist.encia de aisln.miento, porque la RIEI seiia1a que su vulor mf.nimo debe ser de 1 000 ohm por volt de servicio. Por eJemplo, una red de 220 V debe tener c:.:omo minima 220 000 ohm de resistencia contra tiel'l'a. Este valor es el menor que .tndica la reglamentacion anterior, pero de ning{m modo debe aceptarse, ya que una instalaci6n nueva y en perfecto estado debe teneT valo1·es m u y supcriores. Las resistencias de ai.slarniento dependen de la humedad. el am· biente quimico. la temperatura y la tension. Por esLa causa los ensayos

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l nstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

deben haccrse en las condiciones normali~adas o de servicio, sobre todo en lo que rcspecta n la tension, que es un factor definitive. No deben aceptarse medidas efeciuadas con metodos que uti li ccn tensioJ1es bajas, como ser m ultimetTos comunes, o los puenies de medida que se alimentan con pilas. Lo mas frecucnte y mas seguro, es el empleo de los aparatos de medicion clirecta para medir aislamientos cle lineas que forman la insta1aci 6.n electrica. Cuando la instalacion electrica tiene una falla por deterioro de los aislamiento se debe proceder a de terminal' al menos el tramo de cable o el elemento que origina Ia misma. Primero se debe dejar la instalaci6n electrica sin tension para lo cual sc debe abr.ir el interrupter principal, luego se deben quitar todos los consumes, luego se cienan toda los :inteT:r·uptorcs o Haves. Desde el tabl.ero genera l se procede a verifica1· el estado del aislamiento de los cables, primero con respecto a tierra como lo muestra la Figura N° 12.12 y luego entre los cables como indica la Figura N(J 12.13. Si Ia instalaci6n electrica que se esta verificandu este proceso se deben1 re(l.lizar en cada una de las Hneas que parten de] tablero prinCipal. Oo esta manenJ se localizara el tramo de cable fallado o en que tramo hay alglin elemento fa11ado.

Determinacion de Ia caida de tension Para llevar a cabo esta determinacion es necesario contar con un volt.ime tTo, cl cual p Ltede ser el que tienen los tester. Si nose dispone u n instrumenLo del tipo voltimetro. El Pt'obador solo nos indica la presencia de tensi6n y de qu e nivel. Comenzamos midiendo la tension en los barnes de entrada del intenuptor general y luego, con todas las cargaR conectadas y funcionando, se mide la tension en e] pLmto mas alejado del tablero en donde se encu entra el intenuptor general. La diferencia entre ambos valores es la caida de tension, y la caida porcentual se obtiene refi.1·iendo este va lor al nominal final. En las instalaciones electricas se admite pa1·a los circuitos de iluminacion el 3 % y el 10 % para los circuitos de fuerza motriz como maximo.

Puesta en marcha y verificaci6n de las instalaciones eltktricas

381

12.08 ENSAYO A PLENA CARGA Una vez alimentada la red, se conectan todos los aparatos de consumo y mediante amperimetros (se utiliza la pinza amperometrica) se verifica la corri.ente principal y la de las lineas fundamentales de alimentaci6n. En esas condiciones deben recorrer se todos los tableros y demas elementos principa les, verificando el calenta:miento. Dicho calentamiento puede deberse a una capacidad i.nadecuada, o a un falso contacto. Una persona experta toea los elementos basicos y los cables, determinando si la temperatura adquirida es admisible. Se consiclera que si la mano p uede tolerarla, el cable esta en condiciones satisfactorias de funcionamiento. Existen otros medias que seguramente escapan a un Instalador comun. Cualquier pru·padeo en las luces, generalmente motivado por un contacto defectuoso, debe investigru·se para evitar graves dafios. Los fa lsos contactos son f:kiles de solucionar mediante ]a desconexi6n y revision de los empalmes, pero la falta de capacidad de un cable, Have o toma, es un probl ema que solo puede repararse cambjandolo por otro adecuado.

12.09. LOCAUZACIQN DE FALLAS La localizaci6n de las fallas mas elementales es relativamente simple, y se emplea el denominado "probadm·" que se desc.ribi6 en e] panaio dcotinndo a instrumcntoo. En la Figura N° 12.02 vemos esa henaUlien ta de trabajo del electi·icista Instalador y reparador. Las fallas mas comunes son: · corte d e l circu ito, que es la mterrupci6n de la continuidad en

algun punta, sea cable, o artefacto de cualt1Llier tipo. A este tipo pe1·tenecen tambH~n los llamados "falsos contactos'', que son COl'tes de circuitos intermitentes · cortoc irc uito, que es la union directa de dos puntos que nor-

malmente deben estru· aislados. p u csta a tie rra, que es la falla pe.rc1al o total del aislamiento de u n cable, respecto de tierra. Puede involucrarse en este caso tambien, la falla de aislamiento entre cables.

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lnstalactOnes electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

· mezcla de circuitos, que son confusiones del Instalador al ejecutar la instalacion, ocasionando accionamientos equivocados, como enccnder dos luces desde un interruptm· cuando eso no esta previsto, y otros semejantes.

Corte de un circuito o falta de tension La busqueda de un corte en los cables o la fhlta de tension en una instalacion el
Puesta en marcha y verfficaci6n de las instalacfones ehktrlcas

383

lical'se la presencia de Lensi6n es que lntermptor no hay problemas con este . bipolar cerrado S1 en lugar del intell.'Uptor y fusible se tienen interruptores termomagneticos se precede de igual fol'ma, o sea se verifica tension en los bornes de salida del mismo, omitiendo el paso anterior. Si estas vcrificaciones no indican que csos elementos estcn fallaFigura N° 12.09 dos. se avanza hacia los cil'cuitos y Verificacion de Jos fusibles cada uno de los circuitos o l'amales, por ejemplo. se vuelve a hacer la verificaci6n de la Figura Nu 12.09 Si el Probador md1ca que no hay tension, sign.i.:fica que alg1.mo de los dos cables esta cortado, yes necesario averiguru· cual de ellos esta cortado. Para e~o se procede como en cl caso del fusibl~. y la Figura N" 12.10 es suficientemente indicativa, procediendose en forma cruzada a tocar dos partes de polandad optlesta. En caso de encontrru· el cable cortado, lo (mico que se puede avenguar es cual es el tramo cort.ado, pcro no el lugar del corte, salvo que se recurra a otros metodos mas precisos, que no se estiman necesarios en este tipo de instalaci6n elt:ktnca. La locahzaCI6n de cables cortados es un trabajo de pacwncia, parque es necesario hacer desconexiones y procede1· por eliminaci6n, lo que en una instalaci6n grande puedc demandax· liempo.

N V tnterruptor bipolar

cerrado

FuSible

Cano

Figura N° 12.10 Verificacion de Ia continuidad de un cable

384

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

Corto circuito La localizaci6n de un cortocircuito entre cables, se puede hace1 siguiendo la idea bosquejada en la Figura N" 12.11. Se abre el cil·c•lito a Ia salida del in terrupter, yen su lugar se coloca el probador como indic~ la parte (a) de la fi.gm-a c1tada. Si el pmbador mdica la presencia de ten· si6n estando todos los consumos desconectados. el:; sel'ial que e1 cortocir· cuito existe. porque hay .retorno de corriente pese a estar todo abierto. A continuac..:i(m se procede a revisar ramales y para ello se comienza por desconectar la linea hasta la primera caja C en nuestro ejemplo, como muestra la parte (b) de la 6gura. S.i el probador indica la presencia de ten· si6n, el defecto esta en D l, y habra que cambiar los cables que van desde el fus1hle basta la prim era caja. De no ser asi. pm·gue e) Probador no indi· ca la presencia de tension, seguimos con la b-Ltsqueda como se indica en (c) y desconectamos cl1·amal que va ala luz L con llave LL. 81 el probador indica que hay tension, el defecLo esta en cl punto D 2 del ramal que va desde la caja C hasta el tomacotTien te 'l' . De no se1· as\, se ais la el. tamal del tomaco:niente con el interrupter LL abierto, se verilica. Si la el Probador indica la presencia de tension, el defecto esta en D3. De no ser asi, se ciena el interrupter LL y se vuelve a verificar. En caso de que el Probador indique la presencia de tension, e1 defecto esta en D4 como se indica en la figura e. Se observa que el procedimiento consiste en una ver

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F ig ura No 12.11 Busqucda de un corto cir cuito

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Puesta en marcha y venficaci6n de las instalaciones electricas

385

dadcr(l investigaci6n, procediendo por eliminaci6n.

Puesta a tierra Si descartamos las faUas que puedan tener alguna de las cargas conectadas O.amparas, electrodomesticos, etc.) a la instalac.i.on el6ctr.i.ca, la pu est~J a tierra de u n circuito de esta . se debe a u na faUa en el a islamiento de los cables. La mani£estaci6n de tma puesta a t.iena es la actuaci6n de las protecciones, sobre todo la del disyuntor dife1·enc1al. En consecucncia dcberemos proceder como se explic6 anteriormente a l.a ve1·iJicaci6n del ajslamiento de los cables con rcspecto u tiena (Figura l\T" 12.12).

Mezcla de circuitos

-Figura N" 12.12 Vel'ifi caci6n d e l aisla mient o de un ca b le con r esp ecto a t ierra

Figura N" 12.13 Com pro ba ci6n del aisla tnicuto e ntre dos c a bles

Para el caso de una mezcla de c:ircuitos, o una equivocaci6n en las conexiones, es preferible recorrcr visualmente p1:·imero la inslalaci6n, y de no localizn.r a simple v1sta cl dcfecto, se puede proceder a i ndivid ualizar los C(l blcs uno por uno, entrada y salida, con el proced]mjento de las Figur as 1\1"'' L2.08. Para la local izaci6n de defecLos en Hncas subterr{meas o lineas l m·gas, se rccomienda recurrir a un o·atado de Medidas eltktricas.

12.1 0. NOTA DE LOS AUTO RES A lo largo del capitulo se han mostxado figuxas en donde aparece nn interrupter b1polar y un solo fusible intercalado en el cable que

386

lnsta laciones electricas - M.A. Sobrevila y A. L. Fari na

correspondc al vivo, por cons1clerar que este tipo de d1spos1c16n es lase encuentr a CllllUill.e1'0SaS instalaciones electricas pero opinan que lomas accrlado es Ia utilizaci6n de i.nlcrruptorcs termo magneticoa bipolares con proteccjon en ambos elementos, por considerarlos mas seguro para las }Jersonas y func.;ionalme nte mejor. En caso tener intenuptores termo magneticos las operatorias descriptas anteriol'mcnte manticnen su vigencia.

CAP(TULO 13

ASPECTOS LEGALES

1NDICE INTRODUCCI6N

13.01. 13.02. 13.03. 13.04. 13.05. 13.06.

ORDENANZAS MUNlCIPALES REGLAMENTOS RESOLUClONES

13.07.

LAS TARJFAS DE LOS SERVICIOS ELECTRfCOS

LEYES

NORMAS

13.0 1. INTROOUCCION Para poder llegax a utilizar las instalaciones elE~ctricas se requiere de una serie ordenada y programada de acciones, en las cuales deben participar hombres y elementos, lo cual define una serie de acciones y componentes que van desde el proyecto, los materiales, la contrataci6n, Ia ejecuci6n de Instalaciones Ell~ctricas en Inmuebles de la Asociaci6n Electrotecnica Argentina. Toda esta actividad, al igual que las demas que realiza el hombre esta regida po1·leyes, decretos, reglamentaciones, ordenanzas y normas, las cuales tienen diversos ambitos de aplicaciones. Es necesario que qui(m vaya a estar l'elacionado con a]guna de las actividades que hacen a 1-a ejecuci6n de una insta1aci6n electrica, de cualquier naturaleza conozca de la existencia de la legislaci6n vigente, entendiendo como tal a leyes, decretos, reglamentaciones, ordenanzas y norm as. Dado que el presente libro trata de las instalaciones electricas, no pretende incursionar en el campo de otras profesiones o de las aut ori-

388

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

clades competentes, asi como tampoco, dilucidar problemas jurisdiccionales derivadas de la aplicaci6n de las legislaciones, por lo cual, el cabal conoci.miento se obtendra mediante 1a respectiva consulta a las autoridades de aplicaci.6n en cada caso, o al texto complete del documento (\~ se trate.

13.02. LEYES Ley de Higiene y Seguridad en el Trabajo N" 19.587 aprobada por Oee1·eto 351179, esta dirigida a fijar las condiciones de los establecimientos en donde se efectuen trabajos y esta destinada a "prevenir todo dan.o que pudiera. causarse a la vida y a la salud de los trabajadores", por lo cual a traves de sus articulos se tratan aspectos de muchas disci· plinas y especialidades, entre elias la electricidad y la luminotecnia. Para ello destina su capitulo 14 con sus a1·ticulos 95 a 102 y el anexo VI a las Instalaciones Electricas. Mientras que en el capitulo 12 se establece lo relative ala lluminaci6n y Color. Esta ley establece como obligatoriedad la aphcaci6n de las normas l RA.M, que correspondiese segun el caso y la Reglamentaci6n para la Ejecuci6n de InstaJaciones Ehktricas en Inmuebles. Como actualizaci6n de la Ley antes mencionada se emiti6 el Decreto 911/96 el cual esta destinado exclusivamente ala Industria de la Construccion. Debe seiialarse que para las cuestiones de .incumplinuentos, daiios, responsabilidades y ot1·as cuestiones relacionados con n uestro teroa tiene apucaci6n plena el C6digo Civ.il de la Naci6n.

13.03. NORMAS Todos los trabajos de tecnologia moderna deben ajustarse a las Normas respectivas. Si bien se pueden obtener impresas o po1· otros medios, su seguimiento no ofrece dificultades, de todas mane1·as consideramos propicio hacer algunos breves comentarios. Las Normas son un cuerpo de especificaciones muy estudiadas, producto de la experiencia y el a nalisis, constituyen.do una d.isciplina que facihta la producci6n y la distribuci6n de productos. Las Normas no

Aspectos legales

389

limitan la creatividad, como pochia pensarse a primera vista, sino que crean un vinculo entre la producci6n, la financiaci6n, la come·r cializaci6n y el consumo. Se puede hacer una lista de ventajaa en la siguiente forma: • • • · · ·

Facilitan las tareas de supervision. Orientan la producci6n. Reducen los costos unitarios. Mejoran la comercializaci6n. Aseguran garantia tecnica. Sjmplifican el intercambio de productos.

En nuestro pais, el Institute Argentino de Normalizaciones, conocido con la sigla "IRAM", con sede en la ca11e Peru 556 de la Ciudad Aut6noma de Buenos Aires y filiales en el interior del pais, es el ente encargado de redactar las normas argentinas. Las Normas uniforman las caracteristicas de los componentes el, ajustandose a las medidas mas frecuentes, y tambien determinan las calidades minimas. Las Normas son redactadas pOl' Comites de personas que rep.resentan a diversos intereses y actividades, y peri6dicamente se revisan y se modif1can conforme la tecnica va progresando. Las Normas indican condiciones que pueden ser verificadas par media de ensayos. Estas pruebas han sido tcnidas en cuenta al redactar la norma, para que sean factible.s con los elementos corrientes de los laboratorios a los cuales se puede recurri1·. Por lo general, las grandes rtlpartidun~::; publica::;, y la1:l grGtmle:; (-J.wpre::;a::;, titlneu sus labuJ.·atorios en los cuaJes se pueden repetir pruebas normalizadas. Las mismas Normas indican la forma de llevar ala practica esos ensayos. En el caso que las no1·mas argentinas no alcancen a cubrir los materiales, equipos o aparatos que se deben usar, es posibte utiliza1· otl:as normas, algunas de las cuales son mas completas por proverrir de paises con una Lecnologia algo mas avanzada, pero debe cuidarse bien al empleaxse nmmas extranjeras, que ellas han sido concebidas para usos y costumbres que pueden ser dife1·entes a las nuest.ras, y para aprovecha.r materialcs que pru:a ellos pueden ser abundantes y pa1·a otro pais no. Por ella, si bien no son descartables las normas de otros paises, elias deben utilizarse con precaucion. Por ejemplo, de Alemania tenemos la Deutscher Normenausschuss (DIN); de Estados Unidos de

390

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L Farina

Norteamerica tenemos la American Society for testing Material (ASTM); de Gran Bretaiia la Britihs Standars Institution (BSI); o de Francia tenemos la Association Francaise de Normalisation (AFNOR), para citar s6lo algunas. No dejemos de senalar que la Comisi6n Electrotecnica Internacional (CEI) procura una unificacion en todos aquellos aspectos en que ello es posible, y que en Argentina funciona el Comite Electrotecnico Argentino con sede en la calle Posadas 1659 de la Ciudad Aut6noma de Buenos Aires, como miembro oficial del Comite Electrotecnico Internacional. El mismo cuenta con la aprobaci6n del Poder Ejecutivo de la Naci6n, y tiene la sede y base en la Asociaci6n Electrotecnica Argentina. Para un mejor conocimiento y difusi6n, ind.icamos en la Tabla N° 3.01, las principales normas IRAM que se relacionan con los elementos de las instalaciones y que pueden obtenerse en el citado organismo.

13.04. LAS ORDENANZAS MUNICIPALES Los m unicipios de las distintas ciudades emiten, a traves de sus organismos, ordenanzas que contemplan el tema de la ejecuci6n de las instalaciones electricas. Habitualmente, este tema esta incorporado al Reglamento de Edificacion y adoptan con variaciones o no ta RIEL En el caao de la Ciudad Aut6noma de Buenos Ail'es, la misma cuenta con una reglamentaci6n propia que tambien esta incorporada al C6digo de Edificaci6n, asi como tambien de una Ordenan.za (N° 49.308) que esta 1·elacionada con la anterior y que contempla el caso de los ascensores, montacargas, escaleras mecanicas, guarda mecanica de vehiculos y rampas m6viles.

13.05. LOS REGLAMENTOS Un reglamento, por definicion es una: "co1ecci6n ordenada de reglas o preceptos, que, por la autoridad competente se da para la ejecuci6n de una ley 0 para el regimen de una corporaci6n, una dependencia o un eervicio." La reglamentaci6n es la "acci6n y efecto de reglamentar. Conjunto de Teglas"

391

Aspectos legales

Tabla W 13.01. ~ ~INCf!'ALES_NORMAS

IRAM QUE SE RELACIONAN CON LOS ELEMENTOS DE LAS"INSTALACi'ONES"YQ~ CONSULTARSE Y OBTENERSE EN EL CITADO ORGANISMO

N"

TiTULO

4029

Aparatos electr6nicos para u.so doroestico y similares. Condiciones generales de segm;idad.

2371

Efectos del paso de la corriente Aspectos generales.

2122

Interruptores en aire de baja tension, seccionadores en aire, secciona· dores bajo carga en aire y combinadas con fusibles.

2006

'romacorrientes, fichas y enchufes. .Exigencias generales.

2065

Enchufes para aparatos electricos de calefaccion. Bipolares, con toma de tierra y tensi6n nominal de 220 V eficaces.

2063

Fichas eJectricas bipolares sin toma de tierra, de 10 A, 250 V de corriente alterna, para usos domiciliar-los y similares,

2086

Enchufes de acoplamiento con toma a tierra. Bipolares, para instalaclones electricas domiciliarias .v tension nominal de 220 V eficaces. (actual mente en revision).

2087

Enchufes de acoplamiento. Simples, bipolares, para instalaciones electricas industriales.

2071

Tomacorrientes bipolares con toma de tierra para uso en instalaciones Cijas dorniciliarias. De 10 A y 20 A, 250 V de corriente alterna.

2078

Fichas bipolares con toma de tierra para uso dmniciliario. De 10 A y 20 A, 250 V de corriente alterna. ( actualmente en revision).

2074

Ficbas bipolares con toma de tierra para uso domicilia•·io. De 10 A y 20 A, 250 V de corriente alterna. (en revision).

2147

Fichas electricas con toma de tierra 3 x 380 + T. Tripolares, para inatalaciones industriales fijas y tension nominal de 380 Ventre fases.

2053 2164

eU~ctrica

por el cuerpo humano.

Conductores electric:os. Aislados y desnudos. Ident.ificaci6n por colores numeros. Cables preensamblados con conductotes de cobre aislados con polieti1e.no reticulado para acometidas, desde lineas aereas de hasta 1,1 kV. 0

2263

Cables preensamblados con concluctores de aluminio aislados con polietileno reticulado para lineas aereas de hasta 1,1 kV.

2268

Cables con conductores de cobre aislados con material termoplastico a base de poli (cloruro de \linilo) (PVC). Para control, sefializaci6n, medicion, protecci6n y comandos electricos a distancia con tensiones nominales de hasta 1,1 kV inclusive, protegidos.

2039

Cables flexibles de cabre, con cubierta textil, para aparatos electrodo-

mesticos de calefacci6n.

392

lnstalaciones eltktricas - M. A. Sobrevi la y A. L. Farina

Tabla 13.0L (Continund6n)

N" 2188 2301 2040 2169 2007 2005

TiTULO Cables flexibles de cobre con aislamiento y envolt.ura de caucho. lnterruptores automaticos de corriente diferencial de fuga para usos domesticos y analogos. Casquillos. portahimparas y calibt·adores pa1·a casquillos y portalamparas a rosca Edison. Medidas Intcnuptores automaticos de sobre-intensidad para usos domesticos y aplicaciones similares Interruptores €1ectricos manuales para instalaciones domiciliarias y similares. Caiios de ace ro, roscados y sus accesorios para insta lac10nes electricas. Tipo scnupesado.

2100

Tubos de acero cincado para instiilaciones e lectricas. Tipo pesado.

2205

Caiios de acero lisos y sus accesorios para instalaciones e!ectricas. Tipo Hvianq.

2206

Caiios de po\i cloruro de vinilo (PVC) r igido pm·a instalaciones electricas

2181 2309 :.!3JO 2315 2316 2317 2281 2182 AADLJ 2024 AADLJ 2025

Conjuot.os de equipos de maniobra y co man do de baja tensi6n. Tableros. De serie y derivados de serie. Requisit.os. Mat.e!'iales para puesla a Lierra. Jahalina cillndrica de acero-cobxe y sus acces orios. Maleri
Grupos gcnera
AADLJ 2027

Alumbrad<:> de emergencia en int.eriores de establedmiet\toS

AADLJ 2006

Lum111otecnia. Tluminaci6n artificial de iotcriores. Niveles de iluminaci6n.

Aspectos legales

393

En el ambito de las instalaciones electricas, nuestro pais cuenta con la Reglamentacion para Ia Ejecuci6n de Instalaciones E1ectricas en Inmuebles que e1!Ut.io la Asociacion Electrotecnica Argentina (RIEl). La importancia de la misma es que la Ley de Higiene y Seguridad en el Trabajo No 19.587 y .s u decreto reglamentario, el N° 351179 establecen que la citada Reglamentaci6n es parte de esa ley. Eso hace que la misma haya sido adopLada, como dec1amos mas arriba, por los municipios al inc01·porarlos a sus ordenanzas y c6digos de edificaci6n. El C6digo Civil de la Naci6n tendra aplicaci6n en estos casos, cuando se trate de incmnplimientos y otras contravenciones, quedando perfectamente delimitadas las responsabilidades del ejecutante de la ob1·a. De ia misma manera el ENRE, en una resoluci6n adopta tambien la RIEl para la ejecucion de las instalaciones electricas en el ambito que cubren las empresas EDELAP, EDENOR Y EDESUR, pru·a la verificaci6n del cumplim.iento se crea el Institute de Habilitaci6n y Acreditaci6n (IHA).

13.06. RESOlUCIONES Son las emitidas por 6rganos de gobierno competentes en su materia. Al respecto podemos senalas dos que tienen una importancia fundamental en la actividad.

Resoluci6n No 92/98 Esta resoluci6n l'u,e emitida por el Ministerio de Economia y Obras y Servicios Publicos de la Naci6n a traves de la Secretaria de Industria,

Comercio y Mjne1·ia. La misma establece que: "Solo se podra comerciabzar en el pais el equiparoiento electrico de baja tension (hasta 1000 volt) que cumpla con los requisites esenciales de seguridad que se detallan en el Anexo L. ...." El citado anexo establece las pautas que deberan cumpli.r los productos nadonales e importados asi como tam.bien un cronograma de cumplimientos de las distintas etapas para el cumplimiento total de las condiciones exigidas. En el anexo tercero de la misma, se listan las Resoluciones derogadas y las vigentes.

394

lnstalaciones eh~ctricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

Luego de esta Resoluci6n se emitieron otras ligadas a esta y que estan relacionadas con el cronograma de cumplimiento y aplicaci6n.

Resolucion ENRE No 207/95 Esta 1·esoluci6n fue emitida por el Ente Nacional Regulador de la Electricidad y 1a hemos citado varias veces a Lo largo del texto, ya que las e mpresas distribuidoras de energia electxica del ambito antes mencionados, no proceden a] stuninistro, sino se cumple con la RIEl, y las instalaciones eh3ctncas no se encuentran avalados por personal matriculado de acuerdo a la clasificaci6n de las instalaciones en las siguientes categorias: • A- Gxan demanda . . . . . . . . . . . . . . . mas de 50 kW • B - Media demanda ..... .. . . .. . .. mas de 10 kW hasta 50 kW • C- Pequeiia demanda . . ..... hasta 10 kW Los Profesionales electricistas, a su vez se clasifican en tres niveles que se corresponden con las categorias de las instalaciones que se encuentran habilitados a ejecutar de acuerdo a: · Nivel 1: Profesionales universitari.os, matriculados, con incumbenci.a en instalaciones electricas. Estanm habilitados para ejecutar instalaciones categorias A, B y C. • Nivel 2: Tecnicos, con incumbencia en instalaciones electricas. Estad.n habilitados para ejecut.ar instalaciones categorias .By C. • Nivel 3: E lectricistas. Estanin habilitados para 8JCCutar instalaciones categoria C. Esta l·esoluci6n fue modificada 579 y 848 en el afio 1996

pOI"

las que ]levan los numeros

13.07. TARIFAS DE LOS SERVICIOS ELECTRICOS Introduce ion Las ta.rifas elect1'icas, para aquellas empresas que fueron privatizadas en la provincia cle Buenos Aires y en la Ciudad Aut6noma de Buenos Arres estan reguladas por e1 ENRE.

395

Aspectos legales

En otras provinci.as o zonas del pais las tro·ifas son fi.jadas por las respectivas Empresas Provinciales o Cooperativas seg{m sean el caracter de quien smuinistran la energia electri.ca. A continuaci6n se dru:an algunas pautas basicas sobre el pago del suministl·o de la energia electrica, excluyendose el tema de impuestos municipales o nacionales con que se grava el consumo, por considerar q1.1e excede el tratamiento del tema para una ohra como la presente.

Unidades La energia electrica se factura en base a su unidad practica, el kilo -Watt-hora. (kW-h]. que el usuario consume. La unidad normalizada de energia es el joule [J), pero no resulta c6moda para los usos comunes, :raz6n por la cual, se emplea el kW-b, cuyo valor tiene las siguientes relaciones: 1 joule = 1 watt x 1 segundo

(13.1)

1 kilo-watt= 1.000 watt

(13.2)

1 kilo-wat.t-hora = 1 kW-h

= 1 000 watt x

= 1 000 watt x 3 600 segu.ndo 1 kilo-watt-hora = 1 kW-h =

1 hora =

= 3 600 000 watt-segnndo = 3, 6 x 106 watt-segnndo

(13.3) (13.4)

La medici6n de 1a energia elect1·ica se hace mediante el empleo de los denominados "medidores de en ez·gia" (activa o reactiva) o "con tadores". Los cuales son de distintos tipos de acuerdo a las tarifas, ya que las mismas como veremos luego, son funci6n de otros padunetros que deben ser r egistrados por estos aparatos. Estos instrumentos se instalan luego de los fusibles ubicados en la "caja de toma" como hemos mostrado en el capitulo 1.

Definiciones Tarifa Es el precio que la empresa prestataria del servicio electrico le cobra al usuario por cada kWh sumin.istrado. Por ello, es, corriente

396

lnstalaciones electricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

escuchar que el p1·ecio de la energia electrica se mide en pesos por kiloWa.tt-hora ($/kWh). Las tarif'as que se aplican a los usuaries no deben confundu:se con e) costo de la energia electrica. Muy diversos criterios vinculan ambos valores, no siendo facilla determinacion exacta de los mismos. En la Ciudad Aut6noma de Buenos Aires, las empresas prestatarias (Edenor SA y Edesur SA), tienen en uso las siguientes cuadros tarifarios.

Demanda Es la potencia que el usuario absorbe de la red de distl·ibucion de la energia electrica .

Demanda maxima Es e) mayor valor de la demanda absorbida en un promedio de 15 minutos seguidos.

Horarios Las 24 horas del d'ia han sido divididas en los siguientes tramos horarios . · horas de punta: 18:00 a 23:00 hm·as • horas nocturnas: 23:00 a 6:00 horas • horas de rcsto: 6:00 a 18:00 horas Estos horarios suelen variar y en general los cuadros tarifarios son variables de acuetdo a la epoca del aiio, por lo que se recomienda con· sultar los mismos en las empresas prestatarias del servicio de distribuci6n de la energia electrica, ya que en funci6n del consumo, potencia instal ada, modalida.d de su uso, se debera hacer un amllisis exhaustivo en cada situaci6n para solicitar el suministro y haceJ' un contrato que sea mas conveniente.

Clasificaci6n de los usuarios De acuerdo a la demanda de los usuaries se definen a los mismos de la siguiente manera:

397

Aspectos legales

• Usuaries de pequeiias demandas. · Usuaries de medianas demandas. Usuaries de grandes demandas.

Tarifa No 1 Tarifa N" 2 Tarifa N" 3

Cargo fijo Son aquellos que se paga haya o no consumo

Cargo variable Son los que se paga en funci6n de la energia consumida.

Tarifas Tarifa 1 - Pequeiias demandas La demandas de potencia menor a los 10 Kw.

• T.1- R. Uso residencial - T.l-Rl: Consume bimestral inferior o igual a 300 kWh. - T.l-R2: Consume bimestral mayor a 300 kWh. • T.l- G. Uso general - T.l-Gl: Consumo bjm estral inferiox o igual a 1600 kWh. - T.l-G2: Consumo bimestral superior a 1600 kWh o igual a 4000 kWb. - T.l-G3: Consumo bimestral mayor a 4000 kWh. T.l-AP. Alumbrado publico P ara todas estas tarifas bay: - tm cargo fijo ($/bimestre), - un cargo variable por consume de energia ($/kWh). Por factor de potencia (cos j) menor de 0,85 y hasta 0 ,75 hay recargo del 10 %.

Tarifa 2 - Medianas demandas Son aquellas cuya demanda de potencia es superior a los 10 kW y men01· a los 50 k W.

398

lnstalaciones electncas- M. A. Sobrevila y A. L. Fanna

En este caso se define la capacidad de suministro que es la patencia que la empresa distribuidora de energia pone a dispos:ici6n del consumidor. Este valor se establece por pel'iodos de 12 meses. En esta tarifa el consumidor abona: • un c
Tarifa 3 - Grandes demandas Correspon de a aquellos consumidores cuya demanda ma'\ima es de 50 kW o mas. Su.min.i:stros en baja, media yalta tension. En esta tarifa se define la "capacidad de suministro" que depende de los horal'ios antes descriptos. En este caso, el consumidor debe definir la "capacidad de suministro" en el "horario de punta" y en el "horario fuera de punta" este ultimo comprende horas noctm·nas y de resto. Esta definicion forma pa1·te del contr ato y deber a ser mantenida durante los 12 meses de vigencia del mismo. El consumidor abona: • un cargo fijo por cada kW de "capacidad convenida" haya consumido o no energia electrica, en el "horario de punta", • tm cargo fijo por cada kW de "capacidad convenida" haya consumido o no energia electrica, en las "horas fuera de punta", • un cargo vai-iable, por la energia consumida, segiln que el consumo se haya hecho en cada uno de los horaxios, • el cargo variable por el consumo de energia electrica es a condicion que la

tan~;cntc

de fi eco. mcnor de 0,62,

el valor del coseno de fi, determina tambien un regimen de recru·go y bonificaciones.

Aspectos legales

399

Las empresas que prestan el suministl·o de energia electrica establecen verdaderos reglamentos tanto sea para habilitar el suministro como para facturarlo y por lo tanto se debera 1·ecurrir a ellos a los fines couocerlos y lograr hacer un contrato que sea lomas conveniente quien lo va a utilizar. Tambien existe otras modalidades de compra de energia electrica para quienes lo hacen en media y alta tension que esta dadas por el Me1:cado Elect1·ico Mayorista, conocido por sus siglas MEN, la extension del tema debido a las variables hace que se hayan formado verdadero especialistas en el tema, a los cuales se debera recurrir ya que la complejidad del mismo excede la pretension de este libro.

CAP(TULO 14

LAS EMPRESAS QUE EJECUTAN INSTALACIONES ELECTRICAS

INDICE 14 0 I

INTRODUCCJON

14.02.

PREPARACION DE OFERTAS

14.03

ESPECIF!CACJONES TECNTCAS

J4.0'1.

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS TABLEROS

14.05.

RAMALES

1'!..06.

CfRCU1TOS

14.07.

INSTALACTON TELEFONICA

14.08.

SENALIZACION DE RAMPA PARA AUTOMOTORES CON SE!vlAFOROS

14.09.

'l'ELRFONOS INTBRNOS Y POR'!'ERO ELECTRICO

l4. JO.

PLANOS

14.11.

PRECIO Y CONDICIONES DE PLAZO

14.12.

PLA.ZO DE ENTREGA Y PENALIDADES

1-1.13.

ADICIONALES

14.01. INTRODUCCION Si bien la organizaci6n de una empresa, en general, escapa al tema centl·al de esta obra, tambi€m es cierto que esta intimamente relacionado y es por ello, que nos pareci6 prudente agregar algunas ideas que consideramos fundamentales, sobre todo par.a los estudiantes Y los instaladores que se piensan iniciar en la actividad empresaria.

402

lnstalaclones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

En primer lugar, es menester dejar establecido cuales son las tres cualidades que debe tener una persona o grupo de personas que se dediquen ala ejecuci6n de instalaciones electricas por'cuenta p1·opia. Ellas son: La mejor aptitud y preparac10n tecnica, incluyendo en este aspecto, no solo laa calidades de idoneidad profesional y preparaci6n te6rica y practica, sino tambi{m las hena.mientas y los medios que son necesarios para llevar a cabo los trabajos. · La mejor cualidad de administrador, para poder ejecutar tramites en oficinas publicas, avenirse a las condiciones de estos tramites, disponer de elementos de escritorio e informaticos como para llevar ordenadamente y a:r.·chivar papele1·ia tecnica y comercial de todo orden, y poder mantene1· correspondencia con clientes y proveedores. La mejor predisposici6n comercial, entendiendo po1· tal no solo el prop6sito de obtener algU.n beneficia licito y justa, sino tambien la aptitud para mantene1· cordiales relaciones con los clientes y con los proveedores, junto con la capacidad de arribar a soluciones justas y favorablee en las b:amitaciones esencialmente comerciales. Estos tl·es factores aparecen corrientemente vinculados, y es facil advertir como gravitan unos sobre ottos. La aptitud tecnica, que suele ser lo primero que se adquiere a traves del estudio te6rico y p1·actico, se vincula inmediatamente con la compra de materiales, y la conducci6n del personal, para luego relacionarse con la factibilidad de ejecuci6n de un trabajo. No debe olvidarse que la posibilidad de llevar a la practica Lm proyecto de instalaci6n el6ctrica, esta sujeta a factores tales como: • Aceptaci6n por el cliente, del proyecto ejecutado. • Aceptacj{m por el cliente del precio presupuestado, dentJ'O de una probable competencia con otros instaladores. · Aceptaci6n por el cliente de las condiciones de pago. Los tres factores implican, a su vez, la disponibilidad financiera del ojecutante instalador, debido a que debera pagar jornales y comprru· matel'iales con sus propjos fondos, capital que estara en gil·o hasta que

Las empresas que ejecutan instalaclones electricas

403

el cliente pague las factu1·as que se le presenten. Esta diferencia de fecha entre las e1·ogaciones y los ingresos, constituira un tiempo durante el cual el instalador debera inverti.r su capital, y probablemente calcular sobre el, tm interes, si ese dinero lo obtiene par medio de un prestame bancario. La Figura~ 14.01 sirve para formarse una idea grafica sobre el problema citado. Antes de la iniciaci6n de los txabajos en obra, hay una etapa que es la preparaci6n de la oferta y celebraci6n del contrato, que insume gastos aun no pagados por el cliente. Luego se iuicia el p1·oyecto, que ya implica haber recibido una cantidad a cuenta, o anticipo pactado. Por eso, la curva de egresos marcada con trazos y puntos en la Figura N° 14.01, indican cuales son los montos de dinero que se van acumulando en los gastos. Para la oferta y contrato habra gastos consistentes en Ia papeleria, horas de empleados de oficina en la redacci6n de ofertas y documentos, y las horas-hombre que los rnismos tecnicos han intervenido en la estimaci6n del precio. Unos pocos dias despues de firmado el contra to, el comprador de la obra pagara el anticipo, y seve que la curva de ingresos marcada en trazos llenos sube una cantidad definida. Luego, en la medida que se avanza en los trabajos, se van acumulando las sumas de dine1·o invertidas en aumentos que se pl'oducen en los elementos en que se hacen los pagos de salaries y materiales. A su vez, tambien progresa la curva de ingresos, confo1·me lo convenido. En esta Figura N" 14.01 se observa la aparici6n de dos tipos de superficies caracteristicas: las supexficies rayadas en forma oblicua, que repi·esentan los periodol:! en que el contratisia debera afrontar gastos sin que los ingresos lo hayan recompensado, y las superficies ptmteadas, en que el contratista tendra mas dinero ingresado que el invertido, es decir, tendra dinero del cliente. Del estudio cuidadoso de ambas em-vases posible determinar las "cat·gas financier as", es deci.r, los intereses que habra que considerar para colocar en el costo. N6tese que los pagos deben quedar perfectamente establecidos en sus modalidades. Por ejemplo, un pago "en efectivo" significa disponer del dinero inmediatamente, sea porque se paga al contado, o con t.m docu.mento realizable "a la vista", es decir, contra su sola presentaci6n. No es lo mismo cuando el pago se efectua en forma ''documentada", por ejemplo, con pagares, que son prollle!las de pago a fecha cierta. En esos casas, no se puede disponer del dinero in.mediatamente, sino a la fecha de la promesa esc.rita. Todos esos elementos que comentamos muy brevemente, seiialan sin lugar a

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-

tiecuciOn de Ia __. Obra

. -· -· _ Curva d~·-;resos ~~;;;"'! [ - - Curva de ingresos acumulados ------ · - ---····-·- - - - J

Tiempo en semanas

Figura N" 14.01 Cu rva de ingreso vs. egrcsos acunutlados

dudas que el instalador debe tener una cierta cualidad administrativa y comercial para desenvolverse c:on seguridacl en cstos trabajos. A estas circunstancias hay que agregar los Lrabajos administrativos, que involucran muchas tru·eas de oficina. La preparaci6n de ofertas y facturas, requieren un cierto rnecanismo bnrocratico inevitable A esto debe sumru·se la administraci6n del personal, pata podcr tener al dia la documenLaci6n exigida por el contn'ltante (ART), y pm· Jas autoridades de los ministet·ios de trabajo, ademas de ejecutar los depositos de los aportes pTovisionales contorme a las leyes vigentes. La contabilidad es menester tambien para poder contru· con los documentos en m·de11 Y satisfacer a las autoridades de control de la parte impositiva del pais Y de los m1..mi.cipios. La suma de est.as obligaCifmes indicadas, que son solo algunas de las existentes, senala sin lugar a dudas lo afil:mado al iniciaT cste parra· fo dedicado a las empresas, en cl sentido que el mstalador debe tenet, ademas de las cualidades tecnicas especif1cas, otras que le permitiran manejar su t rabajo en forma lcgaJ y pr6spera. lJn aspecto importante es la programaci6n de la ob1;a. Las 1nstalaciones pequenas no xequieren mayor esLudio, y la experiencia del insta· lador es suficiente. Pero en las obrRs a]go mayores, y pru·ticularmente cuando la instalaci6n electrica debe ejecutm:se en lorma coordinada con la obra civil de una vivienda, o la obra electromecanica de una indus-

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Las empresas que ejecutan instalaciones electricas

tria,la cuidadosa programaci6n del trabajo permitira salvar situaciones a vcccs dtfictles, y reducu· al minuno los imprevislos. Para eso observamos la li' igura t\"' 14.02 que rcpresenta "el diag:rama de ban·as" de una const.rucci6n caracteristica. PodemoR observru· como se va coordinando los trabaJos de las distintas eHpecialidades, y la forma en que la instalaci6n clcctrica mtervicne en Ia obra. Una primera ct,apa consiste en la colocacion de los cafi.os en las losas de techos, pru·a lo cuaJ debe trabajarse al mismo tiempo que sc CJCCuta lo. estructma resislen te. Lista la mamposteria, puede hacerse las canaletas para la colocaci6n de caiios en paredes y tabiques, y complctar revoques. Luego deben pasarse los cables por caiios, y colocar llaves y tomas, para finalmentc colocar cha-

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111 CRONOGRAMA PARA AVANCE Y 'lC/ON DE OBRA Edificlo de 10_plsos ~ra .,.,.,,ua.,, con 3000 m2 ~ Meses Rubro 1 2 3 4 5 6 7 a 9 10 11 112 13 14 15 116 i 17 18

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1 Obrador, etc. 2 ~rabajos preparatorios, !reDianleO I de tierra '13 ; 4 Estructura res.stente

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Fi~ra N" 14.02 Cronor{ramn de avance de Ia obra

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pas protectoras y hacer pruebas finales. Si bien este d.iagrama puede variarse, coordinando con el director de obra, lo que se trata de expresar aqui es la necesidad de una perfecta coordinaci6n de gremios, y que la obra electrica es lamas fraccionada de todas, asunto este Ultimo que debe tenerse muy en cuenta, dado que el regimen de pagos de una instalaci6n electrica debe condicionarse a esta circunstancia. Por otra parte, esta forma de trabajo implica hacer un programa de aprovisionamiento de materiales, y una adecuada reserva con tiempo de la mano de ob1·a necesaria. En la actualidad los diagraroas de barras, como el que terminamos de ver, es sustituido por los "diagramas de camino critico", ya que son mas pTecisos y se pueden hacer mediante software especialmente desal'rollando. En estos graficos se f1jan moroentos criticos en los cuales se advierte como la paralizaci6n de una parte, o la falta de un elemento en tm momento dado, puede detener otros trabajos, y como repe1·cute sobre el plazo de entrega total una descoordinacion. El diagrama de camino critico solo justifica, como terminamos de decir, en obras de cierta envergadura, y donde los compromises de entrega y la economia del conjunto, son asuntos criticos. Estos diagraroas permiten ver tambien, cual es la mejor disposici6n para lograr los prop6sitos deseados. La organizacion del trabajo es asunto de relevancia para obtener un precio competitive. Por eso, el trazado de un prograroa de trabajo es asunto de im.portancia en toda iitstalaci6n de cierta envergadura. A grandes rasgos, podemos decir que toda instalaci6n necesita tres etapas previas, a saber: Visitar ellugar de trabajo, y recoger toda informacion que sea posible, inclusive la informacion meteorol6gica, para saber si hay peTiodos del afio en que no se puede trabajar por lluvias, nevadas, o vientos fuertes. • Elegir los roateriales y calidades a emplear, y la forma de aprovisionamiento mas conveniente, junto con la forma de transportarlos. • Estudiar el precio de los materiales puestos en obra, y el pl'eci.o de la mano de obra en la region, junto con las cargas sociales Y las facilidades que hay que suministrar a] personal para alojamiento yotras comodidades necesa1·ias. En esta etapa debe examinarse el propio deposito, para conocer las existencias Y pro-

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gt·amar las compras, o aprovechar los materiales que se tienen en el proyecto. Luego de estas providencias, puede ejecutarse el proyecto de la obra. Si la oferta al cliente ha sido aprobada y se fu·m6 el contrato correspondiente, por lo regular, se espera el pago del anticipo para iniciar el p1·oyecto, salvo que la solvencia de) cliente y su conocimiento no hagan necesario dilatar la iniciaci6n. El proyecto implica un examen a fondo de las necesidades a satisfacer con la instalaci6n, el estad.o del mercado proveedor de materiales, los p1·ecios del d1a, y e] p1·ecio de la mano de ob1·a y de las cargas sociales. Para la ejecuci6n, en los capitulos 2, .3 y 4 se pueden encontrar las directivas generales, en lo que ala parte tecnica se refiere, pero es nuestro deseo recalcar aqui que esa tarea debe complementarse con el conocimiento comercial de los elementos en juego. La compra de materiales implica indica1· con exactitud q\le es lo que se quiere, lo que en otros terminos significa, especificar tecnicamente con correcci6n junto con el uso del vocabulario comercial corriente. Un aspecto de interes, para todo instalador que se inicia, es la documentaci6n elemental a emplear en los tramites. En lo relacionado con las presentaciones a las municipalidades, Ia visita a esos organismos (a veces mas de una visita) pel'mite l'ecoger la informacion necesaria a la vez que lograr el conocimiento de los funcionarios directamente r esponsables de otorgar las informaciones y las ayudas col'l'espondientes. Esto ultimo, quizas poco importante desde un punto de vista esti·ic· t amente tecnico, es de gran importancia para agilizar tl'amitaciones y abreviar esper·as o hacer consultas innecesarias, todo lo cual se traduce en tiempo que se resta a otro trabajo. En la visita a las instituciones oficiales no debe olvidarse consultar sabre las innovaciones introducidas a las reglamentaciones, o modificaciones aparecidas, a efectos de que el proyecto las contemple. La presentaci6n del presupuesto al cliente es otro tramite administrative y comercial que debe hacerse siguiendo las costumh1·es del caso. Los presupuestos se hacen siguiendo la forma de operar del instalador, pero como simple guia, digamos que un presup\lesto debe contener: • Nombre y apellido, o raz6n social del instalador. · Direcci6n y telefono. • Nume1·o de inscripci6n de la parte impositiva y de prevision.

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Descripci6n de la obra, relatando: - Materiales a emplear, con sus calidades. - Plazo de entrega. - Computo metrico. - Planas aclaratorios. - Forma de pago, inclicando: - Manto total, y mantenimiento de oferta. - Monto del anticipo. - Monte de los pagos parcia~es. - Forma de cancelaci6n del compromise. - FoJ·ma de pago de las cuotas. · Referencias de obras ejecutadas, y referencias bancarias y comerci ales. Refereucias profesionales y estudios del instalador. Nfunero de matricula. Estos datos se encuadxan en papeles normalizados segU.n IRAM, si es que el instalador trabaja mucho. En caso de no ser asi, basta con incluir los datos que se ban especi.ficado mas arriba, con la palabra ''Presupuesto" seguida de la descripci6n y forma de pago, con la firma y la fecba. Para efectuar los cob1·os, una vez e]ecutad.as las etapas pactadas, se presenta la "factw·a" que es un 1·ecordatorio del pago, que incluye los datos esenciales, los montes a pagar. Una vez obtenido el pago, se debe extender el correspondiente "recibo" en donde se especifica no solo la cantidad recibida, sino tambien la raz6n del pago, para lo cual basta muchas veces citar la factura con SU nuiDel'O de Orden 0 fecha de emisi6n. Una buena administraci6n implica llevar toda la documentaci6n minima, en forma ordenada para lograr su rapida localizaci6n. No debe olvidarse que la documentaci6n comercial permite prever obras ejecutadas y, en base a eso.s datos, recoger expe1·iencia y preparar rnejores pre· supuestos. Eo las empresas de cierta envergadura, suele llevarse la "Contabilidad de Costos", que noes otra cosa que un analisis y registro cuidadoso de todos los gastos que entran en una obra, para determinar el costo industTial exacto, y poder operar asi en obras futuras, o deter· minar el mal'gen exacto de ganancia. Esta muy somera sintesis de la realidad empresaria que debe afrontru· un instalador, nos parece debe ser tenida en cuenta tambien

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pam quien ejecuta tm trabajo en relaci6n de dcpendencia, viendo la conveniencia de armonizar las tareas personales con las tareas de organizaci6n y el mejor aprovechamiento de los medias humanos y materiales del pais. que al fin es el destinatario de la actividad productiva. La actividad empt·esaria debe ademas complementa1·se con la ''Contabilidad". generalmente a cargo de un p1·ofesional de la especialidad, la que se encarga de llevru: los libros comerciales con las llamadas "Cuentas", que no son otra cosa que las sumas manejadas, clasificadas adecuadamente. Por ejemplo, la cuenta "Bancos" registm todos los movimientos con las instituciones bancarias. La cuenta "Caja", registra todos los movimientos del dinero efectivo disponible en la casa. La cuenta "Materiales" registra ordenadamente las compras. Los depositos de materiales, suelen llevar tam bien su propio sistema de registro, para poder saber en cada momento, la cantidad do elementos que hay en existencia, que se de nomina "1nventario".

14.02. PREPARACION DE OFERTAS, PUEGOS DE UCITACION Y ESPECIFICACIONES TECNICAS En el desenvolvimiento de las empresas de instalaciones el
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Modelo de presupuesto • Membrete de la Empresa, o del Profesional. • Doruicilio, telefono, fax o e-mail (si se trata de un profesional, debera indicarse el num.ero de la Matricula, el Consejo Profesional en que esta iuscripto, o la habilitaci6n). • Numero de inscripci6n en la Administraci6n Federal de Ingresos Publicos (AFIP). • Numero de inscril)ci6n en Ingresos Brutos (si corresponde). Otras referencias de orden municipal o p1·ovincjal. Lugar y fecha: . . . . . . . .. . . . .. . .. . . . . . Senores:

N....... N Calle ... .. Ciudad .... . . .. . .. ... . .... . .. . .. ... .. .. . .. .. .. .. .. .... . C6digo Postal .. Referencia N° ............. (De nuestro archivo) De nuestra mayor conside1·aci6n: Por el presente acusamos recibo de vuestra am able nota de fecha .... , y N°...... ., y en respuesta remitimos nuestra mejor ofexta y p1·esupuesto en todo lo que se detalla a continuaci6n.

Condicio nes generales La presente oferta ba sido preparada en base a la Especi.ficaci6n 'l'ecnica No ....... , el cronograma de obra N° .. ... . ., al pliego de Condiciones N° .. .. ...... , y a los pianos N° ..... ....... ... ....... Todos estos elementos fueron 1·em.itidos por Ustedes con vuestro pedjdo de fecha ........... , y referencia N° ........ .. y en caso de introducir variantes, nos reservamos de modificar la presente oferta en base a esas modifica· ciones. La presente ofe1·ta tiene ademas una validez de ....... dias cord· dos contados a partir de la fecha, pasados los cuales les rogamos consultarnos. En caso de merecer aprobaci6n, les proponemos confirmar por carta, e indicarnos las modalidades para un eventual contrato por la prestaci6n solicitada.

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14.03. ESPECJFICACJONES TECNJCAS

Condiciones generales A/cance de los trabajos a realizar y de las especificaciones Los trabajos a realizar bajo estas especificaciones, incluyen la mana de ob1·a, mater.iales y dil:ecci6n tecnica para dejar en condiciones de flmcionamiento correcto las siguientes instalaciones eltktricas y complementarias: · Instalacion del ramal alimentador y tablero general. lnstalaci6n electrica a los departamentos y servicios generales. Instalaci6n de cafieria y cajas para telefono. · Cableado de montante telef6nico. • lnstalaci6n de llamadas. • Instalaci6n de portero el€ctrico. Instalaci6n de caiiel'ia para cables de video. • Instalaci6n de sefializaci6n en rampa. Estas especificaciones, y el juego de planos que las acompafian son complementario y lo especif:icado en nno de ellos debe considerarse como exigido en todos. En case de contradicci6n entre distintos planos y pliegos, regira lo que mejor convenga tecnicamente, segun la interpretacion de la Empresa.

Normas para materiales y mano de obra Todos los materiales a instalarse ser{m nuevos y confonue a las n ormas IRAM y a la Reglamentaci6n vigente para la ejecuci6n de instalaciones electricas en inmuebles de la Asociaci6n Electrotecnica Argentina (Anexo ala Resoluci6n del ENRE N° 207/95), y la Resoluci6n 92/98 (Pag. 269) para todos los materiales que tales normas exijan. Todos los trabajos seran ejecutados de acuerdo a las reglas de arte y presentaran, una vez terminados, un aspecto prolijo y mecanicamente resistente. En todos los casos que en esta d.ocumentaci6n se citen modelos o marcas comerciales, es al solo efecto de fijar normas de construecion o formas deseadas, pero no implica el compromise de adoptar di<:hos elementos, sino cumplen con las normas de calidad 1·equeridas.

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En este prcsupuesto se indican las marcas de la totalidad de los materiales a utilizar. La cuahdad de similar queda a juicio y resoluci6n exclusiva del contratista, y en caso de que el contratista en su propuesta mencione mas de una marca, la opci6n sera ejecutada de com{m acuerdo.

Reg/amentaciones, permisos e inspecciones Las instalaciones cumpliran con las reglamentaciones y/o c6digos municipales del lugar donde se ejecute la obra y con la RIEl (Oltima version). El contratista clara cumplim1ento con todas las ordenanzas mlmicipalcs y/o lcyes provmciales o nacionales sabre presentaci6n de planos, pedido de inspecciones, etc., siendo en consecuencia responsable de las multas y/o atrasos que por incumplimiento y/o error en tales obligaciones, sufra el Prop1etario, s1endo de su cuenta el pago de todos los derechos, i mpuestos, etc., ante las Reparticiones Publicas y o emp1·esas prestatarias del servicio electrico. El Propietano no sera responsable ni responde1·a por multas resultantes de infringir el contratista las disposiciones en vigencia. Una vez terminadas las instalaciones obtendran la habilitaci6n de las mismas por las autoridadcs que correspondan (Municipalidad, bomberos, empresas prestatarias del servicio electrico y telefonico, aseguradores, etc.).

Pianos Ademas de los pianos que se deben ejecutar para presentar a las atttoridades, entregaremos con suficiente antelaci6n para su aprobaci6n y observaciones, tres juegos de copias de la totalidad de las instalaciones en escala 1:100, cJebidamente acotados como asi tambien los pianos de detalle necesarios o requeridos. Sin planes aprobados para construecion, las instalaciones realizad.as seran por cuent a y riesgo del contra· t.ista, hasta su aprobaci6n al ser revisados los planos correspondientes. Durante el transcurso de la obra se mantendran al dia los planos de acuerdo con las modificaciones necesarias u o1·denadas. Una vez termin.adas las instalaciones e indepcndientemente de los planos que para ta habilitac16n de las obras deba realizaT, se eotregara un juego de planos escala 1:100 estridamente conforme a ob1·a, ejecutados en tela transpa1·ente o similru: (o bien en soporte magnetico) y tres copias.

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Garantfas El Con tratista entregara las instalaciones en perfecto estado de funcionamiento y xespondera sin cargo a todo trabajo o material que presente defectos, excepto por desgaste o abuso, dentro del termino de 6 meses de entregadas las instalaciones. Si fuera necesario poner en servicio una parte de las instalaciones antes de la recepci6n total, los seis m eses de garantia para esa pa1·te comenzaran a contar desde la fech a de puesta en servicio.

Alimentaci6n La instalaci6n se preparara para funcionar en corriente alterna trifasica tetrafilar. Realizaremos el tendido del ramal hasta la conexi6n con la red de la empresa prestataria en ellugar que en definitiva esta designe. Al solo efecto de la compa.raci6n de ofertas se preve1·a el ramal de acuerdo con lo i.ndicado en pJanos.

Puesta a tierra del equipo La totalidad de la caneria met{llica, soportes, gabinetes , tableros, y en general toda estructura conductora que por o.ccidente pueda quedar bajo tensi6n, debera ponerse s6lidamente a tierra. La toma de tierra se efectuara mediante una jabalina de acero-cobre o similar, directamente hincada en el terreno a una distancia no mayor de 3 metros desde el tablero geneTal. El valor de la xesistencia de puesta a tierra no debera supcrar los 10 ohm. El cable de puesta a tierra que efectum·a eJ recon·ido dentro de la caiier ia, sera de cobre aislado de una secci6n no menor a 2.5 mm2.

Tableros Se proveeran e instalarim la totalidad de los tahleros indicados en pian os y diagrama esquematico unifilar, y conforme a lo sigtLiente:

Tab/era general La parte correspondiente a los departamentos, locales y vivienda del portero estru·a fot·mado por gabinetes del tipo unificado con caja para medidores reglamentados por las compaiiias proveedoras, trifasi-

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lnstalaclones

ele~ctricas-

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cas y/o indicaoones de planos. El tablero de servicios generales estai·a formado por 1m gabinete de forma de armaria, t.otalmente lnebHico, conteniendo los elementos indicados en planos. Los elementos componentes del tablero seran de conexi6n frontal y JSe montaran sobre un bastidor desmontable. Los cables de conexionado de distribuci6n se Uenaran en forma prolija en mangueras con precintos plasticos o en canaletas especiales. El total de los elementos con partes vivas accesibles sc cubrira con tma contratapa calada que deje ala vist a solo las manijas de 1ntenuptores, cartuchos fusible y otil:os elementos de manejo y servicio habitual.

Tablero con interruptores automaticos Los gabinetes para estos tableros seran del tipo para colocaci6n embutida construidos con chapa de hierro de un espesor minimo de 1,65 mm. Los frentes tend1·an el marco formado por un reborde de la misma caja o soldada sin junta aparente y sabre dicho marco se asegural'a la puerta mediante bisagras desmontables. El marco formara cubrejuntas entre pared y gabinete. 'l'odos los gabinetes estaran provistos de cerradura con dos llaves por cada unidad, o contacto magnebco. Las cajas de l O$ gabinetes, seran dimensionadas de acuerdo con los accesorios que deban contener, debiendo poseer un espacio libre para el cableado en todo su contorno no menor de 7 em para gabinetes de hasta 700 mm de dimension y 100 rom para gabinetes de mayor tamaiio. Los gabinetes seran provistos de los elementos para soporte y fijaci6n de los accesorios que van en su interior. Se colocar{m salvo indicaci6n en contrario con su borde superior a 1,80 xu sabre el nivel de piso terminado. Poseeran contratapa calada que oculte los cables de conexionado, y dejen visibles solamente las palancas de acciona· miento. Junto a cada interruptor se indica1·a un indicador numerado, con indicaci6n de las bocas alimentadas y la nume1·aci6n correspon· diente.

Tab/eros especiales de fuerza motriz Se instalaran los indicados en pianos y diagrama unifilar respondiendo a las caracteristicas de mate1'iales que se detallan a oontiuuaci6n:

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Tableros de montacargas y ascensores

Est{m formados por un i.ntel'l'Uptor automatico, marca ...... ... o sim.llar, tl:ifasjco, un interruptor similar bipolar y un tomacorriente doble. • Tableros para bombas Se instalaran en los lugares ind.icados en los pianos y estaran constituidos po1· llaves de a.rranque combinadas formadas par un interrupter ma,nual inversot· con pUiltO c'O", ma1·ca............... .. con comando frontal. rotativo, fusible 500 V de intensidad adecuada y un intenuptor directo de arranque estrella-triangulo automatico marca.............. adecuado a la potencia ind.icada en los pianos y esquema.

14.04. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LOS TABLEROS

lnterruptores automaticos Los interruptores automaticos de basta 50 A para los circuitos de ilun:Unaci6n seran de una capacidad de ruptura minima de 10 kA, marca...... o equivalente.

lnterruptores manuales Seran marca ....... , con enclavamiento con la puerta en posicion cen·ada y comando frontal rotativo.

lnterruptores inversores Seran de comando iron tal rotativo mru·ca ...... o similar. lnterruptore~

domiciliarios

Hasta 30 A y 220 V en instalaciones domicilia1·ias se admitiran interruptores con base y cubierta de material aislante de accionamiento a palanqtuta tipo ........ o similar.

Fusibles Saran de porcelanu y partes metruicas en bronce niquelado marca ........ o similax, con cartuchos onginales de alta capacidad de ruptura

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Contactores 'I'l·ipolares, marca ........ o simila1·, con o sin p1·otecci6n termica, segun se .indique en los pianos.

14.05. RAMALES Los rau1ales se ubicanln y conectal'}lll de acnerdo a lo indicado en planos y diagrama esquematico. Siempre que su longitud lo pet·mita, los ramales sera.n continuos sin empalme entre terminales. Todos los cables de un ramal serim colocados en un mismo cafio.

Caiierla El cafto a utilizarse sera del t:J.po denorrunado semipesado, fabricado segtin normas IRAM-IAS U 500-2005-1. Sera colocado en la forma mdicada en los planos y detalles. Las uniones seran rosc:adas por lo menos cinco hilos y ajustadas a fonda. Los soportes y g:rapas, donde los ramales sean exteriores, seran de tipo apropiado y debidamente dimensionados. Los tirones rectos, las curvas y las desviacwnes seran uniformes y simetricos. Las tUllones, tuercas. boquillo.s y demas accesorws provondran del mismo fabricanle del cafto o corrcspomlci·au exacto.mente a sus dimensiones. 'l'odos los accesorios seran colocados en forma tal que el conjunto sea mecanicamente resistente y la continuidad sea perfecta.

Cables Se proveeran y colocaran los cables de acuerdo con las secc10nC's indicadas en los plunos y con.exwncs en cl diagrama esquematico. El aislamiento sera de PVC de tlpo aprobado por normas lRAlvL En todos los casos los cables se co1ocaran e11 colores codtficados a lo largo de la obra, reservandose e) ~.:olor cele.:'\Le para elncutro y verdeamarillo para el conductor de protecci6n (PE).

Cajas de pase y derivaci6n Seran de medidas apropiada.q a los caii.os y cables que lieguen a eUas. Las dimensiones seran fi)adas en forma tD l que los cables en gu interior

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tengan un radio de cu.rvatura no menor que el Jijado por normas para el caiio que deba aloJarla!'l. Por tu·ones rectos, la longitud minima se1·a no inferior a seis veces el d.iametro nommal del mayor caiio que llegue a la caja. El espesor de la chapa sera 1,5 rom para cajas de hasta 200 mm de dimension maym: y c.le 2 mm pma dimensiones de hasta 400 mm, y para mayores dimensiones ~en1n espesores mayores o convenientemente reforzadas con hierro perfilado. Las tapas cerraran perfectamente, llevando los tornillos en numero y di{tmetro a fin de evitar dificultades en su colocaci6n. Las tapas de las cajas embuttdas deb(n·6n sob1·esaln· 20 nun en todo su contorno, a fin de tapar la )l.mta entre caja y tevoque. Las tapas de las cajas que deben colocarse en forma extcrio1·, sen'm de dimenslOnes iguales a las de la caJ a .

Forma de instalaci6n Salvo que se especifique cxpresamente lo contra1·io en los pianos, los ramales a departamcntos, asi como los mmales de fuerza motnz a ascensorcs. bombas, etc. se instalara embtttidos en el hormig6n o en mampostcl"ia.

14.06. CIRCUITOS Circuitos de iluminaci6n y fuerza motriz Los ciJ:cuitos de iluminaci6n seran bifilarcs. En los pl anos se indica cl recorrido aproximado de Las cancrias y la ubicaci6n de bocas. Se hace preo;ente. que silmdo provisori.a la distribuci6n en algm)os locales, nose considerani adicional el cambio de ubicacion, sino tan solo el excedente sabre lo indicado en el plano de liciLaci6n, entendiendose que la nueva distribuci6n se1·a entregada al contratista antes de iniciar las inst alaciones en cada piso. Las secciones de caiierias y cables indicadas en planos son minimas, puclicndo aumentarsc si razones de construcci6n asi lo requieran. La instalacion se efectuan1, salvo mdicaci6n en contrario, totalmente embutida en el hormigon y mamposteria n sabre el cielorraso. Las caiierias que deben ir embutidas en el hm·mig6n, ya sean po1· el techo u por el piso, sc colocaran en el encofrado antes de] llenado y perfectamente

sujetas a los hierros del rmsmo. Se controlan'i especialmente la herme-

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lnstalaciones electricas - M.A. Sobrevlla y A. L. Farina

ticidad de la caiieria con el objeto de evitar filtraciones de cemente, a cuyo fin las uniones entre caiierias seran efectuadas con unienes enroscadas correctamente y ajustadas a fonda, evitandese el uso de las deuominadas roscas dobles. La uni6n de las caiierl.as a las cajas, se efectuara mediante boqttillas y contratuercas, estando descartado el uso de conectores a enchufe. Las tuercas se colecaran con la concavidad del estampado hacia la caja y se apretarim a fondo a fin de asegurar la centinuidad met~ilica de la caiieria. Las caiierias a embutirse en la mamposteria seran alojadas en canaletas abiertas con henamientas apropiadas y personal habil, a fin de evitur rotUl·as innecesarias. La colocaci6n sera realizada antes del enlucido y las cajas seran amuradas en su posicion mediante concreto. peni€mdose especial atencion a su perfecta nivelaci6n y su p1·ofundidad a fin de evitar esfuerzes sobre el reveque.

Cajas de salida Las cajas para brazos, centres, tomacerrientes, Haves, etc., seran del bpo r€glamentario, estampadas de una .sola pieza, con chapas de 1,5 rom de cspesor. Las cajas para brazos y centres seTan octogonales chicas (75 mm de diametre) para dos caiios y/o cuatro cables que entren en las mismas. Para cuatro caiios y/u echo cables como maximo, las cl;ljas deben ser octogonales grandee (90 mm de diametro) y cuadradas (100 x 100 mm) para mayores cantidades de caiios y/e cables. Las cajas para centros y brazos seran 1->rovistas de gan.chos para colgar artefact.os del tipo fljado en normas JRAM 2005 P. Las cajas de salida para brazos se colocaran salvo indicaci6n especial, a 2,10 m del nivel del piso terminado y pe1·fectamente centradas con el artefacto o paiio de pared que deban iluminar. Las cajas para Haves y tomacorrientes, seran rectangulares (55 mm) para hasta dos canes y/o cuatro cables, y cuadradas (100 x 100 rom) con tapa de reducci6n para mayor nttme1·e de cru1os o cables que lleguen a elias. en los locales con revestim.iente sanitaria yen las cajas embutidas en el hormig6n se emp learan siempre cajas cuadl·adas con tapas de reduccion independientemente delm:imero de cafios o cables. Salvo indicaci6n especial las cajas para Haves se colocaran a J ,20m sobre el piso terminado y a 15 em de la jamba de la pucl'ta, d.el lado que esta abra. Las cajas para tomacerrientes se colocar{m a 300 mm sobre el piso terminado en oficinas y viviendas y a 1,20 men las salas de maquinas y locales industriales. Las cajas de salida de fue1·za motriz se colocaran salvo indicaci6n especial. a 1,60 m sobre el nivel de piso terminade.

Las empresas que ejecutan instalaciones electricas

419

Cajas de pase y terminaci6n Seran de medidas apropiadas a los caiios y cables que lleguen a ella. Hasta 100 x 100 mm seran estampadas en una sola pieza, en cbapa de 1,5 mm de espesor y para mayores dimensiones 1·igen las condiciones establecidas en 5.3.

Accesorios de salida Las llaves y tomacorrientes de luz seran del tipo estandar, de embutir, con chapa de material phistico de color adecuado ala arquitectuxa. Las Haves seran de capacidad minima de 10 A , por efecto, tanto las simples como las agrupadas en un mismo soporte. Los tomacorrientes de 10 A 1·eglamentarios con toma de tierra y marcas aprobadas.

Conexiones de motores En todos los casos en que en los planos se indica la instalaci6n electl·ica terminando en un motor, se entiende que es a cargo del Contratista la completa instalaci6n electrica del mismo. La caiieria de conexi6n se realizaxa en caiio rigido o flexible de hierro galvanizado fon·ado en plastico, de acuerdo con las condiciones de montaje del motor. La conexion del motor incluye la prueba de funcionamiento y el ajuste de los termicos y protecciones de marcha del motor, sean estas provistas por el Contratista o por el Propietario. Para motores meno1·es de 1/4 CV se colocaran intenuptores automaticos, tipo guardamotores. Desde 1/4 CV basta 7% CV la protecci6n estara formada por un interruptor de arranque directo m.arca ...... . y para mayores potencias, seran arrancadores a tension reducida segun indicaci6n en plano's, de las mismas marcas.

14.07. tNSTAlACtON TELEFONICA Normas de instalaci6n Las norroas de instalaci6n de canenas, cajas, gabinetes y las caracteristicas de las instalaciones y materiales, sa lvo indicaci6n en contrario, serim las mismas que las indicadas para las instaluciones de

420

lnstalaciones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

iluminaci6n y fuerza motriz. El instalador gestionara y obtendra ante Ia emp1·esa prestataria del servicio telef6nico, la previa aprobaci6n de la instalaci6n de acue1·do a Las reglam.entaciones vigentes.

Cajas de salida Las cajas de salida setan rectangulares. provistas de suplcmentos y chapas, hacienda juego con las llaves y tomacorrientes. Su colocaci6n

se efectuara a 0,30 m del piso terminado, sal vo indicaci6n en contrario, en oficinas y a 1,50 men locales.

Gabinetes de distribuci6n Seran de dim~msiones adecuada.s, de acuerdo a las necesidades y a la cantidad de pares que se conectan y teniendo en cuenta indicaciones deJa empresa prestata1·ia.

Cajas de cruzada

E1 Contratista proveed. c instalm·a la caja de cruzadas en la ubicaci6n indicada por la empresa prestataria. Caiieria de entrada Para Ia entrada del cable alimentador, el Contratista l'ealizata la colocaci6n de un cai.i.o de PVC, extrareforzado enla ubicaci6n que en defi· nitiva indique la empresa prestataria del servicio, debiendo este conducto sobresalir de la pared del edificio en un todo de acue1·do a las especificaciones vigentes. El reconido desde la entrada subterdmea fasta Ia caja de cruzadas se ind ica al solo efecto de presupuestar, debiendose ajustar a lo que en definitiva indique la empresa prestataria.

Cables Entre gabinetes de distribuci6n y/o derivaci6n, los cables serim de cobre estai.i.ado de 0,5 mm de diametro, aislados en material plastico, en forma de cable multiple con e) total de pares envainados en plastico.

Tiras de bornes Se colocru·an en los gabinetes de distribuci6n y seran del tipo y cali.dad seg6n la reg1amentaci6n de la empresa prestataria del setvicio telef6nico.

Las empresas que ejecutan instalaciones electricas

421

14.08. SENALIZACION DE RAMPA PARA AUTOMOTORES CON SEMAFOROS Normas de instalaci6n Para la instalaci6n de cafterias, cajas, etc., se debera tener en cuenta lo especifi.cado para las instalaciones ya especificadas. Salvo indicaci6n en contrario el total de la instalaci6n pod.ra realizarse embutida.

Central de control Debe conectar y desconectar las seiiales luminosas de transito y las campanillas en forma totalmente automatica, seg(m los impulsos que reciba de los pedales, de modo de cumplir las necesidades qu e siguen. Cuando un vehiculo pisa uno de los pedales estando la rampa libre, se debe encender instantaneamente la luz roja en ambos semafoms, apagandose la luz verde en el semaforo correspondiente al pedal opuesto, pero quedando alin la luz verde encendida junto con la roja durante unos segundos en el semaforo del pedal p isado, indicando via libre, para apagarse luego. La campanilla corl'espondiente al pedal pisado no debe sonar, pero si la del pedal opuesto, mientras se mantiene encendida la ]uz roja, recien cuando el velllculo pisa el segundo pedal, la central hara cambiar las seiiales y la campanilla dejara de sonar. Para el caso que los pBdales sean pisados ambos simultaneamente, una de las dos seiiales tendnl. preferencia, lo cual debera distinguil·se porque la luz verde en ese lado debera encenderse unos segundos junto con la luz l'oja, mientras que en e1 otro lado debera encenderse tmicamente la luz roja y sonara la campanilla. Para los casos en que un vehlculo, por necesidad o falsa maniobra pise un solo pedal retirandose si entrar en la ramp a, la seiial roja debera desconectarse automaticamente al cabo de un tiempo, debiendo contar la central con un automatico de tiempo que permita regularlo entre 1 y 3 minutos segun se desee y tambien poderselo conectar o desconectar a vohmtad.

Semaforos Deberan ser del tipo para colocaci6n sobre pared, de forma t·ectangular con 2 lentes de 210 mm de diametro, uno color verde y otro de color rojo, provistos <:on portalamparas de bronce y lamparas de 60 W

422

l nstalaciones eliktrlcas- M.A. Sobrevila y A. L. Farina

en 220 V. El semaforo a colocar sabre la calle debeT§. ser del tipo intemperie y los restantes de tipo de instalaci6n interior.

Pedales Sen1n del tipo net.tmatico de 2,50 m de largo, de goma, con arma zones de hierro y cabezales de bronce para su colocaci6n en el piso, completamen-

te hermeticos. Actuara bajo el principia de q1.1e un caiio de goma moldeado en forma especial, al ser aplastado por un vehiculo genera una corriente de aire que acciona unos contactos de membrana ubicados en caja de 200 x 200 x 100 mm en la pared a una altura de aproximadamente 600 mm del nivel del piso. El contratista se encargara de la instalaci6n del sistema complete, incluyendo los pedales completes, los canos de goma que comunican a los pedales con los contactos a membrana, el cano de 1" tipo semipesado de protecci6n de los canos, los contactos de la membrana y la.s cajas de 200 x 200 x 100 mm para alojarlos.

Campanillas Allado de cada s emaforo colocado en el intet·ior del edificio, se instalal·a una campanilla de 220 v en c.a ., en caja de fun.dici6n de hierro, con campanilla de 150 mm de diametro.

Cables Seran iguales a los especificados en instalaciones de tiu'minacion.

14.09. TELEFONOS INTERNOS Y PORTERO ELECTRICO Se instalara un sistema completo compuesto por una fuente de alimentaci6n, centra] de porteria, portero electrico con cerradura electrica y aparato en cada uno de los departamentos inclusive en la porteria.

Normas de instalaci6n Las normas de instalaci6n y tipo de materiales, excepto los expl·esamente indicados, seran Las in.dicadas para iluminaci6n y fuerza mothz.

Fuente de alimentacion Sera del t ipo de conexi6n directa a la tension de 220 V cdn ade· cuada protecci6n tanto en alimentaci6n 220 V como en b aj a tension

Las empresas que ejecutan instalaciones electricas

423

alternada y continua. Proveera energia en corriente alterna 12 V para el sistema de Uamadas y accionarniento de la cenadura electrica y corriente continua para el amplificador de con.v ersaci6n. El arnplificador sera del tipo transistorizado, adecuadameni~ protegido contra sobretensiones y contra el calor; estru·a ubicado formando conjunto con la fuente de alimentaci6n o con la central de porteria.

Central de porteria Proveera llamada9 y senalizaci6n para conversacwn no secreta entre porteria y cada uno de los departament.os, debiendose anular el ·' . portero electrico 0 de cualquiera de los depax~ament09! sera transferida al departamento del portero.

Portero

eh~ctrico

Se ubicani sobre un pedestal a disefiar por los Directores de Obra asi como el £rente. Poseera barnes de llamada a cada departa~e1~to y porteria, de tipo metaJj~o disefio mifi6n. . Tanto e1 microteJJfono como el parlante seran de la mejor cahdad t apt~ para funcionamiento a la intemperie e l). lugar cubierto tal como 1 esta proyectada la instalaci6n. I

Apara,t.os telef6nicos Ser:in del tipo de pared con mic1·otelefono de colgar e interrupter de conversaci6n en el mango. Estan1n totalmente construidos en plastico mplde1:1.do color marf~.l... ' . · El cable de conexi6n sera de construcci6n espiralada o similar a fin de evi.ta:r enrollamientos. se provee1·a con dos pulsadores, de Hamada a porteria y de apertura de cerradura electrica. Cable~

$er{m del tipo especial para telefonia los ~estinados a; circuito telef6ni· co, los restantes pueden ser del tipo de campa~a conforme a lo ya descrito.

14.10. PLANOS

El presente presupuesto se complementa con los siguientes planos: No ..................... .. ...... que remitimos adjuntos.

Este modelo, sumamente simple, puede desarrollarse en muchos detalles, sobretodo en las modalidades de pago, atrasos, multas y otros aspectos previsibles.

424

lnstalac1ones electricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

14.11 . PRECfO Y CONDICIONES DE PLAZO El precio total de todas las prestaciones, servicios, materiales y eq uipos enumerados en las Especificaciones 'l'ecnicas y los planes adjuntos, lo cotizamos en Ia suma de Pesos ... .... .. (en letras) ...... (en numeros), pagaderos de la siguiente forma: 10 % en el memento de la firma de contrato, yen ca]idad de seiia.

• 20 % a los................. dias de firmado eJ contrato · 70 % restante en ....... cuotas consecutivas, documentadas en el memento de la firma del contrato yen las siguientes fechas: ........ .

14.12. Plazo de entrega y penalidades Las obras seran ejecutadas en el plazo estipulado en vucstro cronograma de desarrollo general de la constt·ucci6n, que recibimos bajo el No ................ En caso de no poder ejecutar nuestras partes por atrasos u otl·as causas no imputables a nosotros, tendremos derecho a .. ....... .. Contrariamente en caso de no cumphr nosotros nuestros compromises, aceptamos una multa de ............... ..... por semana o fracci6n de atraso debidamente justificado y salvo cases de fuerza mayor. Queda entendlda que los pagas estipulados en la clausula anterior se contaran a pru·tir del momenta de r ccibir el pago del 20 % estahlecido, y en casos de demoras en los pagos por vuestr a parte, propondremos el s1guiente metoda para el plaza de entrega:............... ··············

14.13. Adicionales En caso de ha.ber adicionales se propane lo siguiente: · · ····

........................... ... ... .. .......... ···· ······

............. . •••••••

APENDICE

0

1

427

Apendice 1

SJMBOlOGiA

S(MBOLOS GRAFICOS ELECTROTECNICOS PARA INSTALACIONES DE ALUMBRADO, FUERZA MOTRIZ CONFORME LA NORMA IRAM 20 10

A 2901

Linea de alumbrado

A 2902

Linea de fuerza motriz o calefacci6n

A 2903

Linea de senales

-·-·- ·-

A 2904

Linea telefonica, para servicio extemo

- ··- ··-

A 2905

Unea telef6nica, para servicio extemo

-···- ··- ·...

A 155

Linea subterranea

A 201

Circuito de dos cables

-II- =

A 202

Circuito de tres cables

-Ill- ==

A 203

Circuifo de cuatro cables

A 2906

Linea de cables en caneria de acero. El diametro intemo del cafio, en mil/metros, se indica con un numero colocado arriba del simbolo de Ia linea, y Ia secci6n de los cables en m/limetros cuadrados, por debajo. Ej.: Linea para fuerza motriz de 3 cables de 6 mm 2 de seccion. en cafio de acero de 0 interne de 18 mm.

A2907

Si en una instalaci6n existen circuitos en cafierlas de acero, sobre los aisladores u otro sistema, se usaran los siguientes simbolos colocados sobre el correspondiente de Ia IInea: Cafieria de acero. Sobre aisladores. Conductor protegido.

-1111-

,w

==

(c) 18 3x6

(c) (a) (d)

428

lnstalaciones ehktricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

' :; · . : OESIGNACION ; " A 2908

Linea que conduce energia, hacia arriba

A 2909

Linea que conduce energia, desde arriba

A 2910

Lin84 que conduce energla, hacia abajo

A 2911

Linea que cooduce energla, desde a/Jajo

A 312

lnterruptor en aire, unipolar

A313

lnterruptoret1 aire, bipolar

A 314

lnterruptor en aire. tripolar

A 321

lnterruptor automatico (disytKitor} en aire, unipolar

A 322

lnterruptor automatico (disyuntor) en aire, bipolar

A 323

lnterruptor automlltico (dtsyuntor) en aire, tripo/ar

A 331.1

Conmutador de potencia, unipolar

SIIIJIOLO '" ..; r • :~

?

/

~

l

1

r t

tnt

,2 2

A 332. 1 Conmutador de palencia, bipolar

,2~

A 333.1

~m

Conmutadorde potencla, trfpolar

A 372.2 Cottacircuito fusible a ftcha o rosca, bipolar

A 373.1 Cortacircuito fustble a cartucho, /Jipolar

A 2923

L/ave interruptora unipolar

A 2913

L/ave inlerruptora btpo/ar

A 2914

L/ave inlerrupfora lripolar

A 2915

Uave interruptora. doble

A 2916

Llave interruptora, triple

A 2917

Uave conmutadora, de cambro

A 2918

Llave conmuladora, Jnversora

A 2920

Tomacorriente con contacto a tierra

A 2921

Tomscoriente pare fueru motoz o calef80CI6n

I

429

Apemdice 1

D~S.{GNACI9N

N"

"

'

S.IMBOLO

A 2923

Boca de lecho, para un efecto

A 2924

Boca de fecho, para dos efectos

A 2925

Boca cfe techo, para tres efectos

C®

A 2926

Boca de pared, para un efecto

A 2927

Boca de pared, para dos efectos

Q (;)

A2928

CaJa de derivaci6n

A 2929

Caja de dlstribucion, prindpal

0 ®

-0--C:J(Relack;n 1'1)

C2SJ

(Ro/llckl(J 1.3)

A 2930

Caja de distribucion, secundaria

r::::;:J (Relllcl6n 1.3)

§
A 500

Transformador

A 2935

Boca de telefono para servic10 extemo

A 2936

Bolan para te/efono de servicio inferno

A 2937

lnterruptor automatico (disyuntor) de tiempo para esca/era

A2938

Bot6n para interruptor automatico (disyunfor) de tiempo para esca/era

w

A 2939

Caja para medidor

§

A 2940

Boca para fuerza motriz o calefacci6n

0

APENDICE

2

ApEmdice 2

433

UNIDADES Una de las formas de expresar los conocip1ientos correctame.nte ~s dandole a cada uno su verdadero nomb1·e. Es por ello que, considerando la importancia que tienen las expresiones, fundamentalmente en el ambito de la tecnica (aunque no sea privative de ella), se hace necesario tener claramente identificadas las magnitudes, sus nombres y silnbolos a emplear. Mediante la ley Nacional N° 19 511, sancionada y promulgada en el aiio 1972, se impuso el denominado Sistema Metrico Legal Arg~ntino (SIMELA) el cual establece las unidades, multiples y submUltiplos, pxefijos y simholos del Sistema Internacional de Unidades (Sl) en nuestro pais. Entre las disposiciones generales figura la obligatoriedad y exdusividad del usa del SIMELA en todos los aetas publicos o privados de cualquier orden o naturaleza. Queda prohibida la fabricaci6n, importaci6n, venta, ofe1·ta, propaganda, anuncio o exhihici6n de instrutnentos de medici6n graduados en unidades ajenas a] SIMELA, aun cuando se consiguen paralelamente las correspondientes unidades legales. Se admitiran excepciones solamente en aquellos casas en que se tratf d~ instrumentos de medici6n destinados ala exportaci6n, al control de operaciones relacionadas con el comercio exterior o al desarrollo de actividades culturales, cientificas o tecnicas. Las reparticiones publicas y los escribanos de registro no admitiran documentos referentes a aetas o cont1·atos celebrados fuera del territorio de la Naci6n, que tuvieren que ejecutarse en el, cuando las medidas se consignaren en unidades no admitidas por la nueva ley, salvo en el caso de que los interesadas hubieren efectuado la conversion al SIMELA en el mismo documento. De acuerdo a esto, las magnitudes y parametres empleadas en esta ob1·a se dan en la tabla siguiente. La nomina completa se puede encontrar en el texto de la ley 1·eierida. De igual manera se da tambH~n otra tabla con los mwtiplos, sub-m1iltiplos, prefijos y los simbolos.

!nsta!aciones elt~ctricas - M. A. Sobrevila y A. l. Farina

434

TABLA N° A2.01 MAGNITUDES, NOMBRES Y SIMBOLOS ELECTRICOS

MAGNITUD Tension e!ectrica, Potencial eMctrico Fuerza motriz

Intensidad de corriente electrica

NOMBRE

SOOOLOS

volt

v

ampere

A

Resistencia electrica

ohm

Capacitancia

farad

F

siemens

s

Inductancia

henry

H

Potencia electrica activa

watt

w

Potencia electrica reactiva

volt-ampere-reactivo

VAr

Potencia electrica aparente

volt-ampere

VA

watt-bora

Wh

volt-ampere-reactivo-hora

VAbr

Conductancia electrica

Energia electrica activa Energia electrica reactiva

lumen

lm

numinancia

Flujo luminoso

lux

bt.

Luminancia

candela/metro cuadrado cdJm2

TABLA No A2.02 MULTIPLOS Y SUBMULTIPOS DE LAS UNIDADES

FACTOR

PREFIJO

SiMBOLO

109

G

1066

giga mega

M

108

kilo

K

10·3

mill micro

m

10-ti

10·9 10·12

nano pico

1.1.

n p

Escritura de las magnitudes y sus simbolos Para la escritura rigen las siguientes reglas: 1° El simbolo de la unidad se escribe con caracteres rectos zo El simbolo de la unidad mantiene para el p1uralla misma formt del singular

APENDICE

3

Apendice 3

437

EJEMPLO W 3-01 Determinar la potencia maxima simulttmea del inmueble cuyos datos sedan mas abajo y que esta destinado a vivienda. La resoluci6n de este ejemplo debera hacerse utilizando el te.xto complete de la Reglamentaci6n para la ejecuci6n de instalaciones electricas en inmuebles. Los tipos de ambientes o dependencias con que cuenta y sus respectivas dimensiones se muestran en la Tabla N° A3.0 1. TABLA W A3.01 DATOS DEL INMUEBLE

LARGO

ANCHO

SUPERFICIE

[m]

(m)

[m2)

Living-Comedor

6,0

3,0

18,0

Dormitorio

3,2

3,5

11,2

Baiio

2,8

2,5

7,0

Cocina

4,0

3,0

12,0

Lavadero

2,7

1,0

2,7

Ga leria posterior

5,6

1,2

6,7

DEPENDENCIA

TOTAL

57,6

GRADO DE ELECTRIFICACION

Determinacion segun Ia superficie De acuerdo ala Tabla No A3.01 de los datos y ala Tabla N° 771.8.1 Grado de electrificaci6n de las viviendas y dado que: 57,6 <60m2

La superficie es menor de 60m2 corresponderia a una ELEC'rRIFICACION MINIMA pero por las caracte1·isticas construc:tivas se predetermi nara un grado de ELECTRIFICACION MEDIO.

lnstalaciones electricas- M.A. Sobrevi la y A. L. Farina

438

NtJmero mfnimo de circuitos De acuerdo a disposici6n, funci6n y tamaii.o de los ambientes se proponen los circuitos que se indican en la Tabla N° A3.02. TABLA N" A3.02 NUMERO DE CIRCUITOS PROPUESTOS CIRCUITO

DESTINO

CANTIDAD

cl -

Iluminaci6q uso general

lUG

1

Iluminaci6n uso especial

lU E

0

C2

Tomacorrientes uso general

TUG

1

C3

Tomacorrientes uso especial

TUE

1

TOTAL

3

Se ha adoptado el nUm.ero minima de circuitos establecido en la Tabla 771.8.2 Numero minimo de circuitos de las uiviendas (variante b) de la RIEl.

Determinacion de Ia demanda de potencia maxima simultanea De acuerdo ala Tabla N° 771.8.1 Grados de electrificaci6n de las uiviendas de la RIEl, para un Grado de elecb:ificaci6n media la Demanda de potencia maxima simultanea calculada deberia ser menor de 3,7 kVA, cantidad esta que debe ser verificada a parfi'r de los puntos min imos d e u tilizacion, para ella nos valemos de la Tabla N° N ° 771.8.3 Puntos minimos de utilizaci6n en uiviendas yen locales u oficinas proyectados original mente para vivienda. TABLA No A3.03

NUMERO DE PUNTOS DE UTlLIZACION (BOCAS) PROPUESTOS SOBRE LA BASE DE LAS FORMAS DE LOS AMBIENTES

DEPENDENCIA

CANTIDAD DE BOCAS PROP UESTAS !LUMINACION TOMACORRIENTES SUPERDEUSO DEUSO FICIE GENERAL ESPECIAL GENERAL ESPECIAL TUE IUE TUG lUG

Living-Comedor

18,0

1

0

3

0

DormUorio

11.2

1

0

3

1

439

Apendlce 3

TABLA W A3.03 (Continuacion)

DEPEND EN CIA

CANTIDAD DE BOCAS PROPUESTAS ILUMINACION TOMACORRIENTES SUPERDEUSO DEUSO GENERAL ESPECIAL GENERAL ESPECIAL FICIE lUG lUE TUG TUE

Baiio

7,0

1

0

1

0

Cocina

12,0

2

0

3

0

Lavadero

2,7

1

0

1

0

Galeria posterior

6 ,7

1

0

1

0

Total

57,6

7

0

12

1

Las cantidades propuestas superan a las minimas exigidas.

Determinaci6n de Ia potencial total maxima simultanea TABLA N" A3.04 POTENCIA MAxiMA SIMULTANEA

TIPO

Cantidad de bocas

TOMACORRIENTES DEUSO

DEUSO

GENERAL ESPECIAL GENERAL ESPECIAL JUG IUE TUG TUE

7

12

1

Cantidad de circuitos

1

1

Potencia carga [VA]

2200

3300

Coeficiente Sub-total de la Potencia [VA]

0

0,66

693

1

2200

0

Potencia [VA]

6193

Coef. simultaneidad

1

Potencia total [VA]

6193

3300

440

lnstalaciones el1ktricas- M. A. Sobrevila y A. L. Farina

CONCLUSION Efectivamente la potencia maxima simultanea es superior en tm 60% a la establecida para el Grado de electrificaci6n minimo; por lo cual se adopta un grado de electrificaci6n medio.

EJEMPlO No 3-02 Ejemplo propuesto Proyectar la instalaci6n ehktrica del inmueble destinado a una vivienda cuyos datos y disposici6n se indican mas abajo. La resoluci6n de este ejemplo debera hacerse utilizando el texto completo de la Reglamentaci6n para la ejectici6n de instalaciones electricas en inmuebles. Los tipos de ambientes o dependencias con que cuenta y sus respectivas dimensiones se pueden ver en la Tabla N° A3-05, la disposici6n de los mismos se muestran en la Figura ND A3.01.

~~~L-·-·----

Figura N° A3.01

TABLAA3.05 DATOS DEL lNMUEBLE LARGO

ANCHO

SUPERFIClE

CmJ

fmJ

lm2}

Gale ria

1,40

Living-Comedor Dormit orio N° 1 Dormitorio N° 2 Bafio y .Auteba6o Comedor diario Cocina Lavadero

4,40

4,70 4,40

3,80

3,50

3,20

3,30

6,58 19,36 13,30 l0,56

3,50

1,80 2,80

6,72

2,80

5,32

1,30

2,99 71,13

REF.

DEPENDENCIA

1

2

3 4

5

6 7 8

2,40 1,90 2,30

Total

6,30

Apendice 3

441

EJEMPLO No 3-03 Se desea alimentar un motor electrico de corriente alterna monofasico con arranque a condensador, cuyas cal'acteristicas son las siguientes: Potencia en el eje: Tension nominal: Corriente nominal: Rendi:miento: cos fi: Velocidad: Frecuencia: Corriente de arranque:

0,75 cv 220V 5,8A 67% 0,64 1470 r.p.m. 50 Hz 30A

Dicho motor se encuentra alimentado desde un tablero, ubicado a una distancia de 25 metros. Determinar la seccion necesaria del cable de cobre, si se admite una caida de tension maxima del 5 % (11 V) en funcionamiento y del 15% (33 V) en Motor Tablero el arranque. 3x 380/220 V Los tres cables (vivo, neutro y S.OHz PE) se tenderan dentro de un caiio 25m empotrado en una pared de mampos•0:: teria. Se utilizarari cables unipolares aislados en PVC con una tension de Figur a N° A3.02 servicio 4501750 V y seran fabricados segun la norma IRAM 2183. En la tabla No 2.02 (Capitulo No 2) se dan las caractel'ist:lcas electricas de los mismos.

SOLUCUlN 1. En la tabla de datos del cable antes mencionada, se puede observar que para una corriente de 5,8 A se puede utilizar secci6n de 1,5 mm2, la cual admite una corriente de 15 A. Pero seg"Un la RIEl , la secci6n minima que se debe emplear pa1·a una linea de uso especifico debe ser de 2,5 mm2, cuya resistencia es 7,98 ohm I km y tiene una corriente admisible de 21 A.

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lnstalaciones ehktricas - M. A. Sobrevila y A. L. Farina

2. Se debe verificar que el cable con esta secci6n, permite funcionar en marcha normal al motor con una caida de tensi6n menor de la exigida del 5%, o sea 11 V. La caida de tensi6n sera: 11. U = k x I x L x (R x cos