Conductores Eléctricos
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
CONSTRUCCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
TABLA DE CONTENIDO
CAPÍTULO I: SISTEMA ELÉCTRICO ............................................. ................................................................................ ................................... 5 SISTEMA SISTEMA ELÉCTRICO ELÉCTRICO ...................................................................................... ......................................... ................................................................. .................... 6 CONSTRUCCIONES CONSTRUCCIONES ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS ................................................................................... ........................................................ ........................... 11 COMPONENTES DE UNA CANALIZACIÓN E INSTALACIÓN ELÉCTRICA........... ..... ......... ... 12
CAPÍTULO II: CONSTRUCCION Y CONDUCTORES UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS ............................................................ ....................................................................................... ........................... 13 TIPOS DE CONDUITS ELÉCTRICOS ELÉCTRICOS ................................................................................ ...................................... .......................................... 15 15 DUCTOS METÁLICOS METÁLICOS ........................................................................................................ .............................................................. .......................................... 18 CORTE Y ROSCADO DE D E TUBOS CONDUIT ................................................................... ........................................ ........................... 19 INSTALACIONES INSTALACIONES DE TUBOS ............................................................................................ ................................................................. ........................... 24 24 CLASIFICACI CLASIFICACIÓN ÓN DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS ELÉCTRICOS ........................................... ................ ........................... 29 29 CALIBRE CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICO ELÉCTRICOS S ........................................................ ...................................... .................. 33 AISLAMIENTO AISLAMIENTO DE LOS CONDUCTORES ........................................................... .............. ......................................................... ............ 36 FACTORES QUE DEBEN CONSIDERARSE EN LA SELECCIÓN DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO ELÉCTRICO ................................................................................................ ..................................................................... ........................... 40 SELECCIÓN DE LOS CONDUCTORES PARA INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTERIORES INTERIORES............................................................................... .................................. ....................................................................................... .......................................... 42 CÁLCULO DEL CALIBRE DE CONDUCTORES POR CAPACIDAD DE CORRIENTE ....................................................................................... .......................................... .......................................................................................... ......................................................... ............ 45 CÁLCULO DEL CALIBRES DE CONDUCTORES C ONDUCTORES POR CAÍDA DE TENSIÓN .......... ..... ........ ... 49 PREPARACIÓN PREPARACIÓN DE CONDUCTORES CONDUCTORES ELÉCTRICOS ELÉCTRICOS ...................................................... 54 NÚMERO DE CONDUCTORES CONDUCTORES PERMITIDOS PERMITIDOS EN TUBOS CONDUIT.......................... 55 CABLEADO CABLEADO DE CONDUCTORES CONDUCTORES POR TUBERÍAS TUBERÍAS ........................................................ 58 EMPALME DE CONDUCTORES ........................................................................... .............................. ......................................................... ............ 59 BORNES DE CONEXIÓN Y TERMINALES TERMINALES ...................................................................... ..................................... ................................. 63 63
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CAPÍTULO III: CAJAS, PUNTOS DE SALIDA Y ACCESORIOS UTILIZADOS EN LAS CONSTRUCCIONES ELÉCTRICAS.......................................................................... 79 TIPOS DE CAJETINES ......................................................................................................... 80 MONTAJE DE CAJETINES Y CONDULETES .................................................................. 82 CAJAS PROTECTORAS ...................................................................................................... 84 TABLEROS ........................................................................................................................... 85 CONEXIÓN DE CABLEADO EN TABLERO .................................................................... 88 DISPOSICIÓN DE TABLEROS EN EL SISTEMA PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN .... 89 INTERRUPTORES................................................................................................................ 91 TOMACORRIENTES Y ENCHUFES .................................................................................. 95 TAPAS DE ACCESORIOS ................................................................................................... 96 TIMBRES............................................................................................................................... 97 PORTA LÁMPARAS ............................................................................................................ 98 LUMINARIAS FLUORESCENTES ..................................................................................... 99
CAPÍTULO IV: SÍMBOLOS Y DIAGRAMAS DE INSTALACIONES ........................ 102 SÍMBOLOS ELÉCTRICOS................................................................................................. 103 DIAGRAMAS ELÉCTRICOS............................................................................................. 108 CÓDIGOS DE COLORES................................................................................................... 112 SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN ....................................................................................... 113 PLANOS ELÉCTRICOS ..................................................................................................... 116
CAPÍTULO V: SÍMBOLOS Y DIAGRAMAS DE INSTALACIONES .......................... 117 CIRCUITO EXCLUSIVO DE ALUMBRADO Y TOMACORRIENTE............................ 118 DIAGRAMA DE CONEXIÓN PARA EL ENCENDIDO DE LUMINARIAS FLUORESCENTES ............................................................................................................. 120 CIRCUITO COMBINADO DE ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTE DE USO GENERAL ........................................................................................................................... 125 CIRCUITO DE ALUMBRADO DESDE DOS PUNTOS DIFERENTES .......................... 126 INSTALACIONES DE SEÑALES (TIMBRES) ................................................................. 127 INSTALACIONES ELÉCTRICAS ACÚSTICAS COMBINADAS................................... 128 AVERÍAS Y REPARACIONES EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS .......................... 129 3
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CAPÍTULO VI: CONSTRUCCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN ÁREAS PELIGROSAS ....................................................................................................................... 133 SISTEMAS DE INSTALACIÓN......................................................................................... 134 CAJETINES ......................................................................................................................... 136 CAJAS DE PASO Y/O CAJA PARA LA INSTALACIÓN DE EQUIPOS ....................... 138 DISEÑO DE PRUEBAS PARA GABINETES ................................................................... 139 SELLOS Y DRENAJE......................................................................................................... 140 LUMINARIAS ..................................................................................................................... 142 TOMACORRIENTES E INTERRUPTORES ..................................................................... 144
CAPÍTULO VII: USO Y MANEJO DE HERRAMIENTAS ............................................ 146 TIPOS DE HERRAMIENTAS ............................................................................................ 147
ANEXO ................................................................................................................................... 154 NORMAS DE SEGURIDAD APLICADA A LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO EN ÁREAS CLASIFICADAS ................................................................................................... 154
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CAPÍTULO I: SISTEMA ELÉCTRICO
Visión General_______________________________________________________________ Introducción
En un sistema eléctrico se consigue gran variedad de construcciones e instalaciones eléctricas con características específicas fundamentadas en un propósito particular. Tales instalaciones incluyen: sistema eléctrico de una planta generadora, sistema eléctrico de una sub-estación, sistema eléctrico de transmisión y sistema de distribución y suministro de energía eléctrica a bajos niveles de tensión o para consumo de los usuarios. En este capítulo se describen los componentes de una sistema eléctrico y de la canalización. Un conocimiento apropiado de ellos, así como de su funcionamiento y aplicaciones, favorecen su conservación y hace que los operarios y usuarios los manejen adecuadamente.
Temas
En este capítulo se desarrollarán los siguientes contenidos:
Temas
Páginas
Sistema Eléctrico.
6
Construcciones eléctricas.
11
Componentes de una canalización e instalación eléctrica.
12
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SISTEMA ELÉCTRICO
Introducción
La construcción y conductores eléctricos pueden ser: aéreas, en canaletes, en ductos cerrados, embutidas en el piso (subterráneas), en techo o en pared. Por eso para garantizar un servicio adecuado es necesario familiarizarse con los elementos principales de servicios a fin de tener una visión general del diseño de las construcciones y conductores eléctricos y de la distribución de la energía a los puntos de utilización.
Concepto
Un sistema eléctrico está constituido por un conjunto de elementos tales como: equipos, instrumentos, materiales, etc., interconectados entre sí de manera adecuada y segura, que nos permiten generar energía eléctrica, controlarla, transportarla y distribuirla hasta los puntos de utilización.
Ilustración
En el siguiente cuadro se describen y representan algunos elementos de un sistema eléctrico.
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Elementos Principales de un Sistema Eléctrico____________________________________ Elementos
Figuras
Acometida: Es una derivación desde INTERRUPTOR PRINCIPAL
la red de distribución de la empresa de suministro eléctrico hasta la
PUNTO DE SUMINISTRO
B
M
edificación del consumidor. Existen dos tipos de acometidas:
ACOMETIDA
Aéreas: Los conductores están instalados al aire libre.
Subterráneas : Los conductores están alojados en tuberías ocultas bajo la superficie del terreno.
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Elementos Principales de un Sistema Eléctrico, cont_______________________________ Elementos
Figuras
Contador de energía eléctrica : Permite conocer el consumo de energía por parte del usuario.
Interruptor principal : Permite desconectar el servicio por parte del operador cuando se presentan fallas de cortocircuito e idas a tierra.
Tablero principal: Es el centro vital de control y protección de los circuitos alimentadores o circuitos ramales.
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Elementos Principales de un Sistema Eléctrico, cont_______________________________ Elementos
Figuras
Subtableros: Alimentan la carga en varios circuitos ramales según las necesidades, además de proveer la posibilidad de conectar o desconectar de la red cada uno de estos circuitos.
Importante: En edificaciones de gran OFF
superficie, o de varios niveles, es recomendable la instalación de
OFF
Tablero monofásico de tres hilos con breaker ara circuitos interruptores de 120 y 240 voltios
subtableros de distribución que se ubican en el centro de sus respectivas áreas.
Alimentadores. Son los conductores que conectan los tableros principales y los subtableros con la fuente suplidora de energía.
COMUN
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Elementos Principales de un Sistema Eléctrico, cont_______________________________ Elementos
Figuras
Circuitos ramales: Son conductores que parten de los subtableros de distribución o del tablero principal y
3 AWG#12
transportan la energía desde el dispositivo de protección hasta los puntos de utilización final.
Salidas de utilización: Son tomas de servicios generales donde se conectan los artefactos eléctricos.
3 AWG#12
120 V AC
Interruptores: Son dispositivos que permiten conectar y desconectar equipos eléctricos
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CONSTRUCCIONES ELÉCTRICAS
Concepto
Las construcciones e instalaciones eléctricas son un conjunto de elementos interconectados con el fin de transportar la energía eléctrica y utilizarla en circuitos de alumbrado, motores y demás artefactos receptores.
Importancia
Por las mismas características del servicio de la electricidad, es evidente que las construcciones e instalaciones eléctricas están íntimamente ligadas a otras instalaciones de edificaciones (ascensores, aires acondicionados, bombas, etc.), y aun al aspecto externo de las mismas, mediante la relación entre su arquitectura y su iluminación. Por esta razón, el proyecto para las instalaciones de un sistema eléctrico deben desarrollarse en completa coordinación con los demás proyectos, de tal forma que sea armónico con el plan total, sin improvisaciones durante su ejecución.
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COMPONENTES DE UNA CANALIZACIÓN E INSTALACIÓN ELÉCTRICA
Introducción
Los elementos que integran las construcciones e instalaciones eléctricas de tipo residencial e industrial tienen como propósito transportar, proteger y controlar el suministro de energía eléctrica. Las construcciones e instalaciones eléctricas pueden ser visibles (no embutidas o al aire libre), ocultas y a prueba de explosión (lugares clasificados) según las necesidades.
Elementos/
A continuación se detallan algunos elementos/componentes de una
componentes
canalización eléctrica.
Elementos
Componentes
•
Conductores eléctricos
•
Dispositivos de protección y • Conectores
•
•
Tubos, bandejas, ductos, etc.
control
•
Cajas
Accesorios adicionales
•
Herrajes
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CAPÍTULO II: CONSTRUCCION Y CONDUCTORES UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Visión General_______________________________________________________________ En la construcción de instalaciones eléctricas de edificaciones, todos los Introducción conductores bajo tensión eléctrica deben ir provistos de una cubierta aislante, protectora, de manera que queden amparados, en lo posible, contra elementos mecánicos, químicos y contaminantes, dicha cubierta los protege también contra posibles arcos eléctricos originados por cortocircuitos o seccionamiento de corriente; solamente en casos especiales se permite la instalación de conductores desnudos o a la intemperie. En este capítulo se tratan tópicos relacionados con las canalizaciones salientes, es decir, externas a las paredes y empotradas, así como de los elementos, materiales equipos y accesorios para efecto de una determinada instalación, tomando en cuenta las normas del Código Eléctrico Nacional (CEN). Temas
En este capítulo se desarrollarán los siguientes contenidos.
Temas Tipos de conduits eléctricos.
Páginas 15
Ductos metálicos.
18
Corte y roscado de tubos conduit.
19
Instalaciones de tubos.
24
Clasificación de los conductores.
29
Calibre de los conductores eléctricos.
33
Aislamiento de los conductores.
36
Factores que deben considerarse en la selección de un
40
conductor eléctrico.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Temas (cont...)
Temas Páginas Selección de los conductores para instalaciones eléctricas 42 interiores.
Cálculo del calibre de conductores por capacidad de corriente. Cálculo del calibre de conductores por caída de tensión. Preparación de conductores eléctricos. Número de conductores permitidos en tubos conduit. Cableado de conductores por tuberías. Empalme de conductores. Bornes de conexión y terminales.
45 49 54 55 58 59 63
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TIPOS DE CONDUITS ELÉCTRICOS
Características
En las construcciones eléctricas interiores generalmente se usan tubos protectores, los cuales se distribuyen en el mercado en gran variedad de materiales (acero, acero galvanizado, cobre, aluminio, plástico, etc.). Su elección depende de las condiciones del local o ambiente mecánico, temperatura, corrosión, humedad, etc. Los tubos más empleados en las canalizaciones son: tubo metálico eléctrico (EMT), tubo plástico, tubo metálico flexible y tubo de aluminio.
Ilustración
Las siguientes figuras representan dos tipos de canalizaciones, utilizando tubos empotrados y salientes.
REVOQUE EXTERIOR TUBO AISLANTE
CONDUCTORES PARED DE LADRILLO BRIDAS DE FIJACION
Canalización externa en pared 15
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Características de los Diferentes Tipos de Tubos, cont______________________________
EXTERIOR REVOQUE LADRILLO PARED DE TUBO AISLANTE CONDUCTORES
Canalización Empotrada en Pared Descripción
A continuación se describen los diferentes tipos de tubos protectores de conductores (conduit).
Tipos de Tubos • Metálicos rígidos
Características Se fabrican de acero o acero galvanizado, de grueso espesor que los hace resistentes a los esfuerzos mecánicos. Generalmente son esmaltados en su interior para facilitar el paso de los conductores; sus extremos son roscados, lo cual permite unirlos a otros tubos o cajas, usando anillos y conectores de fijación roscados
•
Metálicos eléctricos (EMT)
Se fabrican de acero galvanizado, de delgado espesor, y, por eso, no son muy resistentes a los esfuerzos mecánicos; no son roscados en sus extremos, por lo que requieren de conectores y arandelas de fijación atornillada. Se presentan en longitudes de 3m y diámetro de 1/2" hasta 6"
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Características de los Diferentes Tipos de Tubos, cont______________________________ Tipos de Tubos De aluminio.
Características Son construidos con espesor delgado o grueso y tienen la ventaja de ser más livianos y más fáciles de preparar que los tubos de acero o galvanizado de igual sección. Se recomienda su uso en instalaciones externas donde se requiera alto grado de higiene, como en el proceso de pasteurización, envasado de productos líquidos, etc.
Plásticos (PVC)
Se fabrican a base de resina sintética, generalmente polivinil de cloruro (P.V.C). En diferentes canalizaciones se están sustituyendo a los tubos metálicos por su fácil manejo. Se emplean tanto en instalaciones salientes como empotrados
Flexibles
Se fabrican de acero galvanizado, aluminio o plástico. Los metálicos consisten en una banda en forma de espiral arrollada sobre sí misma. Pueden ser a prueba de agua.
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DUCTOS METÁLICOS
Descripción
Consisten en canales construidos con láminas gruesas, generalmente de acero galvanizado, en forma rectangular o cuadrada con tapa. Se utilizan exclusivamente en canalizaciones visibles (no puede ser embutidas en pared) por lo que su aplicación es favorable en la industria, laboratorios y talleres.
Ventajas
El empleo de ductos metálicos tiene múltiples ventajas en instalaciones eléctricas industriales, tales como: •
Canalizaciones fáciles de instalar.
•
Gran variedad de medidas comerciales en tramos que hacen versátil su instalación
•
Facilidad en el cableado. Esto permite una capacidad para la conducción de corriente de hasta un 100%, independientemente del número de conductores permitidos en el ducto, además de que facilitan la posibilidad de agregar más canales.
•
Fáciles de destapar y cómodas para cablear nuevos circuitos.
•
Son recuperables en un 100%.
•
Se adaptan al tamaño del conductor, ya sea barra o cable.
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CORTE Y ROSCADO DE TUBOS CONDUIT Características
Los tubos se encuentran en el mercado en longitud de 3 mts, con ambos extremos roscados. En oportunidades se precisa efectuar cortes a éstos, por lo que se requiere tener los conocimientos sobre el mecanizado de los diferentes tipos y materiales
Tubos metálicos rígidos
Cuando no se precisa de un tubo entero, en un banco de trabajo con prensa instalada, se procede a preparar su mecanizado: • Se cortan a la longitud deseada. • El canto exterior del tubo se redondea con la lima, para eliminar aristas vivas o rebabas. • Se rosca el extremo del tubo con una hilera. • La longitud de Roscado debe ser la mitad de la del conector de extensión correspondiente o de la pieza intermedia • Para preparar las curvas es conveniente realizarlas en el sitio de trabajo. Para amoldar el tubo a las mismas se utilizan herramientas portátiles, aunque existen máquinas curva-tubos metálicos. En los casos en que la herramienta este fijada en un banco de trabajo, puede servir de palanca la parte más larga del tubo. • Para tubos de diferentes diámetros se debe utilizar una herramienta dobla-tubos adecuada. En montaje donde se realizan numerosas curvas es conveniente construir un modelo, para construir curvas en serie. Nota: Es recomendable no utilizar curvas que excedan de 270º (grados) entre dos puntos de salida de tubos. Importante: Estos aspectos descritos son válidos únicamente para tubos metálicos de acero galvanizado de pared (espesor) delgada.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Preparación de Tubos Conduit, cont____________________________________________ Ilustración
Las figuras muestran la forma manual de preparar los tubos conduit de acero galvanizado. Sierra de mano
a
Ilustración
Lima
b
Terraja
c
Hilera
La siguientes figuras muestran conectores, curvas y cajas para tubos roscados rígidos.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Preparación de Tubos Conduit, cont____________________________________________ Tubos metálicos
Estos tubos, por no tener roscas en sus extremos, requieren de
eléctricos (E.M.T) conectores especiales para conectarlos a la caja con arandelas fijadas con tornillos.
Nota: El corte de los tubos y las curvas se realizan de manera idéntica a la preparación de los tubos metálicos rígidos.
Tubos plásticos
Para el corte del tubo puede utilizarse cualquier herramienta cortante,
(PVC)
estas pueden ser hoja de sierra o navaja. 1. Doblado de tubo plástico: puede efectuarse empleando varios procedimientos. Entre ellos está el curvado caliente con un hornillo eléctrico o similar. Consiste en calentar la zona donde se desea realizar el curvado del tubo; cuando el material se reblandece puede hacerse a mano la curva deseada. Al enfriarse vuelve a quedar rígido.
Nota: Los radios de las curvas en los tubos ha de ser como mínimo de 3 a 4 veces el diámetro del tubo, con la finalidad de que puedan pasar los conductores con facilidad.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Preparación de Tubos Conduit, cont____________________________________________ Ilustración
En las figuras A y B se muestra la forma del doblado de este tipo de tubo (plástico).
(A)
(B)
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Preparación de Tubos Conduit, cont____________________________________________ 2. El uso de plantillas puede facilitar el curvado sobre todo cuando las curvas deben ser uniformes.
Ilustración
A continuación se representan diferentes técnicas de curvado de tubos plásticos utilizando plantillas especiales.
(a)
(b) Tubos Flexibles
(c)
Pueden ser metálicos o plásticos. Son fáciles de manejar, únicamente requieren preparación en los bordes donde se realiza el corte para eliminar rebabas (tubo flexible metálico). El corte se puede realizar con una hoja de sierra en el caso de los tubos flexibles metálico, son una navaja u otra herramienta cortante, para los plásticos.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
INSTALACIONES DE TUBOS Introducción
En la instalación de los tubos hay que tomar en cuenta el tipo de construcción. La estructura en edificaciones es generalmente un esqueleto de concreto armado, con paredes de ladrillos huecos. En este tipo de estructuras los montajes de tubos verticales evitan las columnas pasando empotrados por las paredes.
Ilustración
La siguiente figura representa una canalización empotrada en pared.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Instalaciones de Tubos, cont___________________________________________________ Ilustración
En las siguientes figuras se muestra la disposición de las salidas donde debe llegar la tubería y las alturas de los puntos eléctricos en una instalación tipo residencial, según CEN. MARCO DE PUERTA
APLIQUE
INTERRUPTOR
GRUPO DE INTERRUPTORES
0.15
TOMACORRIENTES TOMA DE TELEFONO
1.40
TOMACORRIENTE EN COCINA
2.00
0.15
1.10 1.40
PISO ACABADO
0.40
Conexión entre
Los tramos horizontales deben conectarse siguiendo el trayecto más
cajas
corto entre cajas de salidas, independientemente de los ángulos que formen en la estructura. Las conexiones necesarias entre tramos horizontales y verticales se realizan con curvas, colocadas de tal manera que no salgan de las paredes o pisos en el acabado. Los tramos de los tubos entre cajas y/o piezas de conexión no deben tener más de 270º en curvas.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Instalaciones de Tubos, cont___________________________________________________ Ilustración
A continuación se muestran diferentes montajes de tubos Conduit EMT en estructuras de edificaciones.
Montajes de
Los montajes de tubos salientes o en relieve se ejecutan generalmente,
Tuberías Conduit en edificaciones acabadas, en reconstrucciones y en numerosos casos de instalaciones industriales.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Instalaciones de Tubos, cont___________________________________________________ Procedimiento
Para efectuar la colocación de los tubos en montajes salientes se debe seguir el siguiente procedimiento:
Paso
Acción
1
Efectuar el trabajo de los puntos, orientados con líneas y con separaciones adecuadas.
2
Marcar los puntos de fijación de la bridas con un martillo y un punzón.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Instalaciones de Tubos, cont___________________________________________________ Paso
Acción
3
Preparar los agujeros que han de recibir los tacos de madera o "ramplún" para la fijación de las bridas en paredes de ladrillo.
TACO DE PLASTICO
BARRENADO DE MATERIAL
4
INTRODUCCION DEL TACO DE PLASTICO
FIJACION DE LA BRIDA
Seleccionar bridas que ajusten al diámetro del tubo, fijadas con una separación promedio de 1 metro en la trayectoria del tubo y unos 10 cms antes de cada caja de salida o dispositivos. La continuidad de los tubos no debe ser mayor de 18 mts.
Importante: Cuando se requiera proteger el tramo, se intercalaran cajas de empalmes o de salidas, para pasar posteriormente los conductores con menor dificultad.
Recomendaciones: •
Se recomienda utilizar tubos de acero flexible cuando se precise ejecutar formas complicadas en canalizaciones o cuando estén sometida a vibraciones.
•
No realizar más de cuatro curvas entre las cajas de paso.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
CLASIFICACI N DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS Introducción
Los conductores eléctricos utilizados en instalaciones eléctricas internas y externas se pueden clasificar según su tipo y composición. Los tipos de conductores puede ser sólido (hilo, alambre) de diversas formas (circular, rectangular, cuadrada, etc.) o también formada por hilos trenzados conformando un elemento conductor único (cable).
Nota: El cable es el más utilizado por ser más flexible y fácil de manejar. La composición de los conductores puede ser: cobre puro, hierro, acero o aleaciones tales como: cobre y acero (cooper weld), aluminio y acero, etc.
Clasificación
En la siguiente tabla se clasifica los conductores según su construcción:
Construcción Redonda
Ilustración
Aplicaciones Con aislante en canalizaciones, y
(Sólido)
desnudas en líneas aéreas
Cuadrada
Hilo
(Sólido)
arrollamientos
Rectangular
Hilos
para
para
electroimanes
y
electroimanes
y
arrollamientos
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Clasificación de los Conductores, cont___________________________________________
Materiales
En la siguiente tabla se representa los materiales conductores su
Conductores
características y aplicaciones.
Material Cobre en diferentes grados de pureza
a. Cobre blando o recocido b. Cobre semiduro
Características •
Color rojizo. Después de la plata el mejor conductor, Dúctil y maleable se puede soldar fácilmente. No es atacado por los agentes atmosféricos.
•
Resistencia a la tracción.
•
Capacidad de Rotura de 22 Kg/cm ²
• •
Capacidad de Rotura alta Característica intermedia entre el cobre blando y el cobre duro
Aplicación •
•
•
•
c. Cobre duro Aluminio
•
• •
•
Aluminio con alma de acero (ACSR)
•
•
•
Capacidad de Rotura alta Después del cobre es el mejor conductor dúctil y meleable. No es fácil de soldar. En la intemperie se recubre de una capa de óxido de aluminio que le brinda protección. Baja resistencia a la tracción mecánica, poco peso y gran diámetro. Tiene más resistencia ante esfuerzo mecánico que el de aluminio puro. Menor capacidad de corriente que el aluminio. Mayor peso que el aluminio.
•
•
Instalaciones Eléctricas residenciales, industriales y comerciales.
Instalaciones eléctricas interiores. Líneas aéreas donde esté sometido a ciertos esfuerzos de tracción Líneas aéreas sometidas a elevados esfuerzos de tracción. Línea aéreas no sometidas a elevados esfuerzos de tracción. Líneas aéreas no sometidas a elevados esfuerzos de tracción.
Líneas aéreas de grandes longitudes, generalmente en alta tensión.
Sigue...
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Clasificación de los Conductores, cont___________________________________________ Material Hierro o acero
Cobre y acero (Cooper Weld)
Ilustración
Características •
•
Aplicación
Tiene aproximadamente nueve veces la resistencia del cobre para la misma sección o longitud. Se somete a un proceso galvanizado de zinc para evitar la oxidación, la cual, ataca fácilmente al hierro en presencia de la humedad. Está constituido de una capa de cobre alrededor de un conductor de acero. Dicha capa se adhiere por medio de un proceso especial de soldadura.
•
•
•
Línea aéreas sometidas a grandes esfuerzos de tracción. Circuitos telefónicos. No se usa sobre postes cuando se requiere una sección grande, debido a su elevado peso. Se usa para conductores de guarda en líneas aéreas. Conductor aéreo Tramos grandes.
de
tierra.
La siguiente figura muestra un conductor de aluminio con alma de acero (ACSR).
54 AL/19 Acer
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Clasificación de los Conductores, cont___________________________________________ La siguiente tabla muestra los valores del coeficiente de resistividad.
Material
Conductividad Temperatura
Cobre
100%
20 ºC
Resistividad Ohmios M. 0.017241
Cobre
100%
25 ºC
0.017579
Cobre
100%
30 ºC
0.017892
Cobre
100%
40 ºC
0.018496
Cobre
100%
50 ºC
0.019061
Aluminio
61%
20 ºC
0.02828
Aluminio
61%
25 ºC
0.02883
Aluminio
61%
30 ºC
0.02937
Aluminio
61%
40 ºC
0.03038
Aluminio
61%
50 ºC
0.03182
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Principios
Desde el punto de vista de las normas, la designación del calibre de los conductores se identifica siguiendo el número de "GALGA" designado por el sistema americano de la “American Wire Gauge” (A.W.G) El número de los conductores varía en forma inversa al diámetro. Siendo el 4.0 AWG: el de mayor sección y el 20 AWG el de menor sección. Existen conductores de mayor sección, pero expresadas en milésimas circulares de pulgadas (circular mils) o comúnmente en MCM.
Ilustración
La siguiente figura muestra un calibrador (galga) de alambre AWG
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Calibre de los Conductores Eléctricos, cont_______________________________________
Fórmula
La sección de un conductor en milésimas circulares de pulgadas, se
matemática
determina mediante la fórmula: S.c.m = sección en circular Mils S. c. m = π D 2
D= diámetro del conductor en milésimas de pulgadas π= 3,14 (constante)
Dato: 1 pulg.25.4 mm
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Calibre de los Conductores Eléctricos, cont_______________________________________ Tabla No. 1 Representa los calibres de los alambres y conductores sólidos según AWG Tamaño (AWG o MCM) 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 450 500
Tamaño (CM) 25.0 31.4 37.9 50.4 64.0 79.2 100 128 159 202 253 320 404 511 640 812 1020 1290 1620 2050 2580 3260 4110 5180 6530 8230 10380 13090 16510 20820 26240 33090 41740 52620 66360 83690 105600 133100 167800 211600 ............ ............ ............ ............ ............ ............
Sección (mm²) 0.0127 0.0159 0.0201 0.0255 0.0324 0.0401 0.0507 0.0645 0.0806 0.102 0.128 0.166 0,205 0.259 0.324 0.412 0.519 0.653 0.823 1.04 1.31 1.65 2.08 2.63 3.31 4.17 5.261 6.631 8.367 10.55 13.30 16.77 21.15 26.67 33.62 42.41 53.49 67.43 85.01 107.2 127 152 177 203 228 253
Diámetro Nominal (mm) 0.127 0.142 0.160 0.180 0.203 0.226 0.254 0.287 0.320 0.361 0.404 0.455 0.511 0.574 0.643 0.724 0.813 0.912 1.02 1.15 1.29 1.45 1.63 1.83 2.05 2.30 2.588 2.906 3.264 3665 4.115 4.620 5.169 5.827 6.543 7.348 8.252 9.266 10.40 11.68 12.70 13.91 15.03 16.07 17.04 17.96
Peso de Conductores (Cobre/Aluminio) (Kg/Km) 0.1126 0.1413 0.1718 0.2271 0.2883 0.3568 0.4505 0.5752 0.7153 0.9081 1.139 1.443 1.820 2.301 2.883 3.659 4.659 5.806 7.321 9.243 ll.63 3.53 14.68 4.47 18.51 5.63 23.35 7.10 29.41 4.94 37.06 11.30 46.77 14.22 58.95 17.92 74.38 22.62 93.80 22.52 118.2 35.94 149.0 45.32 188.2 57.17 237.1 72.08 298.9 90.89 377.0 114.6 475.5 144.6 599.5 182.3 755.8 229.8 953.2 289.8 ......... 342.4 ......... 410.9 ......... 479.4 ......... 547.9 ......... 616.3 ......... 684.8
35
Construcción de Instalaciones Eléctricas
AISLAMIENTO DE LOS CONDUCTORES Introducción
Los conductores utilizados en las instalaciones eléctricas internas o externas están cubiertos por una capa de material aislante para evitar cortocircuito entre ellos y contacto accidental con las personas
Características de Las características de un aislante ideal en cubierta de conductores deben los aislantes
ser larga duración, resistencia a la humedad, flexibilidad mecánica, resistencia dieléctrica alta y duradera, bajas pérdidas dieléctricas, resistencia a altas temperaturas y resistencia al efecto corona.
Tipos de
La siguiente tabla representa los aislantes utilizados en cubierta de
aislantes
conductores eléctricos. Tipos de Aislantes De goma Termoplásticos
Minerales
Características Goma natural o sintética combinada con otras sustancias que la hacen resistente (véase tabla No. 2). Son combinaciones de sustancias vulcanizantes y retardadores de llamas. El aislante base es el polivinil de cloruro (PVC) (Véase tabla No. 3). Son materiales incombustibles, limitadores del fuego.
De papel Impregnado Cintas de papel impregnado con sustancias tales como: aceite natural y resina, que los hacen resistentes a temperaturas mayores que a los de goma, pero son poco resistentes a la humedad, por lo que se resguardan con cubiertas especiales. Ejemplo: el plomo.
36
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Aislamiento de los Conductores, cont____________________________________________ Las tablas No. 2 y 3 representan los materiales aislantes de los conductores y su utilidad.
Tabla No. 2 Nombre Comercial
Tipo
Goma resistente al calor y a la humedad
RHW
Temperatura Máxima de Funcionamiento 75 ºC
Uso
Goma Látex resistente al calor
RUH
75 ºC
Goma Látex resistente a la humedad
RUW
Goma resistente al calor
RH
75 º
Lugares secos
RHH
90 ºC
Lugares secos
Aislante
Lugares mojados y secos, para tensiones mayores de 2000 voltios. El aislante será resistente al ozono.
Goma resistente al calor y a la humedad.
Lugares secos
Molida 90%
60 ºC
Lugares mojados Goma sin y secos grano, no molida en 90%
Goma resistente al calor
Calibre 14-10 8-2 1-4/0 213/500 501/1000 1001/2000.
Espesor del Aislante (mm) 1.14 1.52 2.03 2.41 2.79 3.18
14-10
0.46
8-2
0.64
14-10
0.46
8-2
0.64
14-12 10 8-1 1.4/0 213/1000 501/1000 1001/2000
0.76 1.14 1.52 2.03 2.41 2.79 3.18
Cubierta Exterior Cubierta no metálica resistente a la humedad, retardante de la llama.
Cubierta no metálica, resistente a la humedad, retardante de la llama. Cubierta no metálica, resistente a la humedad, retardante de la llama Cubierta no metálica, resistente a la humedad, retardante de la llama
37
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Aislamiento de los Conductores, cont____________________________________________ Tabla No. 3 Nombre Comercial
Tipo
Termoplástico
T
Temperatura Máxima de Funcionamiento 60 ºC
Uso Lugares secos
Propiedades
Calibre
Compuesto termoplástico retardante de la llama
14-10 8 6-2 1-4/0 213/500 501-1000 1001-200 14-10 8 6-2 1-4/0 213/500 501-1000 1001-200 14-12 10 8-6 4-2 1-4/0 250-500 501-1000
Espesor del Aislante (mm) 0.76 1.14 1.52 2.03 2.41 2.79 3.18 0.76 1.14 1.52 2.03 2.41 2.79 3.18 0.38 0.51 0.76 1.02 1.27 1.52 1.78
14-10 8-2 1-4/0 213-500 501-1000 1001-2000 14-10 10 8-6 4-2 1-4/0 250/500 501/1000
1.14 1.52 2.03 2.41 2.79 3.18 0.38 1.51 0.76 1.02 1.27 1.52 1.78
90 ºC Termoplástico resistente a la humedad
TW
60 ºC
Lugares mojados Termoplástico y secos resistente a la humedad y retardante de la llama
Termoplástico THHN resistente al calor
90 ºC
Lugares secos
Termoplástico resistente a la humedad y calor
75 ºC
Lugares mojados Termoplástico y secos resistente a la humedad y al calor, retardante de la llama Lugares mojados Termoplástico y secos resistente a la humedad y al calor, retardante de la llama
THW
Termoplástico THWN resistente a la humedad y al calor
90 ºC 75 ºC
Termoplástico resistente al calor y retardante de la llama
Cubierta Exterior Ninguna
Ninguna
Cubierta de nylon o equivalente
Ninguna
Ninguna
38
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Aislamiento de los Conductores, cont____________________________________________ Tabla No. 3 (Cont.) Nombre Comercial
Tipo
Termoplástico
MTW
Temperatura Máxima de Funcionamiento 60 ºC
Aislante
Calibre
Alambrado de
Termoplástico
22-12
máquinas
retardante de la
10
0.76 0.38
herramientas en
llama,
8
1.14 0.51
lugares mojados
resistente a la
6
1.52 0.76
B
4-2
1.52 1.02
Cubierta de
1-4/0
2.03 1.27
nylon o
213-500
2.41 1.52
equivalente
501-1000
2.79 1.78
14-10
0.51
8-2
0.76
1-4/0
1.14
Polímero
14-10
0.76
sintético
sintético
8-2
1.14
termoestable
termoestable
1-4/0
1.40
resistente a la
retardante de la
213-500
1.65
humedad y
llama
501-1000
2.03
1001-2000
2.41
resistente a la humedad,
90 ºC
calor y aceites
Uso
humedad, calor y aceites
Perflouroalco
PFA
90 ºC
Lugares secos
Perflouroalcoxi
xi 200 ºC
Lugares secos
Espesor del Cubierta Aislante Exterior (mm) A A B Ninguna
Ninguna
aplicaciones especiales Polímero
XHHW
90 ºC
Lugares secos
calor 75 ºC
Ninguna
Lugares mojados
39
Construcción de Instalaciones Eléctricas
FACTORES QUE DEBEN CONSIDERARSE EN LA SELECCI N DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO Introducción
Cada conductor tiene propiedades específicas los cuales dependen de su fabricación, lo que hace que se diferencien entre ellos. Por lo general, son afectados por condiciones de operación en servicio, tales como: factores químicos, mecánicos y eléctricos.
Factores
En el cuadro siguiente se describen los factores que afectan a los conductores Factores Químicos Mecánicos •
Presión Mecánica
Abrasión Elongación
Doblez de 180º Eléctricos
Manifestación Disminución del espesor del aislante y grietas con trazos de sulfatación. Están expuestos en el conductor producto del desempaque, manejo e instalaciones, etc. Deformación del aislante y disminución de su diámetro por el peso de objetos colocados sobre ellos, lo cual puede ocasionar fallas en el servicio eléctrico Cortocircuito e idas a tierra en conductores Ocurre generalmente, cuando se efectúa el cableado en la canalización mal preparada. Disminución de la sección que ocasiona en los conductores incremento de su resistencia Sucede al utilizar exceso de curvas en la canalización y al introducir más conductores de los permitidos a través de estas. Nota: No se debe ejercer tensión mecánica mayor a 7 Kg/mm² para conductores de cobre. Formación del fenómeno conocido como "cocas" Ocurre por el mal manejo del material al introducirlo en la canalización sin organizar correctamente los conductores Alteración de la rigidez dieléctrica del aislamiento (Kv/mm), lo cual afecta todos los conductores Se debe comúnmente, a sobretensiones transitorias e impulsos eléctricos provocados por cortocircuito. Nota: Por lo general la rigidez dieléctrica de los aislamientos para conductores en baja tensión es de 12 Kv/mm en corriente alterna y 40 Kv/mm en corriente continua
40
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Factores que Deben Considerarse en la Selección de un Conductor Eléctrico Aspectos
Selección de los Conductores para Instalaciones Eléctricas Interiores
principales para
En el proyecto de las canalizaciones e instalaciones eléctrica, la
seleccionar
selección de los conductores que transportan la energía se realiza
conductores
considerando los siguientes aspectos: 1. La corriente de la carga máxima que circulará por ellos. 2. Las condiciones ambientales de servicio, tales como: temperatura, humedad, esfuerzos mecánicos, etc. 3. La caída de voltaje por efecto de la longitud del circuito y la demanda de corriente.
Nota: Para efectos de los cálculos y selección de los conductores eléctricos (véase tablas No. 4, 5, 6, y 7),
41
Construcción de Instalaciones Eléctricas
SELECCI N DE LOS CONDUCTORES PARA INSTALACIONES EL CTRICAS INTERIORES Selección de los Conductores para Instalaciones Eléctricas Interiores, Tabla No. 4 Capacidad de corriente en amperios, para cables de baja tensión, cables monopolares o tripolares instalados en canalización, conduits, bandejas o directamente enterrados (A= conductores de cobre o aluminio) Tamaño
Sección
60 ºC (1)
75 ºC (2)
90 ºC (3)
AWG o MCM
mm²
Cu
Al
Cu
Al
Cu
Al
14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1000
2.08 3.31 5.26 8.36 13.3 21.1 26.7 33.6 42.4 53.5 67.4 85.0 107.2 127.0 152.0 177.3 202.7 253.4 304.0 354.7 380.0 405.4 456.0 506.7
15 20 30 40 55 70 80 95 110 125 145 165 195 215 240 260 280 320 355 385 400 410 435 455
-15 25 30 40 55 65 75 85 100 115 130 155 170 190 210 225 260 285 310 320 330 335 375
15 20 30 45 65 85 100 115 130 150 175 200 230 255 285 310 335 380 420 460 475 490 520 545
... 15 25 40 50 65 75 90 100 120 135 155 180 205 230 250 270 310 340 375 385 395 425 445
25 30 40 50 70 90 105 120 140 155 185 210 235 270 300 325 360 405 455 490 500 515 555 585
... 25 30 40 55 70 80 95 110 125 145 165 185 215 240 260 290 330 370 395 405 415 455 480
Leyenda: Capacidad aprobada por la norma venezolana "COVENIN" en el "Código Electrónico Nacional 1991": (1) Cables tipo TW*, NM*, PVC 60 ºC (2) Cables tipo TWH*, TTU, PVC-PVC 75 ºC. (3).Cables tipo RHH/RHW, "GENKENE" (Polietileno vulcanizado), "EPR" Etileno Propileno 90 ºC. [A] Temperatura ambiente 30 ºC. Para distancia de temperatura, usar factores de corrección Tabla 6 *Sólo para ser instalado en conduits. Nota: Tomado de Industria Venezolana de Cables Eléctricos. C.A. CABEL. 42
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Selección de los Conductores para Instalaciones Eléctricas Interiores, cont____________ Tabla No. 5 Capacidad de carga en amperios para cables de baja tensión, cables monopolares o tripolares instalados al aire libre (A), conductores de cobre o aluminio Tamaño
Sección
60 ºC
75 ºC (2)
90 ºC (3)
(AWG o MCM) 14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1000
mm²
Cu
Al
Cu
Al
Cu
Al
Conductor Desnudo Cu Al
2.08 3.31 5.26 8.36 13.3 21.1 26.7 33.6 42.4 53.5 67.4 85.0 107.2 127.0 152.0 177.3 202.7 253.4 304.0 354.7 380.0 405.4 456.0 506.7
20 25 40 55 80 105 120 140 165 195 225 260 300 340 375 420 455 515 575 630 655 680 730 780
-20 30 45 60 80 95 110 130 150 175 200 230 265 290 330 355 405 455 500 515 535 580 780
20 25 40 65 95 125 145 170 195 230 265 310 360 405 445 505 545 620 690 755 785 815 870 935
-20 30 55 75 100 151 135 155 180 210 240 280 315 359 395 425 485 545 595 620 645 700 750
30 40 55 70 100 135 155 180 210 245 285 330 385 425 480 530 575 660 740 815 845 880 940 1000
-30 45 55 80 105 120 140 165 190 220 255 300 330 375 415 450 515 585 645 670 695 750 800
30 40 55 70 100 130 150 175 205 235 275 320 370 410 460 510 555 630 710 780 810 845 905 965
-30 45 55 80 100 115 135 160 185 215 250 290 320 360 400 435 490 560 615 640 670 725 770
Leyenda: Capacidad aprobada por la norma venezolana "COVENIN" en el "Código Eléctrico Nacional 1991" (1) Cables tipo TW*, NM*, PVC 60 ºC. (2) Cables tipo TWH*, TTU, PVC-PVC 75 ºC. (3) Cables tipo RHH/RHW, "GENKENE" (Polietileno vulcanizado), "EPR" Etileno Propileno 90 ºC. [A] Temperatura ambiente 30 ºC. Para distancia de temperatura, usar factores de corrección tabla 6. *Sólo para ser instalado en conduits. Nota:Tomado de Industria Venezolana de Cables Eléctricos.C.A. CABEL.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Selección de los Conductores para Instalaciones Eléctricas Interiores, cont____________ Tabla No. 6 Factores de corrección por temperatura Temperatura Ambiente
Temperatura del Conductor
Centígrados
60 ºC(1)
75 ºC (2)
90 ºC (3)
30
1.00
1.00
1.00
40
0.82
0.88
0.90
45
0.71
0.82
0.85
50
0.58
0.75
0.80
55
0.41
0.67
0.74
60
----
0.58
0.67
70
----
0.35
0.52
75
----
----
0.43
80
----
----
0.30
Leyenda: (1)Cables tipo TW*, NM*, PVC 60 ºC (2)Cables tipo TWH*, TTU, PVC-PVC 75 ºC (3)Cables tipo RHH/RHW, "GENKENE" (Polietileno vulcanizado), "EPR" Etileno Propileno 90 ºC.
Nota:Tomado de Industria Venezolana de Cables Eléctricos C.A. CABEL.
Tabla No. 7 Corrección por cantidad de conductores (Capacidad % de Corriente) Numero de Conductores 4a6
Porcentaje de los Valores de las Tablas 80
7 a 24
70
25 a 42
60
43 o más
50
44
Construcción de Instalaciones Eléctricas
C LCULO DEL CALIBRE DE CONDUCTORES POR CAPACIDAD DE CORRIENTE
Introducción
Desde el punto de vista teórico se pueden establecer las ecuaciones básicas para el cálculo de corriente y selección del calibre del conductor. Este cálculo puede efectuarse por analogía a partir de la Ley de Ohm para circuitos eléctricos, es decir: V = R. I [voltios] ⇒ I =
V R
Esta corriente produce en el conductor un desprendimiento de calor por efecto Joule, que depende de la resistencia y la potencia a la carga servida.
Fórmula
La fórmula para determinar la potencia por efecto Joule es la siguiente:
matemática
V2 P = I R = V. I = w R 2
I=
P P amperios = R V
Nota: Las expresiones anteriores son válidas para cargas resistivas. Para las cargas capacitivas e inductivas, que son comunes al utilizar energía eléctrica alterna, hay que considerar el factor de potencia (Cos φ = Fp) de la carga.
Ecuaciones
Las siguientes ecuaciones son para determinar la potencia útil y aparente en sistemas monofásicos y trifásicos.
45
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Cálculo del Calibre de Conductores por Capacidad de Corriente, cont________________ P1φ = V. I Cos φ W S1φ = V. I VA
(Potencia real o activa) monofásica (Potencia aparente) monofásica
P3φ = 3V. I Cos φ W (Potencia real o activa trifásica) 3V . I [V . A] (Potencia aparente trifásica)
S 3φ =
Ejemplo
En un circuito monofásico de cinco (5) grupos de luminarias
práctico
incandescentes de 500 vatios cada una y 208 voltios AC, ¿Cuál será el calibre del conductor que se utilizará?
Fórmula matemática La fórmula utilizada para determinar la potencia en este tipo de circuito es: P = VI Cos ϕ
Por tratarse de un circuito resistivo Cos ϕ = 1 implica que: I=
P 5(500w ) →I= = 12 , 02 Amperios V 208 V I = 12 , 02 amperios
Según normas establecidas por el Código Eléctrico Nacional, se tiene que considerando el alumbrado carga continua:
Ic =
In 12, 05 A → Ic = = 15, 03 Amp. 80% 0, 8
De acuerdo con las tablas el resultado es AWG # 14
Nota: en instalaciones industriales no se debe usar calibres menores a AWG # 12.
46
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Cálculo del Calibre de Conductores por Capacidad de Corriente, cont________________ Ejemplo práctico
Un calentador industrial trifásico tiene las características de 240 voltios y 25 KVA. Determine el calibre del conductor alimentador. S3 =
3V
I → I =
25 x 10 3 .V . A = = 6014 . 3V 3 (240V )
S 3
amp.
Nota: Omitiendo las distancias del circuito. Según tabla No. 5 el calibre debe ser el AWG # 4. Ejemplos prácticos
a. ¿Cuál será el calibre y tipo de conductor para que circule una corriente de 68 amperios, a 230 voltios, donde se requieren tres conductores empotrados a temperatura ambiente de 25 ºC, en lugar húmedo? R = Conductor TW No. 4 MW 600 voltios b. ¿Cuál será el calibre del conductor, si la temperatura ambiente es de 43 ºC? R = Si la temperatura ambiente es de 43 ºC (41-45 ºC) El factor de corrección (Fc) es 0,71. Por lo tanto: 68 Amp ln Ic = → Ic = = 951 . Amp Fc 0,71 Lo que implica que el conductor será: AWG # 2TW; 600 Voltios c. ¿Cuál será el calibre de los conductores si se requieren 6 conductores idénticos en la misma canalización? R = Si son 6 conductores Fc =80% 0,80 Por lo tanto: Ic =
ln 68 Amp → Ic = = 85 Amp Fc 0, 8
El conductor será: AWG No. 2 TW; 600 Voltios
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Cálculo del Calibre de Conductores por Capacidad de Corriente, cont________________ Ejercicios
1. ¿Cuál será el calibre de un conductor para alimentar una carga que toma de la red 35 amperios en un sistema trifásicos, embutido en conduit. 2. Determine el calibre del conductor para alimentar un equipo eléctrico monofásico que absorbe 85 amperios. 3. Determine el calibre del conductor que alimentará a una carga trifásica de 12 KVA, con una tensión de servicio de 208 voltios en canalización subterránea. 4. Calcular el calibre de los conductores de un circuito ramal que alimenta una carga de 12 luminarias fluorescentes, que tienen instaladas cada una 4 lámparas de 40 vatios. Considere un factor de potencia del 80%. 5. Calcular el calibre de los conductores tipo TW para transportar una corriente de 125 amperios en un sistema manofásico de tres hilos a una temperatura ambiente de 30 ºC 6. Calcular el calibre de los conductores que transportan una carga de 55 amperios en un sistema trifásico de cuatro hilos a una temperatura de 41 ºC. 7. En una canalización subterránea para alimentadores trifásicos, se transportarán 250 amperios por fase con conductores THWN a una temperatura de 40 ºC. Calcular el calibre de los conductores. 8. En una canalización que contiene nueve conductores que transportan 40 amperios, cada uno conectado a un sistema trifásico. ¿Cuál será el calibre de los conductores? 9. Si en una canalización expuesta a una temperatura ambiente de 42 ºC se necesitan seleccionar los conductores que transportarán una carga de 78 amperios, ¿Cuales seleccionaría usted?. 10.¿Qué calibre de conductor y tipo de cubierta seleccionaría usted para alimentar un tablero de motores en canalización subterránea que demanda una carga de 320 amperios, a una temperatura ambiente de 40 ºC.
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C LCULO DEL CALIBRES DE CONDUCTORES POR CAÍDA DE TENSIÓN
Introducción
En el diseño y selección de conductores eléctricos no es suficiente el cálculo por capacidad en corriente, ya que existen otros factores que afectan el funcionamiento del sistema, tal como es la caída de tensión por influencia de su resistencia intrínseca.
Sistemas para el
El cálculo para el calibre de conductores por caídas de tensión en
desarrollo de
circuitos ramales o alimentadores se efectúa de distintos modos según
cálculo
se trata de: A) sistemas monofásicos de dos hilos, B) Sistema trifásico en conexión estrella y C) sistema trifásico en conexión delta. A. Partiendo de la siguiente figura se puede calcular la caída de tensión en un sistema manofásico de dos hilos: I
E
CARGA Rc L
Sistema Monofásico L= longitud del conductor I= corriente que demanda la carga instalada E= tensión del servicio Rc= resistencia del conductor
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Cálculo del Calibre de Conductores por Caída de Tensión, cont______________________ La caída de tensión en el conductor por su resistencia intrínseca es: V = 2. Rc. I
(1)
La resistencia del conductor depende de: (2)
Rc = ρ .
L S
donde ρ = Resistividad del conductor
L = Longitud total del conductor S = Sección del conductor. Luego sustituyendo (2) en (1) se obtiene: (3)
V = 2 ρ .
L S
. I
La caída de tensión en el circuito expresado en forma porcentual es: (4)
V % =
(5)
V % = 2ρ .
V E
. 100
L. I .100 S. E
Si el conductor es de material de cobre (Cu) su resistividad 1 mm2 y sustituyéndola en (5). ρ= Ω 58 mts Se deduce que: 1 L. I . .100 Lo que implica que: 58 S. E 100 L. I V% = 29 S. E V% = 2
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Cálculo del Calibre de Conductores por Caída de Tensión, cont______________________ B. En un sistema trifásico de cuatro hilos (conexión en estrella) la caída de tensión se puede calcular a partir del análisis de la siguiente figura: L1 V % L2 V % L3 V % N
Sistema trifásico Dónde la caída de tensión en el conductor entre fases es: L V = 3. R . I = 3 . ρ . I S La caída, de tensión porcentual es: V% =
L I 3 . ρ . x 100 S VE
Para los conductores de cobre la caída de tensión es:
V% =
100 3 L I . . 58 S VL
Si se desea calcular la caída de tensión del conductor a neutro la fórmula que se utiliza es: L V = R. I = ρ . I S
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Cálculo del Calibre de Conductores por Caída de Tensión, cont______________________ La caída de tensión porcentual será: L I V% = ρ . x 100 S VF
V% =
50 L I . . 29 S VF
C. Para un sistema trifásico de tres hilos, tal como se muestra en la figura siguiente se obtiene la ecuación de caída de tensión entre líneas iguales a un sistema en conexión estrella. V% =
50 3 L I . . 29 S VL
L1 V % L2 V % V % L3
Sistema trifásico conexión delta Nota: Se puede establecer una tabulación de constantes en función del calibre del conductor y del tipo de tensión de los sistemas mencionados.
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Cálculo del Calibre de Conductores por Caída de Tensión, cont______________________
Expresiones
•
Sistema monofásico
matemáticas
V% =
100 L. I 29 S. E
Para E= 120 voltios, calibre de conductor AWG 14; S= 2,08 mm² V% =
100 L. I 29 . 2 , 08 .120
⇒
V% = 0, 0138 L. I
Donde K= 0,0138 •
Sistema trifásico V% =
50 . 3 L . I 29 . S . VL
Para E=VI = 440 voltios, AWG 14 Donde: V% =
50 . 3 L . I 29 . 2 , 08 . 440
⇒
V% = 0, 003263 L. I
Se deduce que K= 0,003263
Nota: En función de este análisis se elaboró la tabla de constante para el cálculo de la caída de tensión en % (ver tabla No. 9), en la cual se expresan las diferentes constantes para los conductores más utilizados en el cableado de instalaciones eléctricas.
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PREPARACI N DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Introducción
Después de colocados los conductores en los tubos de canalización, se pueden hacer las conexiones dentro de las cajas de empalme y dispositivos, tales como tomacorrientes, interruptores, etc. Para tal efecto se desnudan los extremos de los conductores para ajustarlos y sujetarlos a los bornes de los accesorios.
Principio
Los extremos de los conductores no deben desnudarse cortando el aislamiento perpendicular al conductor, pues esto puede ocasionar la ruptura del conductor.
Ilustración
En las figuras siguientes se muestran la forma incorrecta de desnudar los extremos de un conductor (figura A) y la forma correcta de hacerlo (figura B)
(A) Forma incorrecta
(B) Forma correcta
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N MERO DE CONDUCTORES PERMITIDOS EN TUBOS CONDUIT
Principio
Debido al calentamiento que sufren los conductores eléctricos por efecto de la corriente y a las restricciones del tipo de material aislante, los tubos conduit deben llenarse hasta cierto límite, de manera que quede libre una considerable sección para la circulación del aire que los mantendrá a temperaturas adecuadas. La capacidad ocupada por los conductores dentro del tubo debe ser aproximadamente un 40%.
Ilustración
En la siguiente tabla se presenta el porcentaje de la sección transversal en tuberías para el alojamiento de conductores.
Número de Conductores
1
2
3
4
más de 4
53
31
43
40
40
55
30
40
38
35
Conductores de todo tipo, excepto los que tienen cubierta de plomo (alambrado nuevo o realambrado) Conductores con cubierta de plomo
Cálculo del
Considerando las condiciones reglamentadas por el Código Eléctrico
diámetro del tubo Nacional (C.E.N) se deduce que el factor de relleno (F) de un tubo conduit es el cociente de la suma del área de los conductores entre el área interior del tubo expresado en mm² o plg². Esto se representa mediante la siguiente ecuación: F=
SC ST
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Número de Conductores Permitidos en Tubos Conduit, cont.________________________ Donde: F:factor de relleno, reglamento en Tabla 2.14 Sc: área total de conductores St: área del tubo La expresión anterior permite determinar el diámetro apropiado del tubo en función del área de los conductores. también puede expresarse una ecuación en función directa de los diámetros de tubo y conductores, según: 2
F=
∑D c D2 T
Donde: ∑D²c = sumatoria
de los diámetros cuadrados de los calibres de
cada conductor. D²T= diámetro del conduit Los diámetros se expresan en mm o en pulgadas.
Ejemplo
Determine el diámetro del tubo conduit necesario para alojar tres conductores calibre 3/0.
Solución: Para 3/0 D= 10,40 mm (ver tabla No. 12) 1 pulg.= 25.4 mm F=40%
g
Dc2 3 10, 40 mm 1 p lg = × = 1. 94 p lg → DT = 2 p lg s Dt = f 25, 4 mm 0, 4
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Número de Conductores Permitidos en Tubos Conduit, cont.________________________ Nota: En función de la expresiones anteriores se ha elaborado una tabla que identifica el número máximo permisible de conductores en tubo conduit rígido o EMT (ver tablas No. 12 y 13)
Procedimiento
Todos los conductores que deben introducirse de una vez en un tubo, se
para introducir
fijan a un extremo de la cinta, atándolos por un extremo y teniendo
los conductores
cuidado de que la atadura no sea demasiado gruesa. Entonces, mientras un operario tira la cinta por un extremo, otro debe empujar los conductores. Para que estos se deslicen mejor en el interior del tubo, pueden impregnarse con polvo de talco, que se aplica manualmente al hacer pasar los conductores y servir para evitar daños en el material aislante.
Ilustración
En la siguiente figura se representa la forma de introducir los conductores por el interior del tubo.
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CABLEADO DE CONDUCTORES POR TUBERÍAS Introducción
Cuando ya está instalada la canalización que incluye montajes de tubos, cajas de empalmes, etc., se procede al tendido de los conductores por el interior del tubo. Para realizar el tirado de conductores por tuberías se emplean cintas pasahilos (alambres de pescar conductores). Son de forma variadas y flexibles, y tienen longitud de 20 metros; están dotados de una esfera en un extremo y de un ojal en el otro.
Ilustración
Las figuras (A) ilustra una cinta pasahilos con gancho y (B) el enganche de dos cintas pasahilos en el interior de un tubo. CINTA PASAHILOS
TUBO
GANCHO
(A) CINTA PASAHILOS
GANCHOS TUBO
CINTA PASAHILOS
(B) 58
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EMPALME DE CONDUCTORES Definición
Los empalmes son conexiones mecánicas entre dos o más conductores u otro dispositivo eléctrico.
Tipos de empalmes
1. Para calibres AWG 16 y más delgados se recomienda el empalme "WESTERN UNIÓN", que se emplea en instalaciones de distribución interior. Para los de mayor sección se utilizan conectores. 2. Para empalmar aparatos y accesorios se emplea frecuentemente el empalme "Cola de rata". También se utilizan en salidas de cajas y en todos aquellos casos donde el conductor no está sometido a esfuerzos longitudinales. 3. Cuando se desea empalmar en forma de "t" o derivación con dos hilos, se puede efectuar una junta de derivación ordinaria, la cual se usa para prolongar un conductor si otro continúa. 4. Para realizar acoplamientos con cables (trenzados) se puede usar en empalme con "arrollamiento simple" que sirve para prolongar el conductor. Es muy similar al empalme con arrollamiento múltiple. 5. Para hacer acoplamiento con derivaciones de cables que continúan, puede utilizarse el empalme con arrollamiento múltiple o una junta de derivación respectivamente.
Nota: Los conectores también sirven para realizar empalmes en conductores de gran sección.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Empalme de Conductores, cont.________________________________________________ Ilustración
Observe en las siguientes figuras los tipos de empalmes comúnmente utilizados en las instalaciones eléctricas:
Cola de rata AISLAMIENTO DOBLADO
HILO RASCADO
CONDUCTOR
Conductores al descubierto
Primer torcido
CUELLO
Western unión
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Empalme de Conductores, cont.________________________________________________
T o derivación con alambre sólido
T o derivación con conductor trenzado
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Empalme de Conductores, cont.________________________________________________
Empalmes con diferentes tipos de conectores
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BORNES DE CONEXIÓN Y TERMINALES Introducción
La conexión de los conductores a los aparatos y accesorios eléctricos puede efectuarse por medio de bornes de conexión o terminales que permitan un firme contacto y, por ende, un buen funcionamiento.
Concepto de
Los bornes de conexión consisten en una curvatura en forma de ojal
borne de
efectuada en el terminal del conductor y ajustada al diámetro del
conexión
tornillo de fijación.
Ilustración
Las siguientes figuras representan los bornes de conexión (A) forma correcta y (B) forma incorrecta.
Borne de conexión constituido Borne de conexión constituido por por tornillo. Montaje Correcto tornillo de presión. Montaje incorrecto (A) (B) Bornes de conexión
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Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ ¿Cómo se fija el
1. La fijación del conductor a un borne se efectúa con tornillo, cuidando
conductor al
que el sentido de giro del tornillo no deforme el ojal del conductor.
borne?
Cuando el hilo conductor sea de aluminio, deben introducirse arandelas elásticas para no deformarlo. Observe las figuras A y B
(A)
(B) Fijación de un conductor a un borne
2. La unión de un conductor eléctrico de pequeña sección al borne del aparato puede efectuarse con tornillo de presión y pieza con orificio. También se emplean los bornes de conexión con bridas de dos o más tornillos de presión. Observe la figura siguiente:
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________
Borne de conexión con tornillo de presión y pieza con orificio
Borne de conexión con tornillo de presión y pieza con entalladura
Borne de conexión constituido Borne de conexión tubular con dos por brida de dos tornillos de tornillos de presión presión Conexión con tornillos Concepto de
Los terminales consisten en chapas de latón, cobre, etc., cuya finalidad
terminales
es ejecutar el enganche y conexión de los conductores a los equipos y dispositivos eléctricos.
Nota: Se utilizan en diferentes calibres de conductores y se logra una fijación efectiva en la conexión.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Ilustración
A continuación se representan diferentes tipos de terminales utilizados en la industria. TERMINAL CONSTITUIDO POR TUBO APLASTADO CON EL CONDUCTOR Y TALADRO POSTERIORMENTE
TERMINAL CON VARIOS TORNILLOS DE PRESION
PINZA ESPECIAL PARA ENGARZAR LOS TERMINALES DE LA FIGURA ANTERIOR
TERMINAL DE CHAPA DE LATON
TERMINAL DE BRONCE FUNDIDO
TERMINAL DE TUBO DE LATON
TERMINAL SUJETO AL CONDUCTOR POR DOS MUESCAS HECHAS A PRESION
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Tabla No. 8 Constante para el cálculo de la caída de tensión en % Calibre AWG y MCM
Circuitos Monofásicos A 220 V 0.00754
Circuitos Trifásicos A 220 V 0.00650
Circuitos Trifásicos A 440 V
14
Circuitos Monofásicos A 127 V 0.01305
12
0.00820
0.00474
0.00410
0.00205
10
0.00515
0.00298
0.00528
0.00129
8
0.00323
0.00187
0.00162
0.00081
6
0.00203
0.00117
0.00103
0.00051
4
0.00128
0.00074
0.00064
0.00032
2
0.00081
0.00047
0.00040
0.00020
1/0
0.00050
0.00029
0.00025
0.00013
2/0
0.00040
0.00023
0.00020
0.00010
3/0
0.00032
0.00018
0.00016
0.00008
4/0
0.00025
0.00015
0.00013
0.00006
250
0.00021
0.00012
0.00011
0.00005
300
0.00018
0.00010
0.00009
0.00004
400
0.00013
0.00008
0.00007
0.00003
500
0.00011
0.00005
0.00005
0.00002
0.00326
Nota: 1. Los valores de la tabla son aplicables a todos los tipos de conductores de baja tensión. 2. Dado que los valores anotados en la tabla solamente expresan las constantes, para obtener la caída de tensión en %, es necesario multiplicar los valores de la tabla por la longitud del circuito en metros, en un solo sentido, y por la corriente en amperes que circule por el mismo. La ecuación será: D V %= K x L x I K = constante indicada en la tabla, para el nivel de tensión del sistema y calibre del conductor L = longitud del circuito en metros en un sólo sentido I = corriente de carga que circulará por el conductor.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________
Tabla No. 9 Largo permisible de circuitos de 120 voltios basados en 1% caída de tensión en conductores tipo r,rh,rw,ru,t,tw en canal o cable AMP 1 2 3 4 5 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 100 120 150 200
Vol/ AMP 120 240 360 480 600 720 960 1200 1440 1800 2400 3000 3600 4200 4800 6000 7200 8400 9600 12000 14400 18000 2400
# 14
# 12
# 10
#8
#6
#4
#2
#0
# 00
# 000 # 0000
63 31 21 16 13 10 8 6 5 4
100 50 33 25 20 17 12 10 8 7 5
158 79 53 40 32 26 20 16 13 11 8 6 5
252 126 84 63 50 42 31 25 21 17 13 10 8
401 200 133 100 80 67 50 40 33 27 20 16 13 11 10 8
637 319 212 159 127 106 80 64 53 43 32 25 21 18 16 13 11 9
1020 506 337 252 202 168 126 101 84 68 51 41 34 29 25 20 17 14 13
1610 806 537 403 322 268 201 161 134 107 81 65 54 46 40 32 27 23 20 16 13
2030 1014 678 507 406 338 254 202 169 135 101 81 68 58 51 41 34 29 25 20 17
2560 1280 853 640 512 427 320 256 213 171 128 102 85 73 64 51 43 37 32 26 21 17
3230 1616 1077 807 647 539 404 323 269 215 162 129 108 92 81 65 54 46 40 32 27 22 16
Nota: • Las longitudes representan una sola vía; para un circuito de 20 mts se necesitan 40 mts de cable • Los largos de circuitos indicados debajo de los tipos de cables son los máximos que permiten los amperes en la columna izquierda con 1% caída de tensión. • Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión; por 2,5 en el caso de 2,5%; por 5 en el caso de 5% de caída de tensión, etc. • La tabla se basa en temperatura de 60 ºC, temperatura de alambre y una conductibilidad de 50.2. Se hizo caso omiso de la reactancia de los circuitos, considerando que otros factores desatendidos pueden causar errores mayores en el cálculo de circuitos.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Tabla No. 10 Largo permisible de circuitos de 120 voltios basados en 1% caída de tensión en conductores tipo r,rh,rw,ru,t,tw en canal o cable AMP VOL/ # 14 AMP 1 208 108 2 416 54 3 624 36 4 832 27 5 1040 22 6 1248 18 8 1664 14 10 2080 11 12 2496 9 15 3120 7 20 4160 25 5200 30 6240 35 7280 40 8320 50 10400 60 12480 70 14560 80 16640 100 20800 120 24960 150 31200 200 41600
# 12
# 10
#8
#6
#4
#2
#0
# 00
# 000 # 0000
173 86 58 43 35 29 22 17 14 12 9
274 137 92 69 55 46 34 27 23 18 14 11 9
436 218 145 109 87 73 55 44 36 29 22 18 15 13 11
69 346 231 173 139 116 87 69 58 46 35 29 23 20 17 14
1102 551 367 276 221 184 138 110 92 74 55 44 37 31 28 22 18 16
1750 875 584 438 350 292 219 175 146 117 88 70 58 52 44 35 29 25 22
2790 1394 929 697 557 465 348 279 232 186 139 112 93 80 70 56 47 40 35 38 23
3510 1755 1172 877 702 585 439 351 293 234 175 140 117 100 88 70 59 50 44 35 29
4430 2220 2480 1110 887 739 555 443 369 296 222 177 148 127 111 89 74 63 56 44 37 30
5590 2790 1860 1400 1120 932 699 559 466 372 279 224 186 160 140 112 93 80 70 56 47 37 70
Nota: Los largos representan distancias de una vía; para un circuito de 20 mts se necesitan 40 mts de cable. Los largos de circuitos indicados debajo de los tipos de cables son los máximos que permiten los amperes en la columna izquierda con 1% caída de tensión. Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión; por 2,5 en el caso de 2,5%; por 5, en el caso 5% de caída de tensión, etc. La tabla se basa en temperatura de 60 ºC, temperatura de alambre y una conductibilidad de 50.2. Se hizo caso omiso de la reactancia de los circuitos, considerando que otros factores desatendidos pueden causar errores mayores en el cálculo de circuitos.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________
Tabla No. 11 Largo permisible de circuitos de 120 voltios basados en 1% caída de tensión en conductores tipo r, rh, rw, ru, t, tw en canal o cable AMP Volt/ # 14 AMP 1 240 125 2 480 63 3 720 42 4 960 31 5 1200 25 6 1440 21 8 1920 16 10 2400 13 12 2880 10 15 3600 8 20 4800 25 6000 30 7200 35 8400 40 9600 50 12000 60 14400 70 16800 80 19200 100 24000 120 28800 150 36600 200 48000
# 12
# 10
#8
#6
#4
#2
#0
# 00
# 000
# 0000
196 100 67 50 40 33 25 20 17 13 10
318 159 106 79 64 53 40 32 26 21 16 13 11
505 253 158 126 101 84 63 51 42 34 25 20 17 14 13
803 402 268 201 160 134 100 80 67 54 40 32 27 23 20 16
1280 638 425 319 256 213 159 128 106 85 64 51 43 37 32 26 21 18
2040 1015 676 507 405 338 253 203 169 135 101 81 68 58 51 41 34 29 25
3230 1616 1080 808 645 538 403 323 269 215 162 129 108 92 81 65 54 46 40 32 27
4070 2020 1360 1020 813 688 508 407 339 271 203 163 136 116 102 81 68 58 51 41 34
5125 2560 1710 1280 1025 854 641 513 427 342 256 205 171 147 128 103 85 73 64 51 43 34
6470 2160 2160 1620 1290 1080 810 647 539 431 323 259 216 185 162 129 108 92 81 65 54 43 32
Nota: • Los largos representan distancias de una vía; para un circuito de 20 mts se necesitan 40 mts de cable. • Los largos de circuitos indicados debajo de los tipos de cables son los máximos que permiten los amperes en la columna izquierda con 1% caída de tensión. • Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión; por 2,5 en el caso de 2,5%, por 5, en el caso 5% de caída de tensión, etc. • La tabla se basa en temperatura de 60 ºC, temperatura de alambre y una conductibilidad de 50.2. Se hizo caso omiso de la reactancia de los circuitos, considerando que otros factores desatendidos pueden causar errores mayores en el cálculo de circuitos.
70
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________
Tabla No. 12 Número máximo permisible de conductores en tubos conduit rígido o emt Tamaño AWG o MCM 18
1/2º
3/4º
1º
1 1/4º
1 1/2º
2º
2 1/2º
3º
3 1/2º
4º
7
12
20
35
49
80
115
176
16
6
10
17
30
41
68
98
150
14
4
6
10
18
25
41
58
12
3
5
8
15
21
34
10
1
4
7
13
17
8
1
3
4
7
6
1
1
3
4
1
1
3
90
121
155
50
76
103
132
208
29
41
64
86
110
173
10
17
25
38
52
67
105
152
4
6
10
15
23
32
41
64
93
1
3
5
8
12
18
24
31
49
72
1
1
3
4
7
10
16
21
28
44
63
2
1
1
3
3
6
9
14
19
24
38
55
1
1
1
1
3
4
7
10
14
18
29
42
0
1
1
2
4
6
9
12
16
25
37
00
1
1
1
3
5
8
11
14
22
32
000
1
1
3
4
7
9
12
19
27
0000
1
1
2
3
6
8
10
16
23
250
1
1
1
3
5
6
8
13
19
300
1
1
1
3
4
5
7
11
16
350
1
1
1
1
3
5
6
10
15
400
1
1
1
3
4
6
9
13
500
1
1
1
3
4
5
8
11
1
1
1
3
4
6
9
600
5º
6º
71
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________
Tabla No. 13 Número máximo permisible de conductores en tubos conduit rígido o emt Tamaño AWG o MCM 700
1/2º
3/4º
1º
2º
2 1/2º
3º
3 1/2º
4º
5º
6º
1
1
1
3
3
6
8
750
1
1
1
3
3
5
8
800
1
1
1
2
3
5
7
900
1
1
1
1
3
4
7
1000
1
1
1
1
3
4
6
1
1
1
1
3
5
1500
1
1
1
3
4
17500
1
1
1
2
4
2000
1
1
1
1
3
1250
1 1/4º 1 1/2º
Nota: • La tabla se aplica a los conductores de los tipos:TM,T,TF,R,RH, y también RHH, RHW, RW, RH-RW,RU,RUH,RUW,Al pasar más de tres conductores activos por un solo tubo "conduit", la capacidad de corriente de los mismos se reduce conforme a los siguientes factores: de 4 a 6 conductores, 0,8; de 7 a 4 conductores, 0,70. En sistemas trifásicos equilibrados, el neutro no cuenta como conductor si un tramo de una acometida en tubo rígido o EMT no excede los 15 metros de largo y un cable # 4 desnudo en un conductor o tubo de "1" de diámetro.
72
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Tabla No. 14 Cajas metálicas normalizadas Volumen mínimo de 3 0.205
No. 14 6
No. 12 5
No. 10 5
No. 8 4
No.6 0
4 x 1 1/2 redonda u ortogonal
0.254
7
6
6
5
0
4 x 2 1/2 redonda u octogonal
0.353
10
9
8
7
0
4 x 1 1/2 cuadrada
0.295
9
8
7
6
0
4 x 1 1/2 cuadrada
0.345
10
9
8
7
0
4 x 2 1/2 cuadrada
0.497
15
13
12
10
6*
411/16 x 1 1/2 cuadrada
0.418
12
11
10
8
0
411/16 x 1 1/2 cuadrada
0.484
14
13
11
9
0
411/16 x 1 1/2 cuadrada
0.689
21
18
16
14
6
3 x 2x 1 1/2 dispositivos
0.120
3
3
3
2
0
3 x 2 x 2 dispositivos
0.164
5
4
4
3
0
3 x 2 x 2 1/2 dispositivos
0.172
5
4
4
3
0
3 x 2 x 2 1/2 dispositivos
0.205
6
5
5
4
0
3 x 2 23/4 dispositivos
0.230
7
6
5
4
0
3 x 2 x 3 1/2 dispositivos
0.295
9
8
7
6
0
4 x 2 1/2 x 1 1/2 dispositivos
0.169
5
4
4
3
0
4 x 2 x 1 dispositivos
0.213
6
5
5
4
0
4 x 2 1/2 x 2 1/2 dispositivo
0.238
7
6
5
4
0
33/4 x 2 x 2 1/2 grupos de mamposterías
0.230
7
6
5
4
0
33/4 x 2 x 3 1/2 grupo de mampostería
0.345
10
9
8
7
0
FS-Profundidad interior mínima 13/4 (4,5mm),
0.221
6
6
5
4
0
0.295
9
8
7
6
3
0.295
9
8
7
6
0
0.394
12
10
9
8
4
Tamaño comercial de las cajas o tipos 4 x 1/2 redonda u octogonal
Número máximo de conductores
grupo con una sola tapa. FD-Profundidad interior mínima 2 1/2 (5,7 mm), grupo con una sola tapa. FS-Profundidad interior mínima 13/4 (4,5 mm), grupo con una sola tapa. FD-Profundidad interior mínima 2 1/2 (5,7 mm), grupo con una sola tapa. *No se usará como caja de paso. Solamente para terminales.
73
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Tabla No. 15 Volumen requerido por conductor Calibre del conductor
Espacio necesario dentro de la caja para cada conductor, Cm³
14
33
12
37
10
41
8
49
6
82
74
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Anexo No 1 Plano de circuitos de alumbrado interno de una residencia unifamiliar 16.00 m.
8.00 m.
Dormt. 2
Dormt. 1 150
150 S S S3
Dormt. 3 . m 0 0 . 4 2
. m 0 0 . 3 1
150
S
S3 S
S 60
Ba¤o 60 60 Ba¤o
2S 200
200
Recibo
200 Estar S
S3
S3
S Porche
100 Comedor C-6
C-5
150 Cocina
2S
Lav. 100
PLANO DE CIRCUITOS DE ALUMBRADO EXTERNO DE UNA RESIDENCIA UNIFAMILIAR UNIFAMILIAR LEYENDA LAMPARA DE TECHO S INTERRUPTOR SENCILLO S3 INTERRUPTOR DE TRES VIAS LAMPARA DE PARED
2S INTERRUPTOR DOBLE
75
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Anexo No. 2 Plano de circuitos de tomacorrientes para uso general de una residencia unifamiliar 16.00 m.
8.00 m.
Dormt. 2
Dormt. 1
wp Dormt. 3 . m 0 0 . 4 2
Baño
. m 0 0 . 3 1
Baño wp
C-4
wp C-4 Recibo
wp
Estar
Comedor
Porche wp
Cocina
C-1 C-3
Lavadero
C-2
LEYENDA TOMACORRIENTE PARA INTERPERIE
wp
TABLERO PRINCIPAL
TOMACORRIENTE NORMAL CONTADOR ELÉCTRICO
76
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Anexo No. 3 Plano de circuitos de tomacorrientes para usos individuales en una residencia unifamiliar 16.00 m.
8.00 m.
Dormt. 2
Dormt. 1
C-10/12 A/A
C-13/15 A/A
Dormt. 3 . m 0 0 . 3 1
. m 0 0 . 4 2
C-9/11 A/A
Baño Baño
Recibo Estar C-14/16 A/A
Porche
Comedor C-5
Cocina
Lavadero D
C-17/19
LEYENDA CIRCUITO INDIVIDUAL PARA AIRE ACONDICIONADO D CIRCUITO INDIVIDUAL PARA SECADORA DE AIRE
77
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Bornes de Conexión y Terminales, cont.__________________________________________ Anexo No. 4 Plano de circuitos de señales y comunicaciones 16.00 m.
8.00 m.
Dormt. 2
. m 0 0 . 4 2
. m 0 0 . 3 1
Dormt. 1
Baño
Dormt. 3
Baño
Recibo
Porche
Estar
Comedor C-5
Cocina
Lavadero
LEYENDA PULSADOR DE TIMBRE ZUMBADOR O ANUNCIADOR
78
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAPÍTULO III: CAJAS, PUNTOS DE SALIDA Y ACCESORIOS UTILIZADOS EN LAS CONSTRUCCIONES ELÉCTRICAS Visión General_______________________________________________________________ Introducción
En la construcción de instalaciones eléctricas se utilizan diversos tipos de cajas con propósitos variados las cuales se seleccionan de acuerdo con el número de conductores medidas y áreas de trabajo. (En la tabla No. 14 se especifican las cajas metálicas normalizadas y en la tabla No. 15 el volumen requerido por conductor)
Temas
En este capítulo se desarrollarán los siguientes contenidos.
Temas
Páginas 80
Tipos de Cajetines.
Montaje de cajetines y conductores.
82
Cajas protectoras.
84
Tableros.
85
Conexión de cableado en tablero.
88
Disposición de tableros en el sistema principal de
89
distribución.
Interruptores.
91
Tomacorrientes y enchufes.
95
Tapas y accesorios.
96
Timbres.
97
Portalámparas.
98
Luminarias fluorescentes.
99
79
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TIPOS DE CAJETINES Introducción
La selección de cajetines y dispositivos de la instalaciones se realizan de acuerdo con el propósito de la salida, que puede ser: de tomacorriente para uso general, iluminación, interruptor, salida especial de empalme, etc. En los planos se señalan con símbolos gráficos, que precisan el lugar de salida.
Descripción
A continuación se describen los series de los tipos cajetines comúnmente utilizados.
TIPOS Cajetín rectangular
DESCRIPCIÓN
ILUSTRACIÓN
Se fabrican de diversos materiales: plástico, metálicos, etc. El galvanizado es el más utilizado en canalizaciones embutidas y en relieve. Es construido de 2" de ancho por 4" de largo
Cajetines octogonales
Presentan las mismas características respecto a los materiales con que son fabricados, excepto sus forma de ocho lados y sus medidas diametrales de 4" y 4".
80
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Cajetines, cont._______________________________________________________ TIPOS
DESCRIPCIÓN
Cajas de paso
Se fabrican con diversos materiales
(condulete)
metálicos, tienen tapas que se fijan con tornillos y traen empaquetaduras. Según
ILUSTRACIÓN
L R
L L
C
L B
el propósito pueden ser a prueba de polvo, de agua y de explosión. Reciben una codificación con letras que las identifican tales como Lb, LL, LR y C. Cajetines cuadrados
Se fabrican de diversos materiales en dimensiones de 4 x 4, y se utilizan básicamente para realizar conexiones entre conductores o tubos que formen redes de circuitos.
81
Construcción de Instalaciones Eléctricas
MONTAJE DE CAJETINES Y CONDULETES Introducción
Los tubos se sujetan con tuercas y conductores de fijación a los distintos cajetines que forman parte de la instalación.
Ilustración
En la figura "A" se muestra una canalización que une una caja de alumbrado con otra de empalme embutida en pared de ladrillo y en la figura "B" una canalización externa con condulete. CAJA OCTOGONAL DE 4" CASQUILLO TUERCA TUBO
CARA DE LA PARED EXTERIOR ( LADRILLO )
CAJA CUADRADA DE 4" CON TAPA REALZADO CARA INTERIOR DE LA PARED
(A)
82
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Montaje de Cajetines y Conduletes, cont._________________________________________
Tapón para tubo Vigueta Tapa y empaque Cable blindado desde la caja del interruptor Conexión L Pared exterior de ladrillo
Abrazadera por tubo Conduit
Caja de empalmes y tapa
(B)
83
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAJAS PROTECTORAS Descripción
Se fabrican de aceros esmaltados o aceros galvanizados. Se seleccionan de acuerdo con las necesidades funcionales y ambientales del sistema eléctrico.
Ilustración
En las siguientes figuras se muestran diferentes tipos de cajas protectoras.
Caja protectora de fusibles de tapón
Caja brindada para terminales de conductores subterráneos
Caja de protección de cortacorriente con fusibles de cartucho
Caja común para protección del interruptor y de los cortacircuitos fusibles de placa
84
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TABLEROS Descripción
Se fabrican de latón, acero galvanizado y acero esmaltado a prueba de explosiones. Especialmente diseñados para centralizar la distribución de carga de las diferentes salidas. Trabajan con tensiones monofásicas o trifásicas y en diferentes capacidades de amperaje.
Ilustración
En la siguiente figura se ilustra un tablero de distribución de fuerza con unidades de fusible-interruptor.
85
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tableros, cont._______________________________________________________________
Selección de
El tablero debe tener interruptores automáticos como mejor alternativa
tableros
que los fusibles; en algunos casos trae un interruptor principal incorporado. En ocasiones el interruptor general puede omitirse, siempre y cuando se desconecte todo el servicio con un máximo de seis movimientos desde un solo lugar.
Ilustración
En las siguientes figuras se representan diferentes tableros de distribución. C B
A
TABLERO DE FUERZA
INTERRUPTOR DE 3 POLOS
A. Gabinete D
B. Barras Alimentadoras C. Barras de Enganche D. Interruptor de tres polos E. Conductores de circuitos Ramales
E
F. Alimentadores G. Conduit de Circuitos, Ramales y Alimentadores H. Arandelas y Conductores de fijación
F G
H
86
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tableros, cont._______________________________________________________________
D
A
LÍNEA DE ALIMENTACIÓN
B
BARRAS CONDUCTORAS
C
BLOQUE NEUTRAL
C 2
1
4
3
D E F
B
TUBOS CONDUIT DE LOS RAMALES GABINETE CORTACIRCUITOS
E
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
F
A
87
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CONEXI N DE CABLEADO EN TABLERO Introducción
Las conexiones de los conductores dependen del propósito de la carga que van a servir la cual puede ser monofásica o trifásica.
Ilustración
La siguiente figura representa la conexión de conductores en tableros de un sistema trifásico de 120/208 voltios, cuatro hilos.
1 3
2 4
5
6
CARGAS MONOFASICAS 120 VOLTIOS
LÍNEAS DE ALIMENTACIÓN
A LAS SALIDAS ADICIONALES DE CADA CIRCUITO
Nota: Estos conductores deben ser identificados en sus terminales, de modo que nos permita tener una ubicación precisa de los diferente circuitos. 88
Construcción de Instalaciones Eléctricas
DISPOSICI N DE TABLEROS EN EL SISTEMA PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN En los sistemas eléctricos los tableros se distribuyen dependiendo de las exigencias de la carga.
Ilustración
En la figura "A" se muestra un esquema de distribución de un tablero alimentado por un banco de transformadores en conexión delta, y en la "B" un tablero alimentado por un banco de transformadores en conexión estrella. RAMA SUPERIOR 240 V
208 V
240 V
120 V 120 V
240 V CONEXIÓN A TIERRA, SOLAMENTE PARA ACOMETIDAS
N (A) SUBTABLERO O INTERRUPTOR DE POTENCIA DE DOS POLOS ( 8 DISPOSITIVOS DE SOBRE INTENSIDAD POR POLO ). + TERMINAL DE RED INDIVIDUAL EN EL INTERRUPTOR DE POTENCIA.
INTERRUPTOR DE POTENCIA PRINCIPAL DE LOS POLOS.
INTERRUPTOR DE POTENCIA PRINCIPAL TRIPOLAR
( B) 9 DISPOSITIVOS DE SOBRETENSION POR POLOS, ADEMAS DE LA RAMA SUPERIOR AL INTERRUPTOR DE POTENCIA EN TRIANGULO.
(A) 89
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Disposición de Tableros en el Sistema Principal de Distribución, cont.________________
208 V
208 V
120 V
208 V
INTERRUPTOR DE POTENCIA
CONDUCTORES DE ACOMETIDAS
BOBINA N
B
DISCO M 3
MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA
INTERRUPTORES DE POTENCIA PRINCIPAL TERMOSTATO
UNIDAD DE BARRA PARTIDAS UTILIZADA EN ALGUNOS TABLEROS
(B)
90
Construcción de Instalaciones Eléctricas
INTERRUPTORES Concepto
Los interruptores son dispositivos utilizados con el propósito de conectar o desconectar un punto específico de salida. Pueden ser manuales o automáticos.
Clasificación
Se clasifican según el número de polos en monopolares, bipolares y tripolares. Según el tipo de conmutación pueden ser: de tres vías, cuatro vías, selectores, etc. De acuerdo con el sistema de accionamiento: de tipo automático, de tipo inverso (Termo magnético) e instantáneos (electromagnéticos).
Ilustración
La siguiente tabla presenta la descripción de cada tipo de interruptor y su representación gráfica.
Tipos De un polo
Descripción
Ilustración
Se utilizan para controlar iluminaciones u otras cargas desde un punto de control. Pueden ser de tipo bosquete u oculto en cajetín
Nota: Estos interruptores deben conectarse en serie con la línea activa.
De dos polos
Para conectar dos líneas activas de manera simultánea en una instalación.
De tres polos
Para conectar tres líneas activas de manera simultánea en un circuito eléctrico.
91
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Interruptores, cont.___________________________________________________________ Tipos De tres vías
Descripción
Ilustración
Pueden compararse en cuanto a su forma con los de un polo. Se usan en lugares donde se desea controlar luminarias u otras cargas, desde puntos diferentes
De cuatro vías
Para controlar luminarias desde dos o más puntos diferentes en combinación con interruptores de tres vías.
Automáticos
Son aquellos que desconectan el circuito cuando este es afectado por una variación de corriente, temperatura, tensión, etc.
92
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Interruptores, cont.___________________________________________________________ Tipos
Descripción
Seccionadores de
Pueden ser de cuchillas interruptoras de
navaja
corriente.
Ilustración
Se conocen como interruptores de seguridad y puede estar contenidos en cajas, con puertas accionadas mediante
BIPOLAR
palanca exterior. Pueden ser de uno, dos y tres polos con capacidades de 30,60,100,200, y 600 amps. MONOPOLAR
TRIPOLAR
Fusibles
Son elementos de protección que consisten en un filamento o cinta, hecho de una aleación de plomo y estaño, con bajo punto de fusión que interrumpe el
FUSIBLE TAPON CON ROSCA
circuito cuando la corriente se excede del valor para el cual fue calculado
FUSIBLE DE CARTUCHO
FUSIBLE DE LAMINA
93
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Interruptores, cont.___________________________________________________________ Tipos Pulsadores
Descripción Sirven para establecer e interrumpir la continuidad entre dos puntos cuando
Ilustración SIMBOLO DE UN PULSADOR NORMALMENTE ABIERTO Y NORMALMENTE CERRADO
son presionados. Se utilizan para activar señales de alarmas, timbres, luces, etc.
N.O.
N.A.
ASPECTO EXTERNO DE UN PULSADOR SALIENTE
BOTON
CONTACTO MOVIL
CONTACTO FIJO RESORTE RECUPERADOR
TORNILLOS DE FIJACION
DIAGRAMA CONSTRUCTIVO DE UN PULSADOR
94
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TOMACORRIENTES Y ENCHUFES Definición
Son dispositivos que permiten la conexión y separación entre los distintos artefactos móviles del circuito ramal, tales como: lámparas de mesa, taladros, lijadoras, etc., son clasificados de uno, dos o tres polos, etc.
Ilustración
En las figuras se muestran una variedad de tomacorrientes y enchufes comúnmente utilizados.
Tomacorriente de dos polos con conexión a tierra
Tomacorriente tripolar con conexión a tierra
95
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TAPAS DE ACCESORIOS Características
Se llaman también tapas de enganche y se utilizan para proporcionar un acabado acorde con las necesidades de estética en la edificación. Se fabrican de tipo sencillo, doble o triple con diversos tipos de combinación de agujas de modo que sirvan para la mayoría de las combinaciones de accesorios.
Ilustración
Observe en las figuras varios de tipos de tapas.
Conjunto de tapa, accesorios y cajetín para enrrazar
Para interruptor de botón pulsador
Para interruptor (oscilante/timbre)
96
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TIMBRES Definición
Son dispositivos electromecánicos combinados con pulsadores, diseñados con el objeto de producir señales acústicas a cierta distancia por medio de la corriente eléctrica. Pueden ser de un solo golpe, vibrador y timbre zumbador.
Ilustración
Las figuras A,B, y C muestran cada uno de los timbres mencionados.
T1 T1
T2
T2
Timbre a un solo golpe (A)
Timbre vibrador (B) S
F
Timbre zumbador (C) 97
Construcción de Instalaciones Eléctricas
PORTA LÁMPARAS
Definición
Son dispositivos diseñados exclusivamente para asegurar la conexión de la lámpara en los diferentes sistemas de iluminación del tipo incandescente.
Ilustración
La siguiente figura muestra un portalámparas.
Vista superior
Vista posterior
98
Construcción de Instalaciones Eléctricas
LUMINARIAS FLUORESCENTES
Concepto
Consiste en una estructura con una serie de dispositivos que facilitan el soporte, encendido y control de iluminación.
Descripción
Las lámparas fluorescentes funcionan mediante una descarga eléctrica en una atmósfera de vapor de mercurio a baja presión de un gas inerte contenido en un tubo de gran longitud respecto a su diámetro y cuyas paredes están recubiertas con una capa fina de sustancias minerales fluorescentes.
Ilustración
La siguiente figura nuestra la constitución de una lámpara fluorescente tubular.
MATERIAL TUBO DE VIDRIO FILAMENTO FLUORESCENTE GAS INERTE Y VAPOR DE MERCURIO PINES
99
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Disposición de Tableros en el Sistema Principal de Distribución, cont.________________ Ilustración
La siguiente figura presenta el despiece del aparato de alumbrado con lámparas fluorescentes para tubos de 40 W, de los cuales resaltan los portalámparas, el cebador y el portacebador. FIJACION DE PORTALÁMPARA GARRAS DE FIJACIÓN
FIJACIÓN DE LA PLACA PORTAREACTANCIA REACTANCIAS
SOPORTE DE PORTALAMPARA Y CEBADORES PORTALÁMPARA
PLACA PORTAREACTANCIA
PORTACEBADOR
TAPA DE POLIETILENO OPACO
CABLEADO
Despiece del aparato de alumbrado fluorescente
Diferentes modelos de portalámparas (fluorescente)
CEBADOR PARA LÁMPARA FLUORESCENTE
PORTACEBADOR
100
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Disposición de Tableros en el Sistema Principal de Distribución, cont.________________
Nota: El portalámparas y el cebador se fabrican también en forma incorporada. El ballast o reactor tienen por finalidad suministrar una sobretensión para iniciar el encendido y limitar la corriente de carga al valor del diseño. Son características de lámparas por precalentamiento.
Ilustración
En la figura se muestran estos dispositivos A y B
Portalámpara con cebador (A)
Balasto reactor (B)
101
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAPÍTULO IV: SÍMBOLOS Y DIAGRAMAS DE INSTALACIONES Visión General_______________________________________________________________ Introducción
En el diseño y ejecución de un proyecto eléctrico, tanto el proyectista como el constructor y el montador electricista requieren del conocimiento de símbolos estandarizados, diagramas y planos que faciliten el progreso coordinado del proyecto y el desarrollo del trabajo con prontitud y eficiencia. Por eso en este tema se tratan aspectos relacionados con símbolos, diagramas y planos eléctricos.
Temas
En este capítulo se desarrollarán los siguientes contenidos.
Temas
Símbolos eléctricos.
Páginas 103
Diagramas eléctricos.
108
Código de colores.
112
Sistemas de distribución.
113
Planos eléctricos.
116
102
Construcción de Instalaciones Eléctricas
SÍMBOLOS ELÉCTRICOS Definición
Son representaciones de dispositivos aparatos u otros elementos eléctricos que en los distintos diagramas nos permiten una interpretación y lectura del sistema.
Simbología
A continuación se presentan una serie de símbolos utilizados en las
eléctrica
canalizaciones e instalaciones eléctricas, basados en las normas ASA. Descripción
Luces
Símbolo
Salida de techo Salida de techo para lámpara embutida Salida de techo fluorescente para montaje en hilera Salida de techo para lámpara fluorescente circular Salida de techo para vigilancia o emergencia Salida de pared Salida de pared para vigilancia o emergencia
Salida de pared para indicador "salida"
sal
Luz piloto llamada de enfermeras sobre puerta en corredor Luces de obstrucción Salida para reflectores Lámpara sciliatica Poste con farol 103
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Símbolos Eléctricos, cont.______________________________________________________ Descripción
Tomacorriente
Símbolo
Salida de pared para tomacorriente doble Salida de pared para tomacorriente de tres polos Salida de piso Salida especial Tomacorriente de tres polos salida de 208 V. Electrozocalo 150 Mts. de largo de 50 A, con caja de conexión
50 A
Descripción
Tableros
150
Símbolo
Tablero alumbrado principal Sub-tablero de alumbrado Tablero de fuerza Sub-tablero de fuerza Sub-tablero de emergencia
E
104
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Símbolos Eléctricos, cont.______________________________________________________ Descripción
Interruptores
Símbolo
Interruptor unipolar
S
Interruptor (3 vías) de combinación
S3
Interruptor (4 vías) de combinación
S4
Interruptor doble polo
2PS
Interruptor de mercurio
SM
Interruptor de cuchilla blindado de 100 A, 3P 100A, 3P
Interruptor automático de 100 A, 3P
100 A
3P
Interruptor automático de 100 A, 3P 100A, 3P
Descripción
Interruptores
Seleccionador de fusibles de 50 A, 5 KV
Seccionador 200 A, 5 KV
Revelador 20 A, 3P
Símbolo 5 KV 5 KV
200 A 5 KV
20 A 3 P
Botón de arranque y parada
Selector
105
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Símbolos Eléctricos, cont.______________________________________________________ Descripción
Datos de los circuitos
Símbolo
Cantidad de alambres un tubo conduit Calibre de alambres en tubo conduit Diámetro del tubo
0 12 φ 1/2 "
Conductor y tubería en pared o techo Conductor y tubería subterránea o por el piso Conductor y tubería de teléfono y señales Al tablero directo Número del circuito
5
Tubo que baja
Tubo que sube Conexión a tierra (tierra artificial)
Cajetín de paso y empalme Caja de paso y empalme
J J
106
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Símbolos Eléctricos, cont.______________________________________________________ Descripción
Instrumentos Voltímetro Amperímetro Vatímetro Kilovatímetro Frecuencímetro
Símbolo
V
A W KW F
Generador de planta eléctrica
G
Medidos
N
107
Construcción de Instalaciones Eléctricas
DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Introducción
Es muy importante familiarizarse con los diagramas, pues su misión fundamental es facilitar la interpretación, instalación y conexiones de los diversos componentes de circuitos, máquinas y dispositivos eléctricos. Según su configuración pueden ser: unifiliares, multifiliares de funcionamiento y de montaje.
Definición
Son dibujos representativos por medio de símbolos establecidos de las partes que conforman un sistema eléctrico. No representan todos los detalles constituyentes de la instalación, sino aquellos de utilidad para su comprensión.
Tipo de Diagramas
Descripción
Unifilar
Están constituidos por líneas que indican la continuidad eléctrica o recorrido entre los diversos componentes, señalando el número de conductores y símbolos integrantes que denotan los componentes de la instalación.
La figura representa un diagrama unifilar de un circuito de iluminación con su respectiva leyenda. LEYENDA: : BREAKER MONOPOLAR : INTERRUPTOR UNIPOLAR 1/2", TW 12 S
: SALIDA PARA LÁMPARA LÁ MPARA INCANDESCENTE : TABLERO DE DISTRIBUCIÓN DE ALUMBRADO : CONDUIT EMBUTIDO EN PARED O PISO CON INDICACIÓN DE CALIBRE DEL TUBO CONDUCTOR Y CANTIDAD DE CONDUCTORES : CIRCUITO DIRECTO
108
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagramas Eléctricos, cont.____________________________________________________ Tipo de Diagramas
Descripción
Multifilar
Representa detalladamente los equipos y dispositivos eléctricos involucrados en la instalación, indicando conexiones y demás elementos En la figura se ilustra el diagrama multifilar que corresponde al diagrama representado anteriormente. LÁMPARA NEGRO
BLANCO
S
TABLERO
1
NEGRO CIRCUITO RAMAL BREAKER N
L
De funcionamiento (esquemático)
ALIMENTADORES
Representa las conexiones entre los diversos componentes de un circuito, lo cual permite interpretar su funcionamiento.
La figura representa el diagrama funcional de los ilustrados anteriormente . L1
N
NEGRO ( ACTIVO )
S
INTERRUPTOR UNIPOLAR
BLANCO ( NEUTRO ) LÁMPARA INCANDESCENTE
109
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagramas Eléctricos, cont.____________________________________________________ Tipo de Diagramas
De montaje
Descripción
Es una representación gráfica real de los diferentes componentes de una instalación en el espacio físico correspondiente. Tiene como propósito servir de orientación para montar o verificar las conexiones del cableado de una instalación eléctrica entre los diversos elementos componentes, además sirve para señalar con exactitud la distribución especial de los dispositivos, equipo, etc.
Nota: Los diagramas de montaje pueden ser del emplazamiento, del conjunto de conexión y del cableado. A. Diagrama de
Representa sin detalles el plano físico de la planta de un local u otra área
emplazamiento:
La figura representa un diagrama de emplazamiento de un cuarto con una luminaria controlada por un interruptor de un solo polo.
B. Diagrama general de Es la representación gráfica de todos los elementos y conexiones de una instalación conexiones.
eléctrica, situándolos en la misma posición real que ocupan. Este tipo de diagrama puede mostrar el aspecto externo de los elementos enlazados entre sí, tales como: fusileras, portalámparas, tomacorrientes, interruptores, etc.
En la figura se muestra una diagrama general de conexiones de la canalización e instalación eléctrica del circuito anterior . LÁMPARA
CAJA DE DERIVACIÓN ACOMETIDA CAJA DE FUSIBLES
110
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagramas Eléctricos, cont.____________________________________________________ Tipo de Diagramas
Descripción
C. Diagrama de
Consiste en la representación de las conexiones existentes entre los diferentes
cableado
elementos de una instalación eléctrica. Se diseña a partir del diagrama general de conexiones, trazando en el dibujo la localización de aparatos y demás elementos y definiendo la ubicación real de la canalización.
La figura muestra el diagrama de cableado del montaje de alumbrado del cual se ha tratado en párrafos anteriores.
BLANCO LAMPARA NEGRO CABLE NEGRO
S1
NEGRO BLANCO
111
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CÓDIGOS DE COLORES Introducción
En el cableado de las instalaciones eléctricas los conductores que se empleen como líneas activas (fases) ya sean monopolares o multipolares deben tener colores externos que los diferencien de los conductores de puesta a tierra y neutros. El código de colores para los conductores es como sigue: Conductores
Color
Activos
Negro, rojo, azul, amarillo, y otros
Neutros
Blanco o gris claro
Puesta a Tierra
Verde
Conforme con el código de colores señalado anteriormente se pueden identificar los sistemas de tensiones así: Sistemas de Tensiones
Colores
Monofásicos de dos conductores
Blanco y negro
Monofásicos de tres conductores
Blanco, negro y/o rojo
Trifásico de cuatro conductores
Blanco, negro, rojo y azul
112
Construcción de Instalaciones Eléctricas
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
Definición
Los sistemas de distribución son configuraciones relacionadas con el tipo de acometida o conexión del transformador o banco de transformación. Por lo tanto, está íntimamente relacionado con la información del código de colores para conductores eléctricos.
Ilustración
Los sistemas normalizados de distribución de energía por las empresas nacionales están indicados en las figuras (a,b,c) respectivamente. ACTIVO ( linea ) 120 V
240 V NEUTRO
120 V ACTIVO ( linea )
ACTIVO 120 V
240 V ACTIVO
120 V ACTIVO
120 V
NEUTRO
L1 208 V
208 V L2
208 V L3 120 V NEUTRO
(A) 113
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Sistemas de Distribución, cont._________________________________________________
NEUTRO INTERRUPTOR AUTOMATICO O FUSIBLE
240 V
120 V
120 V
120V
240 V
' ' B ' '
' ' A ' ' A R R A B
A R R A B
120V
ACTIVO
ACTIVO TABLERO
FASE
FASE
ACOMETIDA
(B)
114
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Sistemas de Distribución, cont._________________________________________________
TIPOS DE CIRCUITOS
NEUTRO
120 V
208 V
CIRCUITO TRIFASICO 3 ALAMBRES, 3 * 208 V
208 V
CIRCUITO MONOFASICO 2 ALAMBRES, 208 V
120 V
CIRCUITO MONOFASICO 2 ALAMBRES, 120 V
208 V
CIRCUITO DOBLE 3 ALAMBRES, 2 * 120/208 V
208 V
CIRCUITO TRIFASICO 4 ALAMBRES, 3 * 120 / 3 * 208 V
120 V
208 V 120 V
ACTIVO
ACTIVO
ACTIVO
ACOMETIDA
(C)
115
Construcción de Instalaciones Eléctricas
PLANOS ELÉCTRICOS Introducción
Los planos son la expresión general del proyecto y en ellos se representan claramente las obras que se van a ejecutar. En lo posible, se detallan los montajes, notas o explicaciones necesarias para eliminar al máximo los errores de interpretación.
Concepto
Son dibujos bidimencionales donde el proyectista plasma todo lo relacionado con las instalaciones eléctricas de un proyecto. Su contenido está configurado con líneas y símbolos eléctricos que deben interpretar los electricistas para poder planificar y coordinar el desarrollo y acabado de las instalaciones.
Nota: Los planos de edificaciones con muchas instalaciones a veces se presentan divididos: alumbrado, fuerza, comunicación y señales. En los anexos 1, 2, 3, 4 y 5 se representan planos de alumbrado interno y externo (controlado por una fotocelda), de tomacorriente de uso general, de tomacorrientes especiales, de señales y comunicación elementales, respectivamente.
116
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAPÍTULO V: SÍMBOLOS Y DIAGRAMAS DE INSTALACIONES Visión General_______________________________________________________________ Introducción
Dependiendo de las necesidades funcionales y de la distribución adecuada de la canalización e instalaciones eléctricas los montajes y conexiones pueden tomar distintas configuraciones.
Temas
En este capítulo se desarrollarán los siguientes contenidos.
Temas Circuito exclusivo de alumbrado y tomacorriente.
Diagramas de conexión para el encendido de luminarias
Páginas 118 120
fluorescentes.
Circuito combinado de iluminación y tomacorriente de uso
125
general.
Circuito de alumbrado desde dos puntos diferentes.
126
Instalaciones de señales (timbres).
127
Instalaciones eléctricas acústicas combinadas.
128
Averías y reparaciones en instalaciones eléctricas.
129
117
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CIRCUITO EXCLUSIVO DE ALUMBRADO Y TOMACORRIENTE Alumbrado
Para que una lámpara o grupo de lámparas encienda, es necesario que se le aplique tensión en sus terminales de acuerdo con sus características funcionales (110 ó 220 voltios). El control de encendido o apagado debe efectuarse por un interruptor que se conecta en serie con el conductor activo de alimentación.
Ilustración
En las siguientes figuras se representa un diagrama funcional de montaje de un circuito exclusivo de alumbrado. L1
N LAMPARA INCANDESCENTE
NEGRO ( ACTIVO )
INTERRUPTOR UNIPOLAR
BLANCO LAMPARA
BLANCO ( NEUTRO )
NEGRO
DIAGRAMA FUNCIONAL
CABLE NEGRO S1 NEGRO
LINEA DE ALIMENTACION
Tomacorriente
Las conexiones de tomacorriente son las más sencillas. Se efectúan conectando directamente los conductores a los bornes o terminales del tomacorriente, cuidando identificar los bornes activos de conexión a neutro o de tierra.
Ilustración
En las figuras A-B y C se muestran los diagramas de montaje de circuito de tomacorrientes de uso general. 118
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Circuito Exclusivo de Alumbrado y Tomacorriente, cont.___________________________ BLANCO
BLANCO
BLANCO
NEGRO BLANCO
B
NEGRO
BLANCO
N
NEGRO
Circuito de tomacorrientes de 110 voltios (A) A BLANCO NEGRO NEGRO
B N
B
N
B
Circuito de usos especiales 208 V monofásico (B)
B BLANCO NEGRO ROJO AZUL
N R A
R B
N A
Circuitos especiales trifásicos (C)
119
Construcción de Instalaciones Eléctricas
DIAGRAMA DE CONEXI N PARA EL ENCENDIDO DE LUMINARIAS FLUORESCENTES Introducción
Las conexiones comúnmente utilizadas en este tipo de luminarias son las de: Encendido de cátodo caliente y la de arranque por precalentamiento de electrodo.
Ilustración
A continuación se ilustran los circuitos comúnmente utilizados, en la conexión de lámparas fluorescentes.
LAMPARA
S
TUBO
NEGRO LINEA
BLANCO
BALASTO
AZUL
Circuito de lámpara fluorescente con balasto 120
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagrama de Conexión para el encendido de luminarias, Fluorescentes cont.___________
CEBADOR DE DESTELLOS
LAMPARA
L
A
Circuito de una lámpara fluorescente con encendido por cebador de destellos
121
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagrama de Conexión para el encendido de luminarias, Fluorescentes cont.___________
BALLAST L
B
C
D
LAMPARA
BLANCO CIRCUITO DE INTERRUPCION EN EL SOCATE
TUBO
BLANCO
AZUL
ROJO
BALASTO
LINEA
NEGRO
ROJO
TUBO
AZUL
ROJO
BLANCO BALASTO
LINEA
NEGRO
Circuito de encendido rápido
122
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Diagrama de Conexión para el encendido de luminarias, Fluorescentes cont.___________
AZUL LINEA
AZUL
BALASTO AMARILLO
ROJO
AMARILLO
ROJO
TUBO
TUBO
123
Construcción de Instalaciones Eléctricas
A E N I L
NEGRO ( FASE )
BLANCO NEUTRO
AZUL
BALASTRO AMARILLO
ROJO
AMARILLO
ROJO
TUBO
TUBO
Circuito de encendido rápido 124
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CIRCUITO COMBINADO DE ILUMINACI N Y TOMACORRIENTE DE USO GENERAL
Introducción
En algunas instalaciones es posible el servicio eléctrico de alumbrado con el de tomas para artefactos portátiles, es común en viviendas unifamiliares pequeñas, así como también, en baños, depósitos y otros recintos que demandan escasa energía para alumbrado y que sólo en ocasiones se conecta con artefactos eléctricos.
Ilustración
En la figura se representa el diagrama multifilar y de montaje de un circuito combinado de alumbrado y tomacorriente de uso general. DIAGRAMA DE MONTAJE
NEGRO
NEGRO
CABLE DIAGRAMA DE CONEXIÓN
ROJO
ROJO
LAMPARA
BLANCO
BLANCO
BLANCO
LÁMPARA
ROJO S1
BLANCO
NEGRO NEGRO RECEPTACULO PARA USO GENERAL RECEPTACULO PARA USO GENERAL
LÍNEA DE ALIMENTACIÓN BLANCO
LINEA DE ALIMENTACIÓN
125
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CIRCUITO DE ALUMBRADO DESDE DOS PUNTOS DIFERENTES Descripción
El control de encendido o apagado de una laminaría o grupo de éstos, desde dos sitios diferentes, se efectúa combinando en serie dos interruptores de tres vías que conectan o desconectan el conductor activo de alimentación en los lugares de salida donde se les desea controlar. Generalmente se utiliza este tipo de sistema en pasillos, escaleras, corredores, etc. de dos entradas.
Ilustración
La figura representa el diagrama de un circuito que controla una lámpara desde dos sitios diferentes. Generalmente utiliza este tipo de sistema en pasillos, escaleras corredoras, etc, de dos entradas. Terminales Viajeros
Alambres Viajeros
Terminal común
Dos posiciones de interruptores de tres vías Blanco
Negro
Blanco
Negro Cable
S
Rojo 3
Blanco
Negro
Rojo
Negro
S3
Rojo Blanco
Blanco
Negro L
N
Negro N B
126
Construcción de Instalaciones Eléctricas
INSTALACIONES DE SE ALES (TIMBRES) Descripción
Las instalaciones de señales acústicas tienen por objeto producir un sonido a distancia por medio de la corriente eléctrica. Los circuitos de cableado de timbre pueden tener variedad de configuraciones dependiendo de si se proveen varios timbres o pulsadores.
Ilustración
La figura representa configuraciones básicas de circuitos de señales acústicas con timbres.
COMANDO DE TIMBRE CON UN PULSADOR
COMANDO DE TIMBRE CON TRES PULSADORES
COMANDO CON TRES PULSADORES Y TRANSFORMADOR DE TENSION
127
Construcción de Instalaciones Eléctricas
INSTALACIONES EL CTRICAS ACÚSTICAS COMBINADAS Introducción
En numerosas instalaciones se requiere conectar con un circuito de usos múltiples, lámparas, tomacorrientes, timbres, etc. Estas instalaciones son de escasa potencia y utilizadas, generalmente, en viviendas unifamiliares.
Ilustración
El siguiente gráfico representa una instalación eléctrica combinada.
NEGRO
ACOMETIDA
BLANCO
AZUL BLANCO
BLANCO
LÁMPARA
TOMACORRIENTE ROJO BLANCO ROJO NEGRO
AZUL
TIMBRE INTERRUPTOR LÁMPARA PULSADOR TIMBRE TOMA DE CORRIENTE
Instalaciones Eléctricas Combinadas
128
Construcción de Instalaciones Eléctricas
AVER AS Y REPARACIONES EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS Aspectos de
Al efectuar cualquier reparación del servicio eléctrico es necesario acatar
seguridad
normas de seguridad. Durante las pruebas debe actuar con serenidad y disciplina; nunca realice pruebas graciosas y de resistencia con el efecto que produce la corriente al pasar por su cuerpo. Considere siempre que la corriente es un fenómeno físico que no se ve. Lo que se siente son sus efectos y, a veces, son mortales. La siguiente tabla representa los niveles de corriente y los efectos que causan en el cuerpo:
Intensidad (mA) N 1 ó menos mA o P 1 a 8 mA e l i g 8 a 14 mA r o s a 15 a 20 mA
P 20 a 50 mA e l i g r 50 a 100 mA o s a 100 a 200 mA 200 ó más mA
Efecto Ninguna sensación, ni mal efecto Choque sin dolor y el individuo puede soltar a voluntad los conductores. No pierde el control de los músculos Produce choque doloroso, pero sin pérdida del control muscular
Choque doloroso con pérdida del control muscular; el individuo no puede soltarse de los conductores (contracción muscular); puede perecer si se prolonga el tiempo de contacto. Choque doloroso acompañado de fuertes contracciones musculares y dificultad para respirar. Puede causar fibrilación ventricular, o sea, pérdida de coordinación de las contracciones del corazón, no tiene remedio y mata instantáneamente. Mata casi siempre a la víctima por fibrilación ventricular. Produce quemaduras graves y fuertes contracciones musculares que oprimen el corazón y lo paralizan durante el choque (esta circunstancia evita la fibrilación ventricular) 129
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Averías e y Reparaciones en Instalaciones Eléctricas, cont.__________________________ Precaución
Cuando el circuito que alimenta varios puntos de salida presenta irregularidades en el servicio, por interrupción o baja tensión, puede iniciarse la inspección utilizando un multímetro (voltímetro), un probador de neón o una lámpara de prueba.
Ilustración
A continuación se ilustran una serie de pruebas para la búsqueda y reparación de averías.
INDICA BUENA EXISTENCIA DE TENSIÓN EN BARRAS DE ALIMENTACIÓN
INDICA ELEMENTO DE PROTECCIÓN O FUNDIDO
Pruebas de Dispositivos de Protección
130
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Averías e y Reparaciones en Instalaciones Eléctricas, cont.__________________________
+
Prueba de falla a tierra con lámpara de neón
Prueba para detectar fallas de conexión o cableado
131
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Averías e y Reparaciones en Instalaciones Eléctricas, cont.__________________________
Prueba para detectar falso contacto
MAL ESTADO
BUEN ESTADO
Prueba de continuidad 132
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAPÍTULO VI: CONSTRUCCIÓN DE INSTA INSTALA LACIO CIONES NES EL CTRICA CTRICAS S EN REAS REAS PELIGROSAS Visión General_______________________________________________________________ Introducción
Comúnmente en la industria o en lugares de trabajo donde normalmente existen áreas peligrosas se tienen procedimientos, normas y prácticas que permiten establecer los factores que determinan el grado de peligrosidad, la limitación de dichas áreas y, por consiguiente, la selección de equipos, materiales y herramientas que se deben utilizar en estas instalaciones. Se entiende por área peligrosa aquellos lugares donde hay o puede haber gases, vapores inflamables polvos y fibras combustibles y que, dependiendo de su grado de peligrosidad, se clasifican en División 1 y División 2.
Temas
En esta sección se desarrollaran los siguientes temas:
Temas
Páginas 134
Sistemas de instalación.
Cajetines.
136
Cajas de paso y/o cajas para la instalación de equipos.
138
Diseño de pruebas para gabinetes.
139
Sellos y drenaje.
140
Luminarias.
142
Tomacorrientes e interruptores.
144
133
Construcción de Instalaciones Eléctricas
SISTEMAS DE INSTALACIÓN
Clasificación
Para la instalación de equipos eléctricos en las áreas peligrosas existen dos sistema: sistemas de conductores eléctricos y sistema de cable.
Sistemas de
En este sistema los cables eléctricos son introducidos dentro de tuberías
conductores
de metal y atornillados a los cajetines que forman parte del sistema
eléctricos
eléctrico; es a prueba de llamas y provisto de un sello entre el cajetín conectado y la tubería.
Nota: El sello es para prevenir la transmisión de una explosión interna dentro del conducto, causada ya sea por una chispa o por una superficie caliente durante la operación normal.
Ilustración
La siguiente figura representa un sistema de conductos eléctricos y un sello protector.
134
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Sistema de Instalación, cont.___________________________________________________
( RECINTO DE PRUEBA DE EXPLOSION )
( CA PRUEBA DE EXPLOSION TUBERIA PARA CABLEADO )
Sistema de conductos eléctricos Sistema de
Mayormente empleados a la intemperie, utilizan cables de alta calidad
cable
con revestimiento de gran resistencia (revestimiento externo de caucho, plástico o plomo). Solamente en áreas donde se esperan daños se instalan, dentro de tubos de protección. Estos deben estar provistos de drenajes en los puntos mas bajos, para evitar la corrosión debido a la condensación.
135
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAJETINES
Definición
Son todos los tipos de cajas de paso y conexión a prueba de explosión. Se debe inspeccionar su acabado y la rosca donde va la tubería y la tapa frontal.
Ilustración
En la siguiente figura se observan cajetines utilizados en estas áreas de trabajo. Necesitan ser probados cuando la carcaza se instala 6 pulgadas dentro del piso.
Cajetines (A) Conduleta Guat. (B) Conduleta LBH. (C) Cuerpos de conduleta
136
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Sistema de Instalación, cont.___________________________________________________
Prueba de goteo y La carcaza se monta debajo de un dispositivo de goteo que se extiende hermética al goteo fuera de todos los lados expuestos de la carcaza para producir salpicaduras y goteo. El dispositivo de goteo está equipado en la parte inferior con picos uniformemente distribuidos, uno por cada 20 pulg. al cuadrado (20 pulg2) del área. Cada pico tiene una tasa de goteo de aproximadamente 20 gotas de agua por minuto. La carcaza se somete a un goteo continuo de agua durante treinta minutos.
137
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAJAS DE PASO Y/O CAJA PARA LA INSTALACIÓN DE EQUIPOS
Inspección
Se debe inspeccionar su acabado y la rosca, tanto de la tapa como de la tubería. Estas mismas cajas se utilizan para acondicionamiento de equipos de control, tales como relés, fusibles, regletas, terminales, etc.
Ilustración
En la siguiente figura se muestra una caja de empalmes y otra de control.
138
Construcción de Instalaciones Eléctricas
DISE O DE PRUEBAS PARA GABINETES
Importancia
En función de la aplicación que tienen estas cajas se someten a distintas pruebas de acuerdo con el ambiente donde serán utilizadas. El diseño de prueba se usa para obtener la conformidad de las normas. Las pruebas a las cuales se someten dichos gabinetes son, entre otras: prueba de goteo, de lluvia, de polvo, de congelamiento externo y de resistencia al óxido.
139
Construcción de Instalaciones Eléctricas
SELLOS Y DRENAJE
Inspección
Los sellos y drenajes requieren de una buena inspección, ya que su uso generalmente es en áreas peligrosas. Se debe inspeccionar que en cada tramo de tubo que entra a una caja de interruptores automáticos, fusibles, relés u otros equipos que puedan producir arcos o altas temperaturas, los sellos estén lo más cerca posible de las cajas y, en ningún caso, a más de 45 cms. Se debe verificar que una vez pasados los cables a través de los sellos, estos deben llevar el compuesto sellador, el cual debe ser hermético al paso de gases o vapores a través del accesorio.
Nota: Los sellos deben llevar instalado un drenaje para impedir la acumulación de líquido u otros vapores condensados en ellos.
Ilustración
En las siguientes figuras se puede observar sellos sin y con drenajes.
Sellos sin drenaje
140
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Sellos y Drenajes, cont.________________________________________________________
Sellos con drenaje
141
Construcción de Instalaciones Eléctricas
LUMINARIAS
Características
Existen a prueba de gas y a prueba de explosión y se tiene que estar seguro cual se va a instalar.
Ilustración
A continuación se muestran varias luminarias, utilizadas e áreas clasificadas.
142
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Luminarias, cont.____________________________________________________________ Principios
El sistema de puesta a tierra de los equipos debe verificarse de acuerdo con la ubicación de cada uno de ellos.
Inspección de la
El inspector de la obra deberá tener un conocimiento bien claro en cuanto
ejecución de la
al proceso, equipos y planos que tengan relación con la obra.
obra Se deberá revisar que las instalaciones tanto de equipos como de materiales estén de acuerdo con las normas. En caso de algún cambio de equipo o material, deberá precederse en forma inmediata para evitar algún contratiempo.
143
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TOMACORRIENTES E INTERRUPTORES
Principios
Los tomacorrientes deben inspeccionarse, especialmente los que van a instalarse en clase 1, ya que son los mas peligrosos. Los interruptores, tanto manuales como automáticos, se deberán inspeccionar, ya que si son para instalación en áreas clase 1 deben ir en cajas, encerrados y aprobados según el fabricante.
Ilustración
Observe en las figuras una muestra de toma corrientes e interruptores.
Enchufes para 110 voltios CPP
Enchufes para 440 voltios CPH
144
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tomacorrientes e Interruptores, cont.___________________________________________
Tomacorriente FSQC
EPC interruptores y arrancador magnético
FLB interruptor a prueba de explosión 145
Construcción de Instalaciones Eléctricas
CAPÍTULO VII: USO Y MANEJO DE HERRAMIENTAS Visión General_______________________________________________________________ Introducción
Cuando se realizan trabajos de canalizaciones e instalaciones eléctricas es necesario conocer las distintas herramientas y la manera de utilizarlas, además las normas de seguridad que se deben considerar al momento de efectuar el trabajo.
Temas
En esta sección se desarrollaran el siguiente tema:
Temas
Tipos de Herramientas
Páginas 147
146
Construcción de Instalaciones Eléctricas
TIPOS DE HERRAMIENTAS A continuación se detallan los tipos de herramientas:
Tipos Alicates
Uso •
Ilustración
Universales: Sujetar y doblar hilos, cables, etc.
•
1
Boca plana: para sujetar hilos y doblarlos
2
en ángulos rectos. •
Boca plana con mordazas semiredondas:
3 4
para sujetar cables y doblarlos en semicírculos. •
Boca plana angulada: en trabajos delicados donde deben manejarse pequeños componentes.
•
Boca redonda: para doblar conductor en forma de argolla, a fin de ser fijados con tornillos.
Destornilladores
•
Corta alambre: para cortar hilos y cables.
•
Para aflojar y apretar tornillos con ranuras. Los comúnmente usados son el stanley o de ranura normal y el phillips o de ranura cruciforme (plano y estría).
c
d a
e b
147
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Llaves
Uso • Para montar y desmontar tuercas o
Ilustración a
tornillos cuya cabeza sin ranura está
b
construida de manera que pueda adaptarse a la llave (hexagonal,
c
cuadrada, etc.). d e
Llaves ajustable
•
Es aquella cuya boca puede
a
ajustarse a diversas medidas. b
a
e
Destornilladores de • Para maniobrar en sitios en los que debido al poco espacio no es copa b
posible introducir llaves fijas o ajustables.
a
148
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Llaves Allen
Uso • Consisten en una barra hexagonal
Ilustración
que se amolda perfectamente al
a
orificio del tornillo. b c
Extractores
•
Para el desmontaje de poleas,
2
ruedas, rodamientos, etc., del eje de
3 E
d
una máquina.
Mordazas sujetables • Para el tensado de los conductores de líneas eléctricas aéreas. Existen
R
b
a A
trócolas y una mordazas sujetables denominadas ranas o camelón.
A
c d e
Cinta pasahilos
•
Para la introducción de conductores en los tubos; comúnmente se le
a Tubo Bergman
llama cinta pescante.
Cinta Pasahilos
Ganchos
Cinta Pasahilos
b
c
149
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Grapadoras
Uso • Para fijar conductores sin empotrar.
Ilustración
Pueden utilizarse en paredes y maderas y su base biselada permite su
empleo
en
sitios
mas
inaccesibles. d
Percutor
•
Para la fijación de tubos en paredes y otros materiales duros.
a
b
c
150
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Brocas
Uso • Es una herramienta de corte
Ilustración a b
cilíndrica que posee uno o dos cortes en el extremo y que se hace girar
mediante
una
máquina c
especial llamada taladradora.
d e
Machos de roscas
•
Son herramientas que consisten en una barra varilla de acero al
a
carbono con un extremo roscado y ranurado.
Se usan para efectuar
b
roscas internas. c
Hileras y terrajes
•
Son de acero templado. Mediante ellas es posible realizar un roscado interior. Para el manejo de estas herramientas se utiliza una llave
a
denominada terraja, aunque con frecuencia se llama terraja al conjunto formado por hilera y la
b
llave porta hileras.
151
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Navaja de
Uso • Para efectuar corte de aislamiento,
electricista
pelar conductores, cortar tubos plásticos, etc.
Ilustración a
c
b
d
Corta tubo
•
Para cortar tubos de diferentes diámetros. y/ por ende/ cualquier tubería conduit. a
Cinceles
•
b
Para quitar el material sobrante de una pieza.
a
b c
0 1 a º 8
º 5 3
152
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Tipos de Herramientas, cont.___________________________________________________ Tipos Limas
Uso • Para dar forma final a una pieza, quitando las pequeñas cantidades de
Ilustración a
material sobrante. b c d e
Herramientas de soldadura
•
Son herramientas que en conjunto con otros materiales proveen una unión de conductores segura y confiable.
153
Construcción de Instalaciones Eléctricas
ANEXO
NORMAS DE SEGURIDAD APLICADA A LA OPERACI N Y MANTENIMIENTO EN ÁREAS CLASIFICADAS
Normas
•
No golpear con herramientas metálicas inapropiadas que produzcan chispas o temperaturas elevadas que resulten peligrosas para el medio donde se efectúe el trabajo.
•
Utilizar ropa apropiada y evitar el uso de ropa rasgada o suelta. No portar objetos metálicos, tales como: anillos, cadenas, relojes, cascos metálicos, etc.
•
Aclarar cualquier duda cuando se sospeche sobre la utilización o no de cualquier instrumento o equipo por instalar/reemplazar.
•
Cuando se trabaja en circuitos/equipos energizados, las labores deben ser realizadas por dos personas como mínimo.
•
Limitar el acceso de vehículos de gasolina a las áreas clasificadas.
•
Colocar tarjetas de seguridad en circuitos desenergizados, las cuales deben ser retiradas por la (s) personas (s) responsables una vez concluido en trabajo.
154
Construcción de Instalaciones Eléctricas
Normas de Seguridad Aplicadas a la Operación y Mantenimiento en Áreas Clasificadas, cont._______________________________________________________________________ •
No destapar equipos a "prueba de Explosión" que se encuentren energizados en ese momento. Colocar de nuevo todos los accesorios (tornillos, tuercas, cubiertas, etc), aunque lo que se vaya a efectuar sea una prueba.
•
De llegar a efectuarse alguna reparación donde sea necesario reemplazar algún equipo eléctrico, deben observarse en todo momento las normas de seguridad.
•
Cuando sea necesario hacer una instalación eléctrica de emergencia, es requisito indispensable que ésta cumpla con las normas mínimas de seguridad, para no violar la clasificación de área peligrosa.
•
Cualquier aspecto adicional referente a la operación y mantenimiento es similar al utilizar en áreas no clasificadas, por lo que puede ser obtenido en los manuales respectivos de cada empresa.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Normas de Seguridad Aplicadas a la Operación y Mantenimiento en Áreas Clasificadas, cont._______________________________________________________________________ Instrucciones Generales para el Uso de Chico A y Chico X Instrucciones
Uso de Chico X en un conducto horizontal: bloquee cada eje con un sello apropiado. En uso vertical: sólo el eje inferior, de manera que el sello combinado Chico A no escape mientras haya fluido, procediendo de la siguiente manera: •
Empaque la fibra Chico X alrededor, y entre los conductores en cada eje del conducto, si los conductores están rígidos, serían útiles unas cuñas de madera (temporales) insertadas entre ellos. Es importante que estén permanentemente separadas una de la otra y de las paredes de los sellos, para que así el sello combinado envuelva a cada conductor. (Ver figura 3.13).
•
No deje fragmentos de fibra colgados de las paredes internas de la cámara sellada o de los conductores, tales fragmentos, cuando se encajan en el sello combinado, pueden formar canales de fugas. Un leve bloqueo hará que la fibra Chico X sea más fácil de usar, y ayudará a prevenir que los fragmentos cuelguen de las paredes o de los cables.
•
Si la conexión posee una compuerta de bloqueo por separado, cierre la cubierta antes de verter el sellante.
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Construcción de Instalaciones Eléctricas
Normas de Seguridad Aplicadas a la Operación y Mantenimiento en Áreas Clasificadas, cont._____________________________________________________________________
Elaboración del Compuesto Sellador
•
Mezcle dos volúmenes de Chico A por cada volumen de agua fría y limpia. (El agua caliente la endurecerá muy rápidamente). Revuelva inmediata y completamente, luego viértalo cuidadosamente en la conexión por sellar usando un embudo para mejores resultados. Los estándares de los laboratorios requieren que la profundidad del sello sea igual o mayor que el tamaño comercial del conducto, con un mínimo de 5/8" pulgada. Cierre la abertura de vaciado inmediatamente después de agregar el compuesto. No mezcle mas del que va a ser usado durante 15 minutos, pues una vez que se ha comenzado a endurecer el compuesto no puede hacerse menos denso sin destruir su efectividad.
157
Construcción de Instalaciones Eléctricas
El mantenimiento del equipo eléctrico en áreas peligrosas es de Recomendaciones primordial importancia para garantizar que en todo momento la para el mantenimiento de instalación eléctrica sea a "prueba de explosión". Aunque el equipos eléctricos en áreas mantenimiento se menciona pero no se detalla en el C.E.N. se enumera peligrosas aquí una serie de puntos que deben observarse en cualquier instalación: •
Debe darse servicio o desarmarse el equipo eléctrico sólo después de desenergizar los circuitos de alimentación y debe ensamblarse perfectamente antes de reenergizarlos.
•
Los martillos, destornilladores y otras herramientas no deben dañar las juntas planas de las envolventes a prueba de explosión.
•
Las tuercas y tornillos que aseguren juntas a prueba de explosión deben permanecer bien atornilladas durante todo el tiempo que los circuitos estén energizados.
•
Las tapas atornilladas deberán reponerse conservando siempre el número original de tornillos.
•
No deben dejarse acumular partículas extrañas en la superficie rectificada de las juntas planas, ya que impiden el ajuste adecuado y podrían permitir que las chispas o llamas del interior se propagan a la atmósfera.
No debe colocarse empaquetadura de goma o de otro material entre las juntas planas, ni tampoco pintarlas, ya que se estarían sellando y, por lo tanto se impediría la salida de los gases al exterior, con la consecuente destrucción del equipo. Si se desea eliminar la acumulación de agua en las cajas, debe usarse drenaje adecuado, según el artículo 501-5 (f) del C.E.N.
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