Iluminacion, Sistema de Alumbrado, Sistema de Fuerza

 

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1.  INTRODUCCIÓN Los humanos poseen una capacidad extraordinaria para adaptarse a su entorno. La luz es muy importante porque es un elemento esencial de nuestra capacidad de comprender el entorno,ya que la mayor parte de la información que recibimos a través de los sentidos la obtenemos a través de la vista. La determinación de los niveles de iluminación adecuados para una instalación no es un trabajo sencillo. Hay que tener en cuenta que los valores recomendados para cada tarea y entorno son fruto de estudios sobre valoraciones subjetivas de los usuarios (comodidad visual, agradabilidad, rendimiento visual). El usuario estándar no existe y, por tanto, una misma instalación puede producir diferentes impresiones a distintas personas. En estas sensaciones influirán muchos factores como los estéticos, los psicológicos, el nivel de iluminació iluminación. n. Los sistemas de iluminació iluminación n ayudan a que las personas se sientan cómodas cómodas,, productivas y seguras. Embellecen espacios y transforman entornos.

 

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2.  MARCO TEÓRICO IDENTIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA ELÉCTRICO. Propósito de la unidad: Identificará los componentes y cargas eléctricas del sistema eléctrico de fuerza y alumbrado para su selección e instalación. Identifica las cargas eléctricas de los sistemas eléctricos, de acuerdo con los estándares. Identificación de los niveles de tensiones normalizad normalizadas as y especificacio especificaciones. nes.

VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL El voltaje, tensión o diferencia de potencial es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.  A mayor diferencia de potencial o presión que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor será el voltaje o tensión existente en el circuito al que corresponda ese conductor.   Niveles de tensión normalizada en baja tensión, mediana tensión y alta tensión en México  En alta tensión tenemos 3 niveles de tensión normalizados: 400 KV, 230 KV y 115 KV, en Media Tensión tenemos 3 niveles también, 34.5 KV, 13.8 KV y 22 KV, estos 22 KV solo se utilizan en el D.F., en Baja Tensión tenemos: 480 V, 440 V, 240 V, 220 V, 127 V.

 

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¿QUÉ ES UNA CARGA ELÉCTRICA? Todo aquello que consume -o que utiliza- electricidad es una carga eléctrica. Las cargas eléctricas pueden ser de tres tipos: resistivas  (R), inductivas (L) o capacitivas (C). Con los tres tipos de cargas mencionados podríamos formar un cuarto tipo combinándolas combinándol as y les llamaríamos cargas mixtas.

 S on car cargg as res is tiv tivas as   todas aquellas que consumen electricidad y por lo general producen calor y/o luz, por ejemplo: parrilla parrillass eléctricas, focos, horno eléctrico, cafetera, sandwichera. sandwiche ra. Su consumo se mide en Watts.

 S on carg car g as i nduc nductiv tivas as   aquellas que utilizan la electricidad, pero no la disipan, por ejemplo, los motores eléctricos (motobomba, refrigerador, extractor de jugos) en los cuales se crean campos magnéticos que interactúan, a partir de los cuales se produce movimiento (energía mecánica). Su “consumo” se mide en VA (Volts Amperes).  

 S on carg car g as capaci capacitiv tivas as  aquellas que utilizan llaa electr electricidad, icidad, p pero ero no la disipan, simplemente la absorben y luego la devuelven al sistema, por ejemplo, los capacitores o condensadores que tienen la propiedad de “acumular” energía eléctrica para luego descargarla al sistema. Su “consumo” se mide en VAR (Volts Amperes Reactivos). 

 S on c arg as mix tas  las que resultan de la combinación entre los tres tipos de cargas principales. En realidad, la carga total de una casa-habitación es una combinación de los tres tipos principales, pero en la mayoría de los casos se omiten las inductivas (VA) y capacitivas (VAR) y simplemente se atiende al consumo en Watts para toda la residencia, esto es, se convierten los VA a Watts y en base al total se calcula el calibre del conductor eléctrico.

 

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Siempre que realices una instalación eléctrica debes hacerla acorde a tu carga. Si tienes mucha carga entonces circulará más corriente y los conductores deben tener un mayor calibre para soportarla, por el contrario, si tienes poca carga y sabes que en un lugar específico no se incrementará en el futuro entonces utiliza conductor más delgado. Los conductores siempre deben partir -del punto de alimentación o acometida- de mayor a menor o de igual a igual i gual NUNCA, al contrario. Por ejemplo, en una instalación eléctrica residencial común la acometida tiene conductores calibre No. 8 AWG, luego continua con calibre No. 10 AWG en los alimentadores generales, enseguida utiliza calibre No. 12 AWG para circuitos derivados y contactos, y termina con calibre No. 14  AWG para retornos (recuerda que cuanto mayor sea el número es más delgado el conductor).

Lámparas y luminarias Para iluminar espacios carentes de luz es necesaria la presencia de fuentes de luz artificiales, las lámparas, y aparatos que sirvan de soporte y distribuyan adecuadamente la luz, las luminarias. De esta forma es posible vencer las limitacione limitacioness que la naturaleza impone a las actividades humanas. Lámparas incandescentes Las lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano.

Partes de una lámpara. l ámpara. Las lámparas incandescentes están formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas. El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria.

 

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Lámparas de descarga Las lámparas de descarga constituyen una forma alternativa de producir luz de una manera más eficiente y económica que las  las  lámparas incandescente. incandescente. Por eso, su uso está tan extendido hoyeléctricas en día. Laentre luz emitida se consigue porelexcitación de unengas sometido a descargas dos electrodos. Según gas contenido la lámpara y la presión a la que esté sometido tendremos diferentes  diferentes tipos de lámparas, lámparas,  cada una de ellas con sus propias características luminosas.  

Elementos Auxiliares. Para que las lámparas de descarga funcionen correctamente es necesario, en la mayoría de los casos, la presencia de unos elementos auxiliares: cebadores y balastos. Los cebadores o ignitores son dispositivos que suministran un breve pico de tensión entre los electrodos del tubo, necesario para iniciar la descarga y vencer así la resistencia inicial del gas a la corriente eléctrica. Tras el encendido, continua un periodo transitorio durante el cual el gas se estabiliza y que se caracteriza por un consumo de potencia superior al nominal. Los balastos, por contra, son dispositivos que sirven para limitar la corriente que atraviesa la lámpara y evitar así un exceso de electrones circulando por el gas que aumentaría el valor de la corriente hasta producir la destrucción de la lámpara.

 

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Lámparas fluorescentes Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones sean útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la lámpara.

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  Las lámparas fluorescentes se caracterizan por carecer de ampolla exterior. Están formadas por un tubo de diámetro normalizado, normalmente cilíndrico, cerrado en cada extremo con un casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descarga está relleno con vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte que sirve para facilitar el encendido y controlar la descarga de electrones.  Lámparas de vapor de mercurio a alta presión   Los modelos más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita f acilita el inicio de la descarga entre los electrodos principales. A continuación, se inicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la vaporización del mercurio y un incremento progresivo de la presión del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lámpara no sería posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presión del mercurio haría necesaria una tensión de ruptura muy alta. 

Luminarias  Las luminarias son aparatos que sirven de soporte y conexión a la red eléctrica a las lámparas. Como esto no basta para que cumplan eficientemente su función, es necesario que cumplan una serie de características ópticas, mecánicas y eléctricas entre otras.  A nivel nivel de óptica, la luminaria es re responsable sponsable del control y la distribución de la luz emitida por la lámpara. Es importante, pues, que en el diseño de su sistema óptico se cuide la

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  forma y distribución de la luz, el rendimiento el  rendimiento del conjunto lámpara-luminaria y el deslumbramiento deslumbrami ento que pueda provocar en los usuarios. Otros requisitos que debe cumplir las luminarias es que sean de fácil instalación y mantenimiento. Para ello, los materiales empleados en su construcción han de ser los adecuados para resistir el ambiente en que deba trabajar la luminaria y mantener la temperatura de la lámpara dentro de los límites de funcionamiento. Todo esto sin perder de vista aspectos no menos importantes como la economía o la estética.

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA  Un motor de corriente continua es aquel que trabaja t rabaja o se alimenta de corriente continua. continua.  Están formados generalmente por las siguientes partes:  • Inductor o estator (Arrollamiento de excitación): Es un electroimán formado por un número par de polos. Las bobinas que los arrollan son las encargadas de producir el campo inductor al circular por ellas la corriente de excitación. • Inducido o rotor (Arrollamiento de inducido): Es una pieza giratoria formada por un

núcleo magnético alrededor del cual va el devanado de inducido, sobre el que actúa el campo magnético. • Colector de delgas: Es un anillo de láminas de cobre llamadas delgas, dispuesto sobre el eje del rotor que sirve para conectar las bobinas del inducido con el circuito exterior a través de las escobillas. +   • Escobillas: Son unas piezas de grafito que se colocan sobre el colector de delgas, permitiendo la unión eléctrica de las delgas con los bornes de conexión del inducido.    Al girar el rotor, las escobilla escobillass van rozando con las delgas, conectando la bobina de inducido correspondiente a cada par de delgas con el circuito exterior. 

 

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MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA  En la actualidad, el motor de corriente alterna es el que más se utiliza para la mayor parte de las aplicaciones, debido fundamentalmente a que consiguen un buen rendimiento, bajo mantenimiento y sencillez, en su construcción, sobre todo en los motores asíncronos. Partes básicas de un motor de corriente alterna  1. Carcasa: caja que envuelve las partes eléctricas del motor, es la parte externa.   2. Estator: consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte fija y unida a la carcasa  3. Rotor: consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado retórico, que constituye la parte móvil del motor y resulta ser la salida o eje del motor.  Los motores de corriente alterna se clasifican por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el número de fases de alimentación   a) Por su velocidad de giro:   Asíncronos  Síncronos  b) Por el tipo de rotor:  Motores de anillos rozantes.  Motores con colector Motores de jaula de ardilla c) Por su número de fases de alime alimentación: ntación: Monofásicos Bifásicos Trifásicos 

 

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IDENTIFICA LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS DE FUERZA Y ALUMBRADO DE ACUERDO AL PROYECTO. Acometida Eléctrica: Se entiende por acometida, la parte de la instalación eléctrica que se construye desde las redes públicas de distribución hasta las instalaciones del usuario, y está conformada por los siguientes componentes:            

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Punto de alimentación. Conductores. Ductos. Tablero general de acometidas. Interruptor general. Armario de medidor.

RECOMENDACIONES GENERALES. Los conductores de la acometida deberán ser continuos, desde el punto de conexión de la red hasta los bornes de la entrada del equipo de medida. No se aceptarán empalmes, ni derivaciones, en ningún tramo de la acometida. En la caja o armario de medidores medidores deberá reservarse reservarse en su extremo una longitud del conductor de la acometida suficiente que permita una fácil conexión al equipo de medida.

 

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TIPOS DE ACOMETIDA  Aéreas: Desde redes aéreas aéreas de baja tensión la aco acometida metida podrá ser aérea para cargas instaladas iguales o menores a 35 kW. Subterráneas: Desde redes subterráneas de baja tensión, la acometida siempre será subterránea. Para cargas mayores a 35 Kw y menores a 225 kW desde redes aéreas, la acometida siempre será subterránea. Especiales: Se consideran especiales las acometidas a servicios temporales y provisionales de obra. Deberá constar como mínimo de los siguientes elementos:

  Conductor de las acometidas

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  Caja para instalar medidores o equipo de medición.   Tubería metálica para la la acometida acometida y caja de iinterruptores nterruptores automáticos de protecciones.   Línea y electrodo de puesta a tierra.

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Elementos de una acometida. Especificación para servicio MONOFÁSICO con carga hasta 5,000 Watts en baja tensión, área urbana, red aérea, con barda frontal.  A cargo del usuario. 

mm (1 1/4″) de diámetro.  1. Mufa intemperie de 32galvanizado 2. Tubo conduit de fierro pared gruesa de 32 mm (1 1/4″) de diámetro y con 3000 mm de longitud. 3. Cable de cobre THW calibre 8.367 mm2 (8 AWG) desde la mufa hasta el interruptor, el forro del conductor neutro de color blanco y el de la fase diferente al blanco. 4. Base enchufe de 4 terminales, 100 amperes. 5. Interruptor termomagnético (preferente) o de cartucho fusible de 2 polos, 1 tiro, 250 volts, 30 amperes, a prueba de agua cuando quede a la intemperie. 6. Reducción de 32 mm (1 1/4″) a 12,7 mm (1/2″).  7. Tubo conduit pared delgada de 12,7 mm (1/2″) de diámetro.  8. Alambre o cable de cobre calibre 8.367 mm2 (8 AWG) mínimo. 9. Conector para varilla de tierra. 10. Varilla de tierra para una resistencia máxima de 25 ohms.

 A cargo de la C.F.E. C.F.E. 11. Medidor tipo enchufe de 15 amperes, 1 fase, 2 hilos, 120 volts (f121). 12. Aro para base enchufe de acero inoxidable. 13. Sello de plástico.

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  Notas:   A. La preparación para recibir la acometida debe estar como máximo a 35 metros del poste desde el cual se dará el servicio. B. El conductor del neutro debe conectarse directo a la carga sin pasar por algún medio de protección (fusible o termomagnéti termomagnético). co). C. La preparación para recibir la acometida debe estar al límite de propiedad, D. E. F. G.

empotrada o acometida sobrepuesta. sobrepuest a. Evitar que la aco metida cruce otro terreno o construcción. otro construcción. La altura de la mufa para recibir la acometida es de de 4800 mm. El interruptor estará a una distancia no mayor a 5000 mm del medidor. Marcar el número oficial del domicilio en forma permanente.

ELEMENTOS DE UNA ACOMETIDA (BIFÁSICA).  Especificación para servicio BIFÁSICO con carga hasta 10,000 Watts en baja tensión, red aérea, con barda frontal.  Especificaciones de materiales y equipo a cargo del usuario.  1. Mufa intemperie de 32 mm (1 1/4″) de diámetro.  2. Tubo conduit de fierro galvanizado pared gruesa de 32 mm (1 1/4″) de diámetro y con 3000 mm de longitud. 3. Cable de cobre cobre THW calibre calibre 8.367 mm2 (8 AWG) AW G) desde la mufa hasta el interruptor, el forro del conductor neutro de color blanco y los de las fases diferentes al Blanco. 4. Base enchufe enchufe de 4 terminales, 100 amperes amperes con quinta terminal. terminal. 5. Interru Interruptor ptor termomagnético (preferente) o de cartucho fusible de 2 polos, 1 tiro, 250 Volts, 30 amperes, a prueba de agua cuando quede a la intemperie. 6. Reducción de 32 mm (1 1/4″) a 12,7 mm (1/2″).  7. Tubo conduit pared delgada de 12,7 mm (1/2″) de diámetro.   8. Alambre o cable cable de cobre calibre 8.367 mm2 (8 AWG) mínimo. 9. Conector para varilla de tierra. 10. Varilla de tierra para una resistencia máxima de 25 Ohms.

 

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Instalado por C.F.E.  11. Medidor tipo enchufe de 15 amperes, 1/2 fases, 3 hilos (f621/f421).   12. Aro para base enchufe de acero inoxidable.   13. Sello de plástico…  

Notas:  A. La preparación para recibir la acometida debe estar como máximo a 35 metros del poste desde el cual se dará el servicio. B. El conductor del neutro debe conectarse directo a la carga sin pasar por algún medio de protección (fusible o termomagnéti termomagnético). co). C. La preparación para recibir la acometida debe estar al límite de propiedad, empotrada o sobrepuest sobrepuesta. a. D. Evitar que la acometida acometida cruce otro otro terreno o construcción. construcción. E. La altura de la mufa para recibir la acometida es de de 4800 mm. F. Marcar El interruptor estará a una 5000 mm delsello medidor. G. el número oficial deldistancia domicilionoenmayor formaapermanente de plástico.

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  Las capacidades de fusibles e interruptores termomagnéticos y los calibres de los conductores dependen de las cargas alimentadas. Observa que en el segundo diagrama la fase (F1) está “puenteada” en los dos interruptores termomagnéticos (da un clic encima de la imagen para crecerla). A este respecto es importante que tengas siempre presente lo siguiente: las cargas deben estar repartidas de manera equilibrada, es decir, la Fase 1 debe alimentar a una carga similar a la que alimenta la Fase 2, entonces puesto que la Fase 1 está “puenteada” la suma

de ambas cargas debe ser aproximadamente igual a la carga conectada a la Fase 2. El equilibrio de las cargas DE LAS FASES (no entre los circuitos que alimenta cada fase) se calcula mediante la siguiente fórmula: (Carga Mayor – Carga Menor)(100)/Ca Menor)(100)/Carga rga Mayor . El resultado de la operación debe ser menor a 5. Si te resulta un número mayor tienes que redistribuir tus cargas (quitarle carga a una fase y agregársela a la otra buscando igualarlas).

REQUERIMIENTOS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA.  Los requerimientos de una instalación eléctrica son diversos, sin embargo entre todos se distinguen algunos que son comunes a la gran diversidad de criterios e intereses que existen al realizarlas. Algunos de estos requerimientos son los siguientes. Seguridad.  Antes que cualquier otra cosa la instalación eléctrica debe ser SEGURA. La seguridad debe ser prevista de todas las formas posibles, tanto para los usuarios como para todos los aparatos conectados en la instalación. Bien planeada y mejor construida, debe tener protegidas sus partes mayormente expuestas. Economía. Se puede economizar en todo, desde los conductores utilizados (metros y calidad del material con el que se construyen), hasta los accesorios y dispositivos de consumo eléctrico. Sin embargo, debe encontrarse el punto de equilibrio entre lo que es una saludable economía y la seguridad, además de la eficiencia con que debe operar la instalación eléctrica. Normatividad. Cualquier instalación eléctrica, sea residencial, comercial, industrial o de cualquier otro tipo, está regulada por la Norma Oficial Mexicana, en este caso la NOM-001SEDE_Vigente. SEDE_Vigen te. Entonces, todo lo que se realice en una instalación debe sustentarse en ella. Eficiencia.  Está en relación directa con la construcción y terminado de la instalación eléctrica. Se refiere al grado o nivel con que se entrega la energía a los aparatos receptores,

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  respetando en ello, los datos de placa (o etiqueta de datos) de los mismos, tales como: voltaje, frecuencia, etc. Mantenimiento. Debe llevarse a cabo periódicamente, reparando y/o remplazando las partes dañadas que se descubren al estar revisand revisando o sistemáticamente a toda la instalación eléctrica. Distribución de elementos, aparatos, equipos, etc. Es importante debido a que no se deben dejar puntos o lugares en la instalación en donde se presenten sobrecargas, ya que ello origina el calentamiento de los conductores. Importa también la distribución adecuada de las lámparas (incandescentes, fluorescentes o ahorradoras), ya que debe existir uniformidad en la iluminación. Accesibilidad.  Cuando se va a proporcionar mantenimiento a la instalación eléctrica es importante que se pueda llegar fácilmente a todas sus partes. En función de ello está la disposición de los equipos de control, y equipo que demanda energía como es el caso de motores eléctricos. Estética.  Estética se relaciona con belleza. Las instalaciones eléctricas después de que satisfacen los aspectos de seguridad y eficiencia se diseñan para agradar a los usuarios. Dentro de este rubro se incluyen tipos de luminarias, dispositivos dispositivos de control inalámbrico, sensores de movimiento, etc.

 

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TOMAS DE CORRIENTE, CONTACTOS, ENCHUFES O RECEPTÁCULOS.  Conectar una toma de corriente a la línea de alimentación principal o circuito derivado es de lo más fácil, simplemente se deriva de los conductores alimentadores: la FASE y el NEUTRO. Conecta cada conductor a cada uno de los tornillos del contacto como te lo indico en la figura, el tornillo de la ranura mayor se conecta al NEUTRO, y el otro a la FASE. Cuando se trabaja con contactos ATERRIZADOS el orificio circular del receptáculo se conecta a un alambre que esté conectado a tierra, mismo que puedes localizar entre el grupo de conductores de la instalación. Si no existiera dicho conductor el tornillo puede quedar desconectado desc onectado (aunque (aunq ue lo recomendable de acuerdo a la NOM-001 S E D E -V -Vii g ente es que esté conectado).

Por regla general el conductor a tierra tiene aislamiento verde (o verde amarillo) y proviene de una instalación especial que lamentablemente en la gran mayoría de las instalaciones eléctricas residenciales y en viviendas de interés social de nuestro país no existe. Apenas empezamos a tomar conciencia respecto de la protección por este medio (la conexión a tierra es para canalizar cualquier descarga de un aparato hacia tierra física y con ello proteger a las personas). Los contactos comunes pueden tener conectados aparatos que no sobrepasen los 15 Amperes. Para saber cuántos Amperes circulan por un aparato puedes verificarlo en sus datos de placa. Si no encuentras el dato, puedes determinarlo con suficiente aproximación utilizando la fórmula I=P/V  también  también conocida como L ey de Watt . Si el aparato no tiene impresa la corriente que circula por él (cosa común) debe tener escrita la potencia eléctrica que consume (cosa común). Por ejemplo, suponiendo que quisieras saber con aproximación cual es la corriente que circula por un foco de 100 Watts conectado a una línea de 127 Volts, tendrías que hacer la siguiente operación: I=100/ I=100/127=0.78 127=0.78 Amp.

 

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dispositivo. spositivo.  Forma correcta de conectar un conductor al tornillo de un di  Además de los empalmes o amarres los cuales deben realizarse con la mayor firmeza posible está el “apriete” de los tornillos a la hora de conectar diferentes dispositivos dispos itivos como

son interruptores, contactos, sockets, etc. La forma correcta de colocar un conductor en un tornillo es la que se muestra en la figura,  S AL I E MP MPR R E D EES B EM S ÁS S E FÁCIL G UI UIRR EQU NTI I DO DBR E GE IRS EO SDUEELT L TO TOR NILL L O, S I L O HACES R EVÉS QLUSE EENT L ALAMBR ALAM ELTE  E .R NI Cuando se trabaja con  con cable, igual debe respetarse el sentido de “apriete” del tornillo, sin embargo, antes de colocarlo para apretarlo, “tuércelo” pa ra que toda la serie de hilos que lo conforman integren una unidad más sólida, eso evitará que se rompan o se desprendan con facilidad algunos hilos y luego se presenten sobrecalentamientos en los que queden unidos al tornillo al tener que soportar toda la corriente que alimenta un aparato (sucede con planchas eléctricas por el movimiento continuo del aparato). Otra de las cosas que deben cuidarse a la hora de colocar un alambre en un tornillo es no dejar desnuda gran parte del conductor, solo lo necesario, tal como se muestra en la figura.

Caída de Tensión en Instalaciones Eléctricas.  Es un fenómeno que se presenta en los conductores eléctricos cuando se alimenta a una carga a cierta distancia del punto de alimentación. Esto quiere decir que cuando se va a suministrar energía eléctrica por ejemplo a un foco (lámp. incandescente), no es lo mismo que el foco esté a tres metros del alimentador que a cincuenta. En una buena instalación eléctrica residencial, la diferencia entre los voltajes no debe ir más allá de los dos o máximo tres Volts, de la entrada de la casa hasta la última habitación. Hay viviendas en donde el voltaje es el mismo en la entrada que hasta el fondo.  Se supone que la empresa que suministra la energía eléctrica (en nuestro caso la C.F.E.) debe hacernos llegar un voltaje de 127 Volts a nuestras casas, cosa que sería muy rara a menos que tuviéramos el transformador que alimenta a la zona frente a nuestra residencia. Por lo regular

 

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este aparato que es el alimentador general para un conjunto de casas, está ubicado a 10, 20, 30, 50, 80, o más metros de nuestra residencia. residencia. Por esta razón se utilizan líneas de distribución aéreas que distribuyen la energía eléctrica hacia todas las casas utilizando conductores eléctricos colocados en postes, o bien tuberías especiales cuando las líneas de distribución son subterráneas en las grandes ciudades. En cualquier caso, hay conductores eléctricos que van del transformador hasta una casa-habitación. 

Si la distancia entre el transformador y la residencia es muy grande la cantidad de conductor utilizado para hacerte llegar la energía eléctrica es muy grande por lo que existirá una mayor caída de tensión, y si es menor entonces si tendrás los 127 Volts.   Ahora bien, todos los aparatos eléctricos están diseñados para funcionar a voltajes ligeramente inferiores o superiores al que muestran en su etiqueta de datos (o placa de datos), la cual cu al generalmente consigna cons igna un voltaje de 115 Volts, los fabricantes fabricante s ya consideran que a tu casa no van a llegar los 127 Volts, precisamente por la caída de tensión).

La forma de “controlar” la caída de tensión es incrementando el grosor del

conductor, o sea aumentando un calibre después de hacer el cálculo del mismo.  Se asume como regla lo siguiente: “Para una determinada corriente eléctrica a mayor longitud del conductor (1,2) mayor es la caída de tensión. También a menor grosor del conductor (3,4), es mayor la caída de tensión”.   Así que, cuando realices una instalación eléctrica sea del tipo que fuere, evita las vueltas, curvas y todo aquello que lo único que hace es que el conductor sea más largo y tengas por consiguiente una mayor caída de tensión.

 

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INSTALACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE FUERZA Y ALUMBRADO. ILUMINACIÓN Las unidades de iluminación son importantes para poder determinar el tipo de lámpara, el área a iluminar y el costo de operación que ésta tendrá en sus horas de servicio.

Lumen: (símbolo: lm) es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa emitida por la fuente. 1 lm = 1 lxm 2 = 1 cd sr

Lux: (símbolo lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la iluminancia o nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². Se usa en fotometría como medida de la intensidad luminosa, tomando en cuenta las diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano. El lux es una unidad derivada, basada en el lumen, que a su vez es una unidad derivada basada en la candela. Un lux equivale a un lumen por metro cuadrado, mientras que un lumen equivale a una candela x estereorradián. El flujo luminoso total de una fuente de una candela equivale a 4p lúmenes (puesto que una esfera comprende 4pestereorradianes). 1 lx = cd sr/ m2 

Candela: (símbolo cd) es una de las unidades básicas del Sistema Internacional, de intensidad luminosa. Se define como: La candela es la intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540×1012 hercios y de la cual la intensidad radiada en esa dirección es 1/683 W vatios por estereorradián. Hay que mencionar que en el sistema inglés se utilizan las unidades FC que equivalen a pie-candela 1 foot candle = 1 lumen por pie cuadrado = 1 lm/0,0929 m2 = 10,764 lux Estereorradián es la unidad derivada del SI que mide ángulos sólidos. Es el equivalente tridimensional del radián. Su símbolo es sr. El estereorradián se define haciendo referencia a una esfera de radio r. Si el área de una porción de esta esfera es r2, un estereorradián es el ángulo sólido comprendido entre esta porción y el centro de la esfera.

 

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LOS POR QUÉ DE LAS LUMINARIAS Y SU IMPACTO ACTUAL  Actualmente muchos de los equipos y sistemas de iluminació iluminación n que se utilizan en el mundo han venido a desechando los que se han venido utilizando por años, las razones son muchas y muy obvias, el impacto ambiental y el ahorro considerable energético que las nuevas tecnologías tienen. Son por mucho muy ventajosas a las anteriores lo que ha llevado a empresas como Phillips a ir retirando de sus líneas de producción las luminarias y lámparas anteriores seguido por otras empresas en el mundo.

Luminancia.  La luminancia es la intensidad aparente de la luz proveniente o reflejada por un objeto o punto determinado. Es cuantificada con candelas por metro cuadrado. La luminancia es la que produce en el órgano visual la sensación de claridad que presentan los objetos observados y tiene mucha importancia en los fenómenos de deslumbramiento. Esta medida debe tenerse en cuenta a la hora de proyectar un alumbrado, sobre todo en las instalaciones donde se requiera una iluminación de alta calidad; deben utilizarse luminarias apropiadas para obtener el control de deslumbramiento adecuado.  Asimismo, debe cuidarse distribución stribución de lluminarias uminarias y mo mobiliario biliario los poderes de reflexióntambién de éste último, con laeldi fin de reducir, en la medida de loy posible, los deslumbramientos deslumbrami entos reflejados.

 

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MÉTODOS DE ILUMINACIÓN INTERIOR  El cálculo de los niveles de iluminación de una instalación de alumbrado de interiores es bastante sencillo. MÉTODO DE LOS LÚMENES 

La finalidad de este método es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general. Es muy práctico y fácil f ácil de usar, y por ello se utiliza mucho en la iluminación de interiores cuando la precisión necesaria no es muy alta como ocurre en la mayoría de los casos. El proceso a seguir se puede explicar mediante el siguiente diagrama de bloques.

Datos de entrada   Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura del suelo a la

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superficie de la mesa de trabajo), t rabajo), normalme normalmente nte de 0.85 m.

 

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  Determinar el nivel el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende del tipo de

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actividad a realizar en el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas y recomendaciones que aparecen en la bibliograf bibliografía. ía.   Escoger el tipo de lámpara de lámpara (incandescente, fluorescente...) más adecuada de



acuerdo con el tipo de actividad a realizar.   Escoger el sistema el sistema de alumbrado que mejor se adapte a nuestras necesidades



y las luminarias las luminarias correspondientes. suspensión pensión de la lass luminar luminarias ias ssegún egún el sistema de   Determinar la altura de sus



iluminación escogido.

h: altura entre el plano de trabajo y las luminarias h': altura del local d: altura del plano de trabajo al techo d': altura entre el plano de trabajo y las luminarias.

 

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Calcular el índice del local (k) a partir de la geometría de este.   En el caso del método europeo se calcula como:



Donde k   es es un número comprendido entre 1 y

10.

 A pesar de que se pueden obtener valores mayores de 10 con la fórmula, no se consideran pues la diferencia entre usar diez o un número mayor en los cálculos es despreciable.

  Determin Determinar ar llos os  coefici ent entes es de refle reflexi xi ón de techo, techo, pa paredes redes y s uelo. uelo. 



 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  Estos valores se encuentran normalmente tabulados para los diferentes tipos de materiales, superficies y acabado. Si no disponemos de ellos, podemos tomarlos de la siguiente tabla. 

En su defecto podemos tomar 05 para el techo, 0.3 para las paredes y 0.1 para el suelo.

Determinar el factor de utilización (η, CU) a partir del índice del local y los factores de reflexión. Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes. En las tablas encontramos para cada tipo de luminaria los factores de iluminación en función de los coeficientes de reflexión y el índice del local. Si no se pueden obtener los factores por lectura directa será necesario interpolar. necesario interpolar.  

Determinar el factor de mantenimiento (f m) o conservac conservación ión de la instalación. Este coeficiente dependerá del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza periódica anual podemos tomar los siguientes valores:

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  Ambiente  Factor de mantenimiento (f m)  Limpio

0.8

Sucio

0.6

Cálculos  Cálculo del flujo luminoso total necesario. Para ello aplicaremos la fórmula. Donde:   ΦT es el flujo luminoso total



  E es la iluminancia media deseada



  S es la superficie del plano de trabajo



  η es el factor de utilización



  f m es el factor de mantenimiento



Cálculo del número de luminarias (redondeado por exceso). Donde:   N es el número de luminarias



  ΦT es el flujo luminoso total



  ΦL es el flujo luminoso de una lámpara



  n es el número de lámparas por luminaria.



  Emplazamiento de las luminarias   Una vez hemos calculado el número mínimo de lámparas y luminarias





procederemos a distribuirlas sobre la planta del local. En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las fórmulas:

Donde:

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  N es el número de luminarias.

La distancia máxima de separación entre las luminarias dependerá del ángulo de apertura del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo. Veámoslo mejor con un dibujo:

Como puede verse fácilmente, mientras más abierto sea el haz y mayor la altura de la luminaria más superficie iluminará, aunque será menor el nivel de iluminancia que llegará al plano de trabajo tal y como dice la ley inversa de los cuadrados. De la misma manera, vemos que las luminarias próximas a la pared necesitan estar más cerca para iluminarla (normalmelas (normalmente ntepodemos la mitad de la distancia). Las conclusiones sobre la separación entre las luminarias resumir como sigue:

 

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Tipo de luminaria Altura del local Distancia máxima entre luminarias intensiva

> 10 m

e ≤ 1.2 h 

extensiva

6 - 10 m

e ≤ 1.5 h 

semiextensiva semiextensiv a

4-6m

extensiva

≤ 4 m 

e ≤ 1.6 h 

distancia pared-luminaria: e/2

3.  EJEMPLOS DE TEORÍA APLICACIÓN DE SISTEMA ELÉCTRICO EN UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

 

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APLICACIÓN DE SISTEMA DE ALUMBRADO

       

Tipo de Vía y Clase de Alumbrado. Asignación de la Luminancia, Iluminancia acorde a la Clase de Alumbrado. Identificación de Áreas Conflictivas. Memoria de Calculo   Características luminotécnicas (Luminancia, Iluminancia, Uniformidades, etc.)   Factor de Utilización   Programa de Calculo Utilizado   Identificación y descripción de las luminarias contempladas en el proyecto   Lampara (identificación, eficacia luminosa, etc.)











  Luminaria (Eficiencia, Grado de Hermeticidad IP, etc.)   Información Anexa (Certificado de Aprobación) 



 

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