Manual de Instalaciones Electricas 3

Manual de instalaciones eléctricas empotradas y equipos eléctricos especiales de tipo domiciliario - Módulo 3

© Ministerio de Educación Programa de Alfabetización y Educación Básica de Adultos PAEBA - PERÚ

Primera edición Octubre 2008

Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2008-13352

ISBN N° 978-9972-246-48-7

Diseño y Diagramación: Proyectos & Servicios Editoriales - Telf. 564-5900

Impresión: Tarea Asociación Gráfica Educativa

Tiraje: 2 000 ejemplares

1

2

Í N D I C E

Introducción

5

Capacidades a desarrollar en el módulo 3

7

Sesión 1:

Lectura e interpretación de planos eléctricos

9

Sesión 2:

Instalación eléctrica del circuito de iluminación

14

Sesión 3:

Circuito de tomacorrientes de una vivienda

19

Sesión 4:

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

23

Sesión 5:

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

29

Sesión 6:

Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución

36

Sesión 7:

Puesta a tierra

41

Sesión 8:

Instalación de un tomacorriente con puesta a tierra

45

Sesión 9:

Instrumentos de medición

49

Sesión 10: Prácticas de medición

53

Sesión 11: Instalación de chapa eléctrica

59

Sesión 12: Instalación de intercomunicadores

66

Sesión 13: Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

72

Sesión 14: Instalación de terma eléctrica

78

Sesión 15: Instalación de calentadores de agua

83

Sesión 16: Artefactos electrodomésticos a resistencia

89

Sesión 17: Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica

94

Sesión 18: Cálculo del consumo eléctrico de una vivienda

99

Sesión 19: Primeros auxilios en accidentes producidos por la electricidad

102

Sesión 20: Proyecto de autoempleo

106

Sesión 21: Contrato de servicios eléctricos

108

Bibliografía

115

3

4

I N T R O D U C C I ó N

Este manual ha sido elaborado en el marco del proyecto PAEBA Perú y tiene como propósito principal reforzar los estudios del alumnado que asiste a los Círculos de Aprendizaje y a las Aulas Móviles de capacitación laboral en la especialidad de electricidad, correspondiente al tercer módulo de formación. Ha sido trabajado para ofrecer una tercera herramienta de superación personal complementando los contenidos y actividades trabajados en el segundo manual. Su elaboración ha tenido en cuenta la propuesta curricular del PAEBA. El módulo 3 “Instalaciones eléctricas empotradas y equipos eléctricos especiales de tipo domiciliario” tiene una duración de 42 horas, divididas en 21 sesiones de 2 horas. Cada sesión está estructurada de la siguiente forma: nombre de la sesión, desarrollo del contenido, actividades de aplicación, evaluación y sugerencias metodológicas. En las primeras cinco sesiones se trabajan algunos temas del Módulo 2 con la intención de que sirvan de enlace, retroalimentación y facilite la inclusión de los estudiantes en este tercer módulo de capacitación. Las sugerencias metodológicas planteadas al final de cada sesión tienen como objetivo brindar al docente estrategias que complementen el proceso de enseñanza aprendizaje y sirvan como punto de partida al mejoramiento de la atención educativa.

5

6

C A P A C I D A D E S A D E S A R R O L L A R E N E L M Ó D U L O

1.

Lee e interpreta planos eléctricos de viviendas.

2.

Realiza instalaciones eléctricas de circuitos de iluminación de una vivienda.

3.

Realiza instalaciones de circuitos de tomacorrientes de una vivienda.

4.

Calcula la cantidad de alambres a emplear en las instalaciones eléctricas de una vivienda.

5.

Instala tableros de distribución eléctrica para viviendas.

6.

Selecciona llaves térmicas para un tablero de distribución.

7.

Realiza instalación del sistema de puesta a tierra.

8.

Instala tomacorrientes con puesta a tierra.

9.

Conoce y utiliza instrumentos de medición.

10.

Realiza mediciones con el multímetro.

11.

Instala chapas eléctricas en una vivienda.

12.

Instala intercomunicadores para viviendas.

13.

Conoce y realiza la instalación de una terma eléctrica.

14.

Instala calentadores de agua para viviendas.

15.

Conoce el funcionamiento de artefactos electrodomésticos a resistencia.

16.

Realiza mantenimiento y reparación de planchas eléctricas.

17.

Calcula el consumo eléctrico de una vivienda.

18.

Brinda los primeros auxilios en casos de accidentes con la electricidad.

19.

Organiza y ejecuta proyectos de autoempleo.

20.

Formula presupuestos de servicios eléctricos básicos.

3

7

8

Lectura e interpretación de planos eléctricos

S E S I Ó N

Propósito: Leer e interpretar los símbolos de un plano eléctrico para realizar diversas instalaciones en una vivienda.

1 Los planos eléctricos, como vimos en el manual del Módulo 2, constituyen fuente de información para realizar instalaciones eléctricas de una vivienda. Un plano eléctrico tiene las siguientes partes: 1. Datos informativos Es un cuadro ubicado en un extremo del plano, generalmente en la parte inferior derecha. En él se detalla el nombre del propietario, tipo de plano, escala empleada en el dibujo, nombre del ingeniero, arquitecto, dibujante, fecha, código del plano, etc. Vivienda familiar

Plano eléctrico

Ing. Freddy Morales H.

Prop. Aldo Medina

Arq. Pedro Álvarez del A.

Jr. Volcán Misti 123 - Chorrillos

Dibujo: Juan C. Gómez

Esc. 1/100

As-01

Dic. 2008

2. Esquema de emplazamiento eléctrico Es la parte del plano que muestra la vivienda con sus diferentes ambientes y la representación de las instalaciones eléctricas mediante símbolos. Sala

Baño Dormitorio

Wh

Cocina

Patio

9

3. Leyenda Es un cuadro que presenta los símbolos empleados en el plano con su respectivo significado.

L EY E N DA Wh

Medidor eléctrico

Tubería para conductores de dispositivos de llamada

Tablero general de distribución

Tubería en el techo

Centro de luz

Tubería en el piso

Braquete (en pared)

Número de conductores que pasan por una tubería de PVC

Spot light

Interruptor simple

Fluorescente

Interruptor doble

Caja de paso

Interruptor triple

Pulsador de timbre

Interruptor de conmutación simple

Tomacorriente

Interruptor de conmutación doble

Zumbador

Interruptor de conmutación triple

4. Especificaciones técnicas Son las recomendaciones que tiene que tener en cuenta la persona que realizará la instalación eléctrica para lograr un funcionamiento correcto y óptimo de las instalaciones.

ESPECIFICACIONES

10

TÉCNICAS

■

El tablero general será de metal con puerta del mismo material, con capacidad para 6 llaves térmicas monofásicas.

■

Todas las cajas de salida, rectangular y octagonal serán de fierro galvanizado pesado.

■

Los conductores eléctricos serán del tipo rígido TW 2,5 mm.

■

Los accesorios eléctricos serán del tipo ….… marca…

Lectura e interpretación de planos eléctricos

Distribución de las partes del plano eléctrico

Esquema de emplazamiento eléctrico

Leyenda

Especificaciones técnicas

Datos informativos

actividades 1. Observa los accesorios eléctricos y coloca en cada recuadro su símbolo.

Lectura e interpretación de planos eléctricos

11

Identificar y diferenciar los símbolos facilita la lectura de un plano eléctrico.

Cocina

Patio

Dormitorio 2

2. Observa el diagrama de emplazamiento eléctrico de una vivienda.

C1

Wh

Dormitorio 1

Sala comedor

Baño 1

C2

C1 = Circuito de tomacorrientes C2 = Circuito de iluminación

12

Lectura e interpretación de planos eléctricos

3. Identifica los símbolos empleados en el diagrama de emplazamiento y anota la cantidad de accesorios necesarios para realizar la instalación. Nombre

Símbolos

Cantidad 01

Tablero de distribución

evaluando mis aprendizajes ■

Observa el diagrama de emplazamiento del dispositivo eléctrico anterior y menciona las instalaciones eléctricas que se han de realizar en cada ambiente de la vivienda. Ambiente

Descripción

Sala-comedor Cocina Baño Dormitorio 1 Dormitorio 2

Sugerencias metodológicas: ■

Representa algunos símbolos eléctricos en la pizarra y pregunta el nombre de cada uno para recoger saberes previos de los estudiantes.

■

Muestra los materiales y accesorios a emplear en la práctica. Pide que identifiquen el símbolo que los representa.

■

En grupos realizan la actividad de la lectura e interpretación del plano eléctrico.

Lectura e interpretación de planos eléctricos

13

S E S I Ó N 2

Instalación eléctrica del circuito de iluminación Propósito: Conocer las características del circuito de iluminación de una instalación eléctrica empotrada y tenerlas en cuenta al realizar las instalaciones en una vivienda.

El circuito de iluminación constituye una parte importante de la instalación eléctrica porque permite iluminar de forma adecuada cada ambiente de la vivienda. Este circuito debe ser independiente del circuito de tomacorrientes para evitar que una falla en algún tomacorriente altere el funcionamiento de las lámparas de iluminación o, si la falla es en una lámpara, perjudique el funcionamiento de los artefactos conectados a los tomacorrientes. El circuito de iluminación es aquel que permite “alimentar” con corriente eléctrica todas las lámparas de iluminación. Cada lámpara instalada se denomina centro o punto de luz y puede ser un foco, un fluorescente, foco ahorrador, fluorescente electrónico, etc. Para controlar el encendido y apagado de las lámparas se utilizan interruptores; éstos pueden ser simples, dobles, triples o de conmutación. Cada centro de luz tiene una o dos “bajadas” por la pared que le permite conectarse con las cajas de salida donde se instalarán los interruptores. Para realizar el cableado eléctrico se debe utilizar alambre rígido Nº 14 de dos colores diferentes. Esto es recomendable para diferenciar las dos líneas de alimentación de 220 V que harán funcionar los diferentes equipos de iluminación. Generalmente el circuito de iluminación en el esquema de emplazamiento de un plano eléctrico se representa de esta manera.

En este esquema de representación observamos dos centros de luz y un interruptor doble; además, cada elemento del circuito está unido con una línea que representa el entubado por donde pasarán los conductores eléctricos.

14

El esquema gráfico de una instalación empotrada del circuito anterior se representa así:

B Lámparas incandescentes L1 L2

A Interruptor doble

B

Podemos observar que se instalarán dos lámparas de iluminación (focos, ahorradores u otros). El accesorio que las controlará será un interruptor doble. Observa la cantidad de alambres que pasarán por cada entubado. El funcionamiento es sencillo, cada interruptor debe controlar una lámpara.

actividades

1. Observa el circuito de iluminación del esquema de emplazamiento eléctrico de una vivienda (Gráfico 1). 2. Identifica el tipo de interruptor que se utilizará en cada ambiente y anótalo en el cuadro siguiente: Cochera

Cocina

Pasadizo

Sala-comedor

Baño

Dormitorio 1

Dormitorio 2

Dormitorio 2

3. En el esquema de instalación empotrada (Gráfico 2) realiza el cableado eléctrico del circuito de iluminación de la vivienda. Utiliza lapiceros de colores para representar el cableado eléctrico. Instalación eléctrica del circuito de iluminación

15

Baño

S

S

Dormitorio 1

S

S

Cocina

Pasadizo

Dormitorio 3

S3

S3

S

S

S

Patio

Dormitorio 2

Esquema de emplazamiento eléctrico de una vivienda (Gráfico 1)

C1

S3

Wh

16

Instalación eléctrica del circuito de iluminación

S

S3

S

Cochera

Sala–comedor

S3

S3

2S

C2

Dormitorio 2 Dormitorio 1 Sala–comedor

Wh

Cochera

Baño

Cocina

Pasadizo

Dormitorio 3

Patio

Esquema de instalación empotrada de una vivienda (Gráfico 2)

Instalación eléctrica del circuito de iluminación

17

evaluando mis aprendizajes ■

Elabora una lista de materiales y accesorios necesarios para realizar la instalación eléctrica del circuito de iluminación anterior. Accesorios/materiales

Cantidad

Accesorios/materiales

Cantidad

Sugerencias metodológicas:

18

■

Presenta casos sobre la dificultad de que el circuito eléctrico de una vivienda sea un circuito único, es decir, iluminación y tomacorrientes en un solo circuito.

■

Formula preguntas sobre algunos casos similares que los estudiantes hayan observado en su vivienda o comunidad.

■

Forma grupos para realizar las actividades de la sesión.

■

Solicita que cada grupo presente la lista de materiales y accesorios para la instalación.

Instalación eléctrica del circuito de iluminación

S E S I Ó N

Circuito de tomacorrientes de una vivienda Propósito: Leer e interpretar planos eléctricos para instalar correctamente el circuito de tomacorrientes en una vivienda.

3 El circuito eléctrico de tomacorrientes es una de las instalaciones más sencillas de realizar en una vivienda porque todos los tipos de tomacorrientes tienen sólo dos terminales. Los dos conductores eléctricos que “alimentan” el circuito deben conectarse directamente a cada uno de los terminales del tomacorriente. Si la instalación del circuito de tomacorrientes se realiza con dos alambres de colores diferentes, como por ejemplo rojo y azul; el alambre rojo debe llegar a uno de los terminales de todos los tomacorrientes y el alambre azul, al segundo de todos. Los tomacorrientes a emplear pueden ser simples, dobles o triples, y en cada caso la instalación es la misma.

Esquema de instalación de dos tomacorrientes

Tomacorriente doble

Tomacorriente simple Línea 2

Caja rectangular

Línea 1

Caja rectangular

Asegura bien los alambres rígidos a los terminales de los tomacorrientes para obtener un buen funcionamiento de los artefactos eléctricos.

Como observas en el esquema de instalación por todo el entubado y las cajas de salida pasan dos alambres rígidos Nº 14. Se prefiere este calibre porque conduce sin dificultad la corriente eléctrica suficiente para hacer funcionar los artefactos eléctricos de una vivienda.

Se deben emplear alambres rígidos de colores diferentes para diferenciar las dos líneas de voltaje.

19

Dormitorio 1 Baño

Cocina

Pasadizo

Dormitorio 3

Patio

1. Observa el siguiente plano e identifica cómo se han distribuido los tomacorrientes.

Dormitorio 2

actividades

C1

Wh

20

Circuito de tomacorrientes de una vivienda

Sala–comedor

Cochera

C2

Dormitorio 2 Dormitorio 1 Sala–comedor

Wh

Cochera

Baño

Cocina

Pasadizo

Patio

Patio

2. En el esquema siguiente representa la instalación eléctrica empotrada del circuito de tomacorrientes. Traza el recorrido de los alambres con lapiceros de dos colores diferentes.

Circuito de tomacorrientes de una vivienda

21

evaluando mis aprendizajes ■

Haz un listado de materiales y accesorios para la instalación del circuito de tomacorrientes. Materiales / accesorios

Cantidad

__________________________________________________________ _____________ __________________________________________________________ _____________ __________________________________________________________ _____________ __________________________________________________________ _____________ __________________________________________________________ _____________ __________________________________________________________ _____________

Sugerencias metodológicas:

22

■

Solicita que los estudiantes comenten cómo han instalado los tomacorrientes en su vivienda.

■

Presenta casos de una mala instalación de tomacorrientes y las consecuencias que ocasionarían en una vivienda.

■

Proporciona a cada grupo los tomacorrientes a emplear en una instalación empotrada.

■

Al finalizar la actividad cada grupo debe explicar cómo ha realizado su instalación y las dificultades que ha superado al hacerlo.

Circuito de tomacorrientes de una vivienda

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

S E S I Ó N

Propósito: Conocer el procedimiento para calcular la cantidad de alambre rígido a emplear en una instalación eléctrica empotrada.

4 Una operación importante en las instalaciones eléctricas es calcular la cantidad de alambre necesario para realizar la instalación. Esta actividad se denomina “metrado”. Para determinar la longitud de cada bajada o subida de los accesorios eléctricos, debes saber que la altura promedio de una vivienda es 2,40 m. Se denomina bajada a aquella conexión de un centro de luz hacia el interruptor. Recibe este nombre porque va del techo hacia la pared. Decimos también bajada de pulsador de timbre, bajada de timbre y bajada del tablero. Subida se refiere a la instalación que va desde el piso hacia la pared donde se instalará un accesorio eléctrico. Un ejemplo típico es la instalación de los tomacorrientes, que van a una altura de 40 cm del piso o, en algunos casos, a 1,10 m. Para facilitar el cálculo de alambre se utiliza el siguiente esquema con las alturas técnicamente reconocidas de los principales accesorios eléctricos. 0,15 m Techo B A J A D A

2,40 m

Centro de luz Timbre Tablero de distribución

2,06 m 2,00 m

Braquete o caja de paso

1,80 m Interruptor

Pulsador

1,40 m

Tomacorriente A D I B U S

1,10 m

Cocina Tomacorriente

0,80 m 0,40 m N.P.T. 0,11 m

N.P.T.: Nivel del piso terminado

23

Según la tabla anterior podemos determinar la longitud de los alambres a emplear en las subidas y/o bajadas de los accesorios eléctricos que se van a instalar. Así por ejemplo tenemos: Al interruptor se le asigna 1,35 m de longitud de alambre:

Los rollos de alambre rígido tienen 100 m de longitud. Este dato nos servirá para saber cuántos rollos utilizaremos en la instalación eléctrica.

1 m + 0,15 m + 0,20 m Un metro es la altura del techo hacia la caja rectangular. En la caja se instalará el interruptor. A esta cantidad se suman 15 cm por la longitud del codo que está empotrado en el techo y 20 cm más por la longitud del alambre que se deja como “mecha”. Esta mecha facilitará la instalación del interruptor. Si la bajada es para un interruptor simple se consideran 2 alambres de 1,35 m haciendo un total de 2,70 m. Si es para un interruptor doble o de conmutación, se consideran 3 alambres. Así 1,35 m x 3 = 4,05 m Teniendo en cuenta todos estos detalles podemos determinar longitudes promedios para cada bajada o subida hacia el accesorio eléctrico a instalar: ✓ Tomacorrientes bajo:

0,40 + 0,11 + 0,20 = 0,71 m

✓ Tomacorriente alto:

1,10 + 0,11 + 0,20 = 1,41 m

✓ Pulsador de timbre:

1,00 + 0,15 + 0,20 = 1,35 m

✓ Tablero de distribución:

0,60 + 0,15 + 0,20 = 0,95 m

✓ Timbre o dispositivo de llamada:

0,35 + 0,15 + 0,20 = 0,70 m

A estas medidas se suma la distancia que hay entre el centro de luz y la bajada en el caso del interruptor, o las subidas en el caso del tomacorriente. Un plano eléctrico se representa mediante una escala, generalmente de 1:100 ó 1:50. La escala es la proporción del tamaño real en que se ha dibujado el plano de la vivienda. Por ejemplo, si empleamos la escala 1:100 significa que 1 centímetro en el papel representa 100 centímetros del tamaño real de la vivienda. La escala 1:50 indica que un centímetro en el plano equivale a 50 centímetros de la vivienda. Observa el gráfico siguiente. Tiene tres tomacorrientes a instalar. Asumimos que al tomacorriente 3 le está llegando la alimentación mediante 2 alambres y se tiene que hacer las conexiones desde ahí hacia los demás. Para calcular la cantidad de alambre a emplear se mide con una wincha o regla la distancia entre cada uno de los tomacorrientes, considerando las curvas que tiene el entubado en el plano.

24

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

Tomacorriente 1

Sala–comedor

Tomacorriente 3 Tomacorriente 2

El tomacorriente 1 tiene una longitud de separación al tomacorriente 2 de 8 cm, y entre el tomacorriente 2 y el 3 hay 6 cm. Entonces: 8 + 6 = 14 cm Esta cantidad se multiplica por la escala utilizada en el plano eléctrico. Si la escala es 1:100, 14 por 100 es igual a 1400 cm, lo que equivale a 14 m. A los 14 m hay que agregar 71 cm por cada subida de los tomacorrientes. En el gráfico tenemos 4 subidas; por lo tanto: 71 x 4 = 284 cm, que equivale a 2,84 m Podemos decir que para instalar los tres tomacorrientes se emplearán: 14 + 2,84 = 16,84 m Sabemos que por el circuito de tomacorrientes pasan dos alambres; entonces, la cantidad total de alambre a emplear es 33,68 m. En el caso del circuito de iluminación ocurre algo parecido. Observa que en el esquema de emplazamiento de una habitación hay un punto de luz y un interruptor simple. Para desarrollar este ejemplo vamos a asumir que la alimentación que viene de otro ambiente llega hasta el centro de luz. S La longitud del centro de luz al interruptor en el plano es de 6 cm. Si la escala empleada es 1:100, para hallar la longitud multiplicamos 6 x 100, lo cual hace 600 cm ó 6 m. A esta cantidad hay que agregar 1,35 m por la bajada del interruptor, haciendo un total de 7,35 m. Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

25

Recuerda que para instalar un interruptor simple se necesitan dos alambres; entonces: 7,35 x 2 = 14,70 metros de alambre rígido. En el caso del circuito de iluminación, debemos conocer el número de alambres que pasan por los ductos para multiplicarlos por la longitud hallada.

actividades

1. Observa el plano, identifica y diferencia los dos circuitos: iluminación y tomacorrientes. La escala empleada para representar el esquema de emplazamiento es 1:50. 2. Determina la cantidad de alambres que se utilizarán en el circuito de iluminación y en el de tomacorrientes. Circuito de iluminación

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Circuito de tomacorrientes

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

Patio

2S

S

Dormitorio

S

S

S

Baño

Wh

Cocina

Sala

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

27

evaluando mis aprendizajes 1. Determina la cantidad de alambres que se emplearán para el circuito de tomacorrientes y de iluminación. La escala empleada en el plano es 1:100. Wh

C2

S3

S3

C1

Sala–comedor

Cocina

S

2S

Patio

S S S

S

Dormitorio 1 Baño

Dormitorio 2

2. Completa la tabla siguiente: Color del alambre metros

Circuito de iluminación en metros

Circuito de tomacorrientes en metros

Cantidad total en metros

Cantidad de rollos de alambre

Rojo Azul Verde

Sugerencias metodológicas:

28

■

Dibuja en la pizarra o presenta un gráfico de una instalación eléctrica sencilla para que los estudiantes puedan observar y calcular el metrado de los alambres.

■

Forma grupos para desarrollar la actividad y evaluación.

Cálculo del metrado de alambres para instalaciones eléctricas

S E S I Ó N

Instalación de un tablero de distribución eléctrica Propósito: Conocer los tipos, características y formas de instalar tableros de distribución eléctrica en una vivienda.

5 En toda instalación eléctrica existe un tablero de distribución (TD). Este constituye el punto central de la instalación y tiene tres funciones: ■

Distribuir la energía eléctrica a varios circuitos independientes en toda la vivienda, principalmente iluminación y tomacorrientes.

■

Proteger cada circuito de fallas comunes como cortocircuitos o sobrecargas. La llave colocada en cada circuito desconecta la corriente eléctrica al producirse un cortocircuito o sobrecarga. Esto se hace en forma automática si es una llave térmica, o mediante la apertura de un fusible si es una llave de cuchilla (’vuela el fusible”).

■

Facilitar la posibilidad de desconectar la energía eléctrica de uno de los circuitos mediante el manejo de la palanca de control de la llave térmica o llave de cuchilla. Esto se realiza en casos de emergencia o para realizar trabajos de mantenimiento y reparación.

El tablero de distribución se coloca en un lugar común de la vivienda, generalmente en la cocina. También puede estar en un pasadizo. Se recomienda que esté en línea directa a la ubicación del medidor eléctrico de la vivienda y que sea de accesibilidad inmediata ante una emergencia (cortocircuito o sobrecarga). La cantidad de llaves que debe llevar el tablero depende de la forma en que se quiere distribuir la corriente eléctrica en la vivienda. Generalmente en una vivienda la corriente se distribuye por el tipo de circuito. Puede ser uno de iluminación y otro de tomacorrientes; en este caso, el tablero debe tener tres llaves: una llave general (1), otra para iluminación (2) y otra para tomacorrientes (3). Medidor eléctrico Wh

Tablero de distribución 2 1 3

Circuitos eléctricos Iluminación Tomacorrientes

Otra forma de distribuir la corriente es por ambientes o artefactos eléctricos especiales de la vivienda. Esto se hace cuando se tiene un negocio, se alquila una parte de la vivienda o se tiene un artefacto especial como una terma eléctrica.

29

En este tipo de distribución de energía eléctrica, el tablero tiene una llave general (1), una llave para el circuito de tomacorrientes (2) e iluminación (3), una para el artefacto especial (4) y, además, una llave para el ambiente que se desea controlar (5) en forma independiente. Se recomienda que el ambiente que se ha alquilado o donde se implemente un negocio tenga un pequeño tablero de distribución (sub tablero) con tres llaves: una general (1), otra para tomacorrientes (2) y otra para iluminación (3). Tablero de distribución

Ambientes de la vivienda

2 Tomacorrientes 3 Iluminación

1

Wh

4

Medidor eléctrico

5

Terma eléctrica Ambiente alquilado

2 Tomacorrientes

1 3 Sub tablero

Iluminación

Elegir un tablero para una vivienda requiere primero definir el tipo de distribución eléctrica que se va a implementar. Dependiendo de eso, se tomará la decisión del tamaño y la cantidad de llaves del tablero. Hay tres tipos básicos de tablero de distribución eléctrica para llaves térmicas: tableros tipo riel, tipo tornillo y tipo engrape. El tablero tipo riel posee en la base un riel o tira metálica para permitir que la llave térmica quede fija. La fijación a la base del tablero es muy sencilla, basta presionar la llave al riel para que quede firme y segura. Si el tablero de distribución es tipo riel todas las llaves térmicas deben ser del mismo tipo.

Riel metálico

30

Tablero de distribución con dos rieles

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

Llave térmica con abertura en la parte posterior para asegurarse al riel

El tablero de distribución tipo tornillo generalmente es de madera o de metal con fondo de madera. Las llaves se aseguran a la base mediante uñas metálicas con unos tornillos autorroscantes. La llave térmica tipo tornillo tiene cuatro ranuras que permiten que se asegure al tablero. Ranuras para colocar las uñas metálicas

Tornillo autorroscante

Uña metálica

El tablero de distribución tipo engrape es muy similar en su forma a los de tipo riel. La diferencia es que en la base del tablero se ubican unas platinas metálicas delgadas conectadas entre sí, de tal forma que basta con presionar la llave para que quede asegurada y conectada. La llave térmica para este tipo de tablero no tiene terminales de conexión externa, sus terminales vienen en la parte inferior.

Los tableros de distribución que actualmente se emplean son de acero galvanizado. Tienen aberturas según el tipo de llave a instalar (monofásica o trifásica) y todos llevan tapa de metal. Los tableros se empotran en la pared. Instalación de un tablero de distribución eléctrica

31

actividades 1. Diseña la instalación gráfica de un tablero de distribución con tres llaves térmicas. La primera debe ser la llave general, la segunda llave debe controlar todos los tomacorrientes, y la tercera, todos los equipos de iluminación de la vivienda. L1

L2

2. Traza la instalación gráfica de un TD con alimentación monofásica para una vivienda que tiene circuito de tomacorrientes, iluminación, una terma eléctrica y una cochera que se ha alquilado para un negocio. a) Selecciona cuatro llaves térmicas de diferentes amperajes. b) Elige la de mayor amperaje y utilízala como llave general. c) Cada llave debe controlar el circuito de iluminación, tomacorrientes, la terma y la cochera en forma independiente. L1

32

L2

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

3. Instalación de un tablero con alimentación trifásica: Herramientas: ■

Alicate universal

■

Alicate de punta

■

Alicate de corte

■

Destornillador plano

■

Destornillador estrella

R.S.T. Son las letras que representa cada una de las tres fases que tiene la corriente eléctrica trifásica.

Accesorios: ■

1 tablero de distribución

■

1 llave térmica trifásica 30 A

■

2 llaves térmicas monofásicas 15 y 20 A Conductores y otros:

■

3 alambres rígidos Nº 14 de 1 m (colores diferentes)

■

1 cinta aislante Procedimiento:

1. La llave térmica trifásica que se va a emplear como llave general debe ser de mayor amperaje que las otras dos, debido a que controlará toda la corriente eléctrica de la vivienda. Las llaves monofásicas son de 15 y 20 amperios.

2. Conecta a las entradas de la llave trifásica R.S.T. tres alambres rígidos de 40 cm aproximadamente (los alambres deben ser de colores diferentes). R

S

1

T

2

3

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

33

3. De las tres salidas de la llave trifásica (1, 2 y 3) conecta dos alambres rígidos Nº 14 a los terminales 1 y 2 y únelos con las entradas de una de las llaves monofásicas.

R

S

T

1

2

3

4. De la salida 3 de la llave trifásica conecta un alambre rígido y únelo a la primera entrada de la segunda llave monofásica, y de la entrada 2 de la primera llave monofásica une otro alambre del mismo color a la segunda entrada de la llave que falta. R

S

T

1

1

2

3

Utiliza alambres de diferentes colores para facilitar la instalación.

34

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

2

1

2

evaluando mis aprendizajes 1. Representa en forma gráfica la instalación del tablero de distribución que emplearías en tu vivienda según el tipo de corriente: monofásica o trifásica.

2. Selecciona los materiales y accesorios necesarios e instala en forma práctica el tablero de distribución que has representado.

Sugerencias metodológicas: ■

Al iniciar la sesión muestra un tablero general de distribución con llaves térmicas. Pide a los estudiantes que lo observen e identifiquen la función de cada llave.

■

Forma grupos para resolver las actividades planteadas.

■

Evalúa los procesos que desarrollan los estudiantes al ejecutar la práctica y refuerza los contenidos.

Instalación de un tablero de distribución eléctrica

35

S E S I Ó N 6

Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución Propósito: Conocer fórmulas y procedimientos para calcular la corriente eléctrica que circulará por cada circuito eléctrico de la vivienda a fin de elegir una llave térmica adecuada.

Las llaves térmicas pueden ser monofásicas y trifásicas. Observando la forma física podemos notar claramente la diferencia: una llave monofásica tiene dos terminales de entrada en la parte superior y dos de salida en la parte inferior, mientras que la trifásica tiene tres arriba y tres abajo. Los símbolos que los identifican son los siguientes: L1

L2

Llave térmica monofásica

R

S

T

Llave térmica trifásica

Los valores comerciales de las llaves térmicas son de 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 y 100 amperios. Cada llave trae impreso el valor de la corriente en un extremo. Ejemplo: C63, C32, C25 indica que la llave puede conducir y soportar hasta 63, 32 y 25 amperios de corriente. Es necesario conocer la cantidad de corriente que puede controlar cada tipo de llaves. Si la corriente es mayor que la capacidad indicada en la llave, ésta se desconecta automáticamente y no conduce corriente.

Funcionamiento en caso de cortocircuito Se denomina cortocircuito a la falla en un aparato o línea eléctrica por la cual la corriente pasa directamente del conductor L1 al conductor L2. Cuando se produce un cortocircuito, la intensidad de la corriente aumenta y al ser tan grande, activa el accionamiento magnético del interruptor. El accionamiento magnético básicamente es un electroimán que activa el dispositivo de disparo y produce una desconexión automática.

36

La protección contra un cortocircuito es casi instantánea (unas pocas centésimas de segundo).

Funcionamiento en caso de sobrecarga La sobrecarga se produce generalmente cuando entran en funcionamiento varios artefactos al mismo tiempo (refrigerador, plancha, lavadora, terma eléctrica, máquinas de motores de un taller, etc.) conectados a un mismo circuito. Cuando se produce la sobrecarga, empieza a circular mayor corriente de la que la llave térmica está calibrada para soportar. Esto produce el calentamiento de los conductores; por ende, se calienta también el bimetálico que activa la acción de disparo y desconexión de la llave térmica. La protección contra sobrecarga es más lenta que la por cortocircuito. Tarda unos minutos en interrumpir el servicio.

Protecciones automáticas de las llaves térmicas Protección térmica: Está compuesta de un bimetal, es decir, dos metales aleados Bajo coeficiente de diferentes coeficientes de Contacto dilatación unidos en toda su Alto coeficiente extensión. Al elevarse la temperatura de este elemento por intermedio de la corriente eléctrica, cambia notablemente su forma y el movimiento se aprovecha para activar el mecanismo de disparo que acciona la llave principal y la mueve con la rapidez necesaria para abrir el circuito. Protección magnética: Se fundamenta en la atracción que ejerce una bobina sobre un núcleo de hierro. En el caso de los interruptores dicha fuerza se aplica directa o indirectamente a la apertura de la llave. En el esquema básico de funcionamiento que muestra la figura se observa que, si la corriente supera el valor que puede conducir la llave, la fuerza magnética sobre el núcleo es suficiente para atraerlo y abrir el circuito. Un interruptor térmico es un aparato de maniobra y protección. La conexión es manual pero la apertura puede ser manual o automática.

I

I

I

Esquema de instalación: En un tablero de distribución (TD) para una vivienda se deben instalar como mínimo tres llaves: una llave general, otra para el circuito de iluminación y otra para los tomacorrientes. Es importante conocer el amperaje de cada llave térmica para colocarlo según el tipo de circuito a controlar. Usualmente la llave general debe ser de mayor amperaje que las otras, 40 A o más, la llave para los tomacorrientes de 25 A o más y la de iluminación, de 16 A. Estos son los valores de corriente promedios utilizados en una vivienda. Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución

37

Las llaves térmicas, a diferencia de las llaves de cuchilla, son más fáciles de manipular; basta con levantar la palanca de control para restablecer la corriente; mientras que, en la llave de cuchilla, hay que destapar la cubierta de protección, bajar la palanca de control, retirar el fusible “quemado”, cambiarlo y levantar nuevamente la palanca. El gráfico muestra la instalación simbólica de un TD con tres llaves térmicas monofásicas.

L1

L2

La corriente eléctrica que pueden conducir las llaves térmicas viene marcada en el mismo dispositivo.

Llave general

Salida para tomacorrientes

Salida para iluminación

Selección de una llave térmica: Para calcular el valor del amperaje de cada llave térmica, debemos conocer las potencias de los artefactos y equipos electrodomésticos más importantes. Artefacto

38

Potencia (W)

Artefacto Artefacto

Potencia (W)

Artefacto

Potencia (W)

Foco

100

Televisor 14”

60

Minicomponente

251

Foco

75

Televisor 21”

81

DVD

20

Foco

50

Radio

20

Microondas

1 100

Fluorescente circular

22

Fluorescente recto

20

Cocina 2 hornillas

2 000

Fluorescente circular

32

Fluorescente recto

40

Cocina 4 hornillas-horno

7 000

Aspiradora

600

Lustradora

300

Licuadora

585

Refrigeradora

160

Plancha

1 000

Bomba de agua

20

Lavadora

500

Terma agua

1 500

Olla arrocera

Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución

1 000

Para calcular la corriente que pasará por un ramal eléctrico de la vivienda recordemos la siguiente formula: I=

P V

Donde: I = Intensidad de la corriente en amperios. P = Potencia de la carga conectada en vatio o watt. V = Voltaje de alimentación en voltios.

a)

Llave de Iluminación En una vivienda el circuito de iluminación está compuesto por 10 lámparas incandescentes de 100 W. 10 lámparas x 100 W = 1 000 W I=

P V

entonces: 1 000 W ÷ 220 V = 4,54 amperios

El consumo de corriente calculado en el circuito de iluminación es de 4,54 amperios; entonces, podemos elegir una llave térmica de 10 amperios. Este valor es superior al valor calculado, pues es mejor colocar una llave de mayor amperaje para que nos posibilite instalar más lámparas en la vivienda.

b) Llave de tomacorrientes En la vivienda se tiene: 2 televisores, 1 plancha, 1 DVD, un equipo de música y una refrigeradora. 2 televisores 1 plancha 1 DVD

120 W + 1 000 W 20 W

1 minicomponente

251 W

1 refrigerador

160 W

Potencia total

1 551 W

1 551 W ÷ 220 V = 7,05 amperios El consumo de todos los artefactos es de 7,05 amperios. Entonces, la llave térmica sería de 10 amperios, pero lo más recomendable es una de 16 amperios, ya que en el futuro se podría aumentar la carga de consumo con más artefactos. Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución

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c) Llave general Como ya se ha determinado la corriente de cada circuito, iluminación 4,54 A y tomacorrientes 7,05 A, la llave térmica general debe ser de más de 11,59 A, el valor recomendable sería de 25 A.

actividades 1. Una vivienda cuenta con 12 focos de 100 W, 5 fluorescentes de 40 W, 2 televisores, 1 refrigeradora, 1 equipo de música, 1 aspiradora, 1 licuadora, una cocina de 4 hornillas y una terma eléctrica. Determina el valor de corriente de cada llave térmica a instalar en el tablero de distribución. 2. Una tienda de venta de artefactos electrodomésticos tiene en muestra 14 televisores, 9 equipos de música, 7 DVD, 6 refrigeradoras y 1 aspiradora funcionando; además, están encendidos 14 equipos fluorescentes rectos dobles. Determina el valor de las llaves del tablero de distribución.

evaluando mis aprendizajes ■

Selecciona las llaves, accesorios y materiales necesarios para realizar la práctica de los tableros de distribución de las actividades 1 y 2.

Sugerencias metodológicas:

40

■

Presenta varios tipos de llaves térmicas para que los estudiantes identifiquen sus características. Luego, pide que comenten cuáles tienen instalados en su vivienda.

■

Pregunta si han tenido alguna dificultad con las instalaciones eléctricas de este tipo de llaves en su vivienda.

■

Cada grupo de estudiantes expone los resultados y estrategias de las actividades.

Selección de llaves térmicas para un tablero de distribución

S E S I Ó N

Puesta a tierra Propósito: Conocer las características, aplicaciones y forma de instalar la puesta a tierra en una vivienda.

7

Se denomina sistema de puesta a tierra el conjunto de elementos que se implementan en la instalación eléctrica de una vivienda con el propósito de dar una adecuada protección a las personas que la habitan. Los artefactos electrodomésticos que requieren un sistema a tierra son aquellos cuyos enchufes tienen tres clavijas o aquellos que en el circuito de los tomacorrientes poseen un tercer cable de color verde o, en algunos casos, verde con una raya amarilla. El sistema de puesta a tierra protegerá todo equipo eléctrico conectado a un tomacorriente y a las personas que manipulan los artefactos de la vivienda de cualquier descarga eléctrica. El sistema de puesta a tierra consiste en instalar un tercer alambre, que va conectado desde un tercer terminal de los tomacorrientes de la vivienda a un electrodo de cobre colocado en un pozo denominado pozo a tierra.

Tomacorriente Conector Tierra

Línea a tierra

Electrodo de cobre

Los tomacorrientes que se conectan a este sistema de protección tienen tres orificios: dos son las entradas normales para cualquier enchufe y el tercer orificio es la conexión a tierra. Los enchufes, al igual que los tomacorrientes con puesta a tierra, tienen tres terminales de conexión. En los enchufes puedes identificar tres clavijas. La de tierra generalmente es circular, y las otras dos son planas.

41

Pasos para construir un pozo a tierra: 1. En un espacio de la vivienda (patio o jardín) se hace una excavación, una especie de pozo de aproximadamente 1 m de diámetro por 2,50 m de profundidad. 2. Una vez lista la excavación, se coloca el electrodo de cobre de 2 metros de longitud aproximadamente, teniendo cuidado que esté ubicado al centro del pozo. 3. Luego, se echa tierra de cultivo tamizada y limpia, aproximadamente hasta que cubra un metro de la altura total del pozo. 4. Se completa el relleno del pozo con la aplicación de la bentonita entre otros compuestos, como el sulfato de magnesio, sulfato de cobre o compuestos químicos patentados (THOR GEL, GEM, etc.). 5. En la parte de la superficie se recomienda colocar una bóveda con tapa, de tal forma que cubra el pozo a tierra. 6. En el extremo del electrodo que queda en la superficie se conecta el alambre de color verde (tierra) que viene del tercer terminal de los tomacorrientes mediante una abrazadera. La abrazadera debe ser con perno de bronce o latón o de hierro fundido. 7. El alambre a tierra debe estar colocado en un ducto desde sus puntos de origen (tomacorrientes) hasta el pozo a tierra, evitando hacer empalmes. 8. El pozo a tierra debe estar por lo menos a 50 cm de distancia de la pared de la vivienda. El calibre del alambre que se instalará como tierra debe ser un número más que el de los tomacorrientes. Si el de tomacorriente es Nº 14, el de tierra debe ser Nº 16.

El terreno donde se instalará el pozo a tierra debe estar limpio de piedras o basura para asegurar el buen funcionamiento del sistema.

42

Puesta a tierra

actividades ■

Observa los dibujos y coloca en el recuadro el número que corresponda al orden de pasos para la construcción de un pozo a tierra.

Puesta a tierra

43

evaluando mis aprendizajes 1. Escribe una carta a un amigo explicándole qué pasos debe seguir para instalar un pozo a tierra. 2. Escribe las ventajas de la instalación de un sistema de puesta a tierra.

Sugerencias metodológicas: ■

Plantea preguntas para recoger saberes previos sobre el pozo a tierra.

■

Muestra los materiales a emplear en la instalación de un pozo a tierra.

■

Propicia un espacio en la siguiente sesión para que los estudiantes compartan los resultados de sus actividades.

El fin primordial de la instalación de puesta a tierra es brindar seguridad a las personas contra descargas eléctricas

44

Puesta a tierra

S E S I Ó N 8

Instalación de un tomacorriente con puesta a tierra Propósito: Conocer las características, aplicaciones y forma de instalar los tomacorrientes con puesta a tierra.

Los tomacorrientes con puesta a tierra, a diferencia de los tomacorrientes simples, tienen tres orificios y tres terminales de conexión. Se caracterizan por tener dos entradas planas y una tercera circular para la conexión a tierra. A estos tomacorrientes puede conectarse todo tipo de enchufes, los normales y los que alimentan exclusivamente los artefactos que llevan conexión a tierra, como las computadoras, refrigeradoras, estabilizadores, fotocopiadoras, hornos microondas, etc. La instalación de este tipo de tomacorrientes consiste en conectar alambres rígidos a sus tres terminales. Dos alambres llevan la corriente eléctrica (L1 y L2) y el tercero debe ser tierra. El alambre rígido Nº 14 es el más empleado en los circuitos de tomacorrientes de una vivienda, porque conduce la cantidad de corriente necesaria para hacer funcionar los artefactos de uso doméstico. El calibre de alambre para realizar la conexión a tierra debe ser de un número mayor que los empleados en la instalación: si es Nº 14, el alambre a tierra debe ser Nº 16. Esto debido a que sólo servirá para Tomacorriente conducir la descarga eléctrica producida en el cortocircuito, que tiene un valor más pequeño que la que conducen las líneas L1 y L2. Los colores de alambres a emplear pueden ser diferentes, pero el cable de puesta a tierra debe ser de color verde o verde con una raya amarilla. Los otros dos pueden asumir otros colores comerciales, como el rojo, blanco, negro y azul.

Conector

Línea a tierra

Tierra

Electrodo de cobre

TOMACORRIENTE Línea 1 Línea 2 Tierra

45

En forma física un tomacorriente tiene esta forma:

Ventajas de instalar un tomacorriente a tierra

Toma sin puesta a tierra

Toma con puesta a tierra

En el gráfico se observa que una persona que manipula un artefacto abastecido de energía con un tomacorriente normal, recibe una descarga eléctrica cuando el artefacto tiene algún desperfecto. Mientras que, en el segundo caso, la persona no recibe descarga alguna porque al tener la protección de un tomacorriente con puesta a tierra, la descarga se realiza a través del tercer alambre (verde) y se dirige al electrodo del pozo a tierra que se ha instalado en la vivienda o local.

46

Instalación de un tomacorriente con puesta a tierra

actividades Instalación de un tomacorriente simple y doble con puesta a tierra: Herramientas: ■

Alicate universal

■

Alicate de punta

■

Alicate de corte

■

Destornillador plano

■

Destornillador estrella

El alambre de puesta a tierra es de color verde o verde con una raya amarilla.

Accesorios: ■

1 tomacorriente con puesta a tierra simple

■

1 tomacorriente con puesta a tierra doble Conductores y otros:

■

2 alambres rígidos Nº 14 de 1 m cada uno (colores diferentes)

■

1 m de alambre rígido Nº 16 de color verde (tierra)

■

1 cinta aislante Procedimiento:

1. Pela 2 cm del aislante de cada una de las puntas de los alambres. Utiliza el alicate universal y punta, o el de punta y el de corte. 2. Haz un ojalillo a cada punta de los alambres pelados. Utiliza el alicate de punta. 3. Coloca el alambre con el aislante de color verde al terminal medio (tierra) de los tres que tiene el tomacorriente. 4. Con el alicate de punta cierra el ojalillo y ajusta bien el tornillo del terminal hasta que quede bien asegurado.

Instalación de un tomacorriente con puesta a tierra

47

5. Repite esta operación con los otros dos terminales. 6. Realiza la instalación de un tomacorriente doble. Repite los pasos anteriores.

evaluando mis aprendizajes ■

Instala tres tomacorrientes dobles con puesta a tierra en el tablero de prácticas. Entrada de tres alambres

Tomacorriente 1

Tomacorriente 2 Tomacorriente 3

Tablero de prácticas de instalaciones empotradas

Sugerencias metodológicas:

48

■

Muestra a cada grupo los tomacorrientes con puesta a tierra y pide que comenten si los han utilizado alguna vez.

■

Realiza un esquema gráfico para reforzar los conceptos y la forma de instalar estos tomacorrientes.

■

Plantea situaciones o ejemplos de consecuencias que podrían producirse si no se instala correctamente este tipo de tomacorrientes.

Instalación de un tomacorriente con puesta a tierra

S E S I Ó N 9

Instrumentos de medición Propósito: Conocer y utilizar los instrumentos de medición para verificar el funcionamiento de los artefactos y equipos eléctricos de una vivienda.

El instrumento que permite realizar la medición de las tres magnitudes eléctricas (voltaje, corriente y resistencia) es el multímetro también llamado multitester o polímetro. Se utiliza para realizar múltiples mediciones, como el voltaje de las pilas, baterías y tomacorrientes, la corriente eléctrica que circula por los focos, la resistencia de algunos materiales eléctricos, etc. El multímetro es la unión de tres instrumentos que décadas pasadas se utilizaban en forma separada: el amperímetro, el voltímetro y el ohmímetro. El amperímetro permitía medir la corriente continua y alterna de un circuito eléctrico; el voltímetro, el voltaje en corriente continua y alterna; y el ohmímetro, las resistencias de algunos materiales eléctricos.

Tipos de multímetro: a) Los multímetros analógicos son fáciles de identificar porque poseen una aguja que al moverse sobre una escala indica el valor de la magnitud medida. Constan de un selector de rangos, perilla móvil, ubicado en la parte inferior y sirve para seleccionar la magnitud que se va a medir. En la parte superior tienen un panel con varias escalas que permiten saber el valor medido según la posición que tenga la aguja móvil al momento de hacer la prueba.

Multímetro analógico

En la parte inferior tienen dos orificios marcados con + y – donde encajarán las dos puntas de prueba según la polaridad: al rojo le corresponde el positivo y al negro el negativo. Estos instrumentos están diseñados para medir voltaje alterno y voltaje continuo, corriente en miliamperios y resistencia en ohmios.

POWER ON

b) Los multímetros digitales se identifican principalmente porque poseen en la parte superior un panel numérico que permite leer los valores medidos. En la parte inferior tienen un selector de rangos (voltaje continuo y alterno, corriente y resistencia). También cuentan con dos orificios para insertar las dos puntas de prueba (roja y negra). A diferencia de los multímetros analógicos son más exactos y precisos.

A

MÁX

Multímetro digital

49

Simbología Al ser el multímetro un instrumento que mide las tres magnitudes eléctricas (voltaje, corriente y resistencia), asume una simbología según el tipo de magnitud medida. Estos símbolos se utilizan para simplificar su representación y la función que cumplen en los esquemas o circuitos de prueba:

VOLTÍMETRO

AMPERÍMETRO

OHMÍMETRO

Partes de un multímetro digital Se pueden distinguir las siguientes partes:

Polaridad inversa

a) La pantalla (display), permite visualizar los valores medidos.

Indicador de batería

b) El interruptor (power on/off), sirve para encender o apagar el multímetro.

Pantalla

c) Selector de funciones y rangos, es una perilla móvil que permite seleccionar la función que cumplirá el multímetro. Puede medir: –

Resistencia de 0 a 2 000 kiloohmios.

–

Voltaje continuo de 0 a 1 000 voltios.

–

Voltaje alterno de 0 a 750 V.

–

Corriente continua de 0 a 2 000 miliamperios.

–

Corriente alterna de 0 a 10 amperios.

d) En la parte inferior tienen las entradas para las puntas de pruebas, lo cual facilitará las mediciones de las magnitudes eléctricas.

POWER

Interruptor

ON

Selector de funciones y rangos

A

Entradas de las puntas de prueba

MÁX

El multímetro digital se emplea con mayor frecuencia por ser un instrumento que brinda lecturas más precisas. Tiene las siguientes especificaciones técnicas: AC Voltaje: DC Voltaje: AC Corriente: DC Corriente: Resistencia:

50

0–1999 mV, 199,9 V, 750 V 0–1999 mV, 19,99 V, 199,9 V, 1000 V 19,99 mA, 199,9 mA, 1999 mA, 10 A 1999 µA, 19,99 mA, 199,9 mA, 1999 mA, 10 A 0–199,9 Ω, 1999 Ω, 19,99 kΩ, 199,9 kΩ, 1999 kΩ

Instrumentos de medición

El selector de funciones sirve para escoger el tipo de magnitud a medir.

A

Amperímetro de corriente continua

V

Voltímetro de corriente continua

∼ A

Amperímetro de corriente alterna

∼ V

Voltímetro de corriente alterna

Ω

Ohmímetro

En los multímetro es común encontrar este tipo de datos: ● ● ● ● ●

Voltaje AC (ACV) Voltaje DC (DCV) Corriente AC (AC-mA) Corriente DC (DC-mA) Resistencia (Ω)

: : : : :

Voltaje en corriente alterna (voltios) Voltaje en corriente directa (voltios) Corriente alterna (miliamperios) Corriente directa (miliamperios) Resistencia (ohmios)

El selector de rangos permite establecer el valor máximo que se podrá medir y visualizar en la pantalla. Esto se determina conociendo el valor aproximado de voltaje que se va a medir. Ejemplo:

● ● ● ●

Para medir

Seleccionar el rango

2 voltios (CC) 220 voltios (CA) 12 voltios (CC) 180 voltios (CA)

20 V 750 V 20 V 200 V

Se escoge siempre un rango superior al de la magnitud que se mide.

Antes de medir identifica la magnitud eléctrica y selecciona correctamente la función del multímetro para no dañarlo.

En el caso del ohmímetro, tiene los siguientes rangos: 200, 2 000, 20, 200 y 2 000 K ohmios. Cuando se mide una resistencia eléctrica en los rangos que tienen el número y la letra K, el valor que se visualiza en la pantalla se multiplica por 1 000 para saber el valor real medido. Ejemplo: El selector de rangos y funciones está en 200 K y al medir una resistencia, la pantalla marca 80. Este valor se multiplica por 1 000, resultando 80 000 ohmios el valor medido.

actividades

■

Observa un multímetro digital. Instrumentos de medición

51

2. Anota en la tabla las funciones y rangos del multímetro Funciones

Rangos

Valor máximo que puede medir

Ohmímetro Voltímetro (CA) Voltímetro (CC) Amperímetro (CA) Amperímetro CC)

evaluando mis aprendizajes ■

Marca (V) verdadero o (F) falso según corresponda.

1. El amperímetro del multímetro permite medir el voltaje de las pilas.

(V)

(F)

2. Con el ohmímetro se puede medir la resistencia eléctrica.

(V)

(F)

3. El multímetro permite medir las magnitudes eléctricas principales.

(V)

(F)

4. El voltímetro sirve para medir el voltaje de los tomacorrientes.

(V)

(F)

5. Las puntas de pruebas forman parte del multímetro.

(V)

(F)

6. El selector de rangos permite seleccionar la función del multímetro.

(V)

(F)

7. El display es una parte importante del multímetro digital.

(V)

(F)

8. El interruptor power sirve para encender o apagar el multímetro digital.(V)

(F)

9. Con el voltímetro (CC) y el voltímetro (CA) se mide lo mismo.

(V)

(F)

10. Las puntas de prueba se colocan en cualquier parte del multímetro.

(V)

(F)

Sugerencias metodológicas:

52

■

Promueve una lluvia de ideas sobre el tema para recoger saberes previos de los estudiantes.

■

Muestra un multímetro y explica la forma de utilizarlo.

■

Proporciona a cada grupo un multímetro para que identifiquen las funciones y rangos de medición.

■

Las actividades pueden desarrollarse en grupos. Al final, deben exponer sus conclusiones.

Instrumentos de medición

S E S I Ó N

Prácticas de medición Propósito: Realizar correctamente mediciones de voltaje, corriente y resistencia con el multímetro.

10

El multímetro permite medir voltaje, corriente y resistencia.

Medición de voltaje Para realizar este tipo de medición, primero debes identificar el tipo de voltaje. Recuerda que puede ser voltaje de corriente continua (DCV) o voltaje de corriente alterna (ACV). Esto es muy importante para seleccionar la función adecuada y no dañar el multímetro.

Elige un rango mayor al valor de la magnitud eléctrica que se quiere medir.

En ambos casos las puntas de prueba del instrumento se colocan en paralelo a los terminales del elemento que se va a medir. El terminal rojo (positivo) al positivo del elemento que estamos midiendo, y la punta negra (negativo) al negativo. La corriente alterna no tiene polaridad; por lo tanto, cuando se quiere medir voltaje, no se tiene en cuanta la polaridad de las puntas de prueba. Ejemplo 1: ■

Medición del voltaje en una pila AA de 1,5 V en corriente continua.

POWER

POWER

ON

ON

Función: VCC Rango: 20 V A

MÁX

A

MÁX

53

Ejemplo 2: ■

Medición del voltaje en un circuito simbólico de tres lámparas (focos) conectadas en paralelo y alimentadas con corriente alterna. Medición del voltaje en el foco 1

L2

L1

POWER

A

A

A

B

B

B

ON

A

MÁX

Función: ACV Rango: 750 V

Medición de resistencia Cuando se quiere medir la resistencia de algunos elementos como un transformador, una bobina, la resistencia de carbón o realizar pruebas de continuidad, se debe seleccionar la función ohmímetro (Ω) en un rango según el valor aproximado.

Recuerda que medir voltaje y corriente con el multímetro son dos operaciones diferentes.

Se deben colocar las puntas de prueba en los extremos del elemento que vamos a medir. Por ejemplo, en el caso de un foco, si queremos comprobar el buen estado de su filamento, las puntas de prueba del multímetro deben hacer contacto con sus dos terminales. Debe marcar un valor de resistencia.

POWER

POWER

ON

ON

A

MÁX

Función Ohmmímetro Rango: 200 V

54

Prácticas de medición

Medición de corriente Cuando se requiere medir la corriente de algún elemento o circuito eléctrico, el multímetro se conecta en serie al elemento que se está midiendo. Para colocar el multímetro en serie, se tiene que abrir una parte del elemento o circuito eléctrico y colocar las puntas de prueba en los dos puntos abiertos del circuito. Seleccionar la función (A) amperímetro en corriente continua si el circuito es abastecido con una pila o batería, o en corriente alterna si es conectado desde un tomacorriente. El rango debe ser mayor al que se va a medir. Si haciendo la prueba, el multímetro no marca un valor determinado, puedes cambiar a un rango menor.

220 VCA L1 L2

A

Foco 1 B POWER ON

A

A

Foco 2

MÁX

Corriente eléctrica B A

B

Función: A(CA) Rango: 20/10A

Foco 3

actividades a) Medición de voltaje de corriente continua: Materiales: ■

Dos pilas AA, dos pilas AAA, una batería y baterías de celular Instrumento:

■

Multímetro digital Procedimiento:

1. Observa el valor del voltaje nominal que viene impreso en la parte externa de los materiales a medir. 2. Selecciona el rango DCV en el multímetro en un rango de 0 a 12 V. 3. Realiza la medición de cada uno de los materiales. Prácticas de medición

55

4. Completa los datos. Elemento

Voltaje nominal Voltaje medido

Función

Rango

Una pila AA Dos pilas AA Una pila AAA Dos pilas AAA en serie Una batería simple Batería de celular 1 Batería de celular 2 b) Medición de voltaje de corriente alterna: Materiales: ■

Tres tomacorrientes, una extensión eléctrica, un timbre, un zumbador, un portalámparas con foco, una llave de cuchilla y una llave térmica. Instrumento:

■

Multímetro digital. Procedimiento:

1. Identifica los materiales y/o accesorios eléctricos para hacer la medición. 2. Los materiales y/o accesorios eléctricos deben estar conectados a un voltaje alterno. 3. Selecciona la función ACV en el multímetro en un rango superior a los 220 V. 4. Completa los datos. Elemento Tomacorriente 1 Tomacorriente 2 Tomacorriente 3 Extensión eléctrica Llave de cuchilla Llave térmica

56

Prácticas de medición

Voltaje nominal Voltaje medido

Función

Rango

c) Medición de resistencia: ■

Materiales: Un transformador, una resistencia electrónica, un timbre, un zumbador y un fluorescente. Instrumento: Multímetro digital. Procedimiento:

1. Realiza la medición de la resistencia de los diferentes materiales sin voltaje. 2. Selecciona el rango adecuado en el multímetro. 3. Completa los datos. Elemento

Resistencia nominal Resistencia medida

Función

Rango

Transformador Resistencia Timbre Zumbador Fluorescente

evaluando mis aprendizajes ■

Observa los gráficos. Determina si las mediciones se están realizando adecuadamente. Fundamenta tu respuesta. 220 VCA L1 L2

Foco 1

Foco 2 Corriente eléctrica Foco 3

Prácticas de medición

57

Función: DCV Rango: 20 V

POWER ON

POWER ON

Función: Ohmmímetro Rango: 2 000 Ω

Sugerencias metodológicas:

58

■

Realiza preguntas sobre las funciones del multímetro.

■

Grafica en la pizarra formas incorrectas de medir voltaje y corriente para que los estudiantes encuentren el error.

■

Muestra y proporciona los materiales a emplear en la sesión.

■

Programa un espacio antes de finalizar la sesión para que los estudiantes compartan los resultados de sus actividades.

Prácticas de medición

S E S I Ó N 11

Instalación de chapa eléctrica Propósito: Conocer las características, aplicacones e instalación en una chapa eléctrica en una vivienda.

Cuando la corriente alterna o continua viaja por un conductor (cable o alambre) genera un efecto no visible llamado campo electromagnético. Este campo electromagnético forma unos círculos alrededor del alambre como se muestra en la figura. Hay círculos cerca y lejos del cable en forma simultánea.

Todo alambre eléctrico produce un campo magnético al conducir la corriente.

Conductor

Líneas de campo magnético Sentido de la corriente en conductor

Los instrumentos más conocidos que utilizan corriente para generar un campo electromagnético son el solenoide y el electroimán.

1. Solenoide Es un alambre devanado (enrollado) en varias vueltas en forma de bobina sobre un núcleo hueco de papel, cartón o plástico. Un solenoide presenta polos magnéticos y genera un campo magnético con las mismas propiedades que las de los imanes permanentes. Si el solenoide se alimenta con corriente continua, la polaridad de sus polos magnéticos permanece fija; si se alimenta con corriente alterna, su polaridad magnética se invierte cada vez que la dirección de la corriente cambie. En las aplicaciones prácticas tenemos los solenoides de timbre. En este dispositivo, una armadura de hierro o acero con una punta de plástico se coloca dentro de la bobina. Cuando la bobina se excita con un voltaje, la armadura es atraída hacia su interior. Esto causa que la punta golpee la barra del timbre y produzca un sonido. Este efecto es verificable en un timbre común.

59

Campo magnético

Campanilla

Bobina

Lámina Tornillo

Pulsador

Pilas

Voltaje de corriente continua Arrollamiento de alambre

2. Electroimán Es un dispositivo formado por un núcleo de hierro en el que se ha enrollado, en forma de bobina, un hilo conductor recubierto de un material aislante; el barniz es el más empleado. El electroimán se comporta como un imán mientras circula la corriente por la bobina, una vez que ha cesado el magnetismo al interrumpirse el paso de la corriente se comporta como un aislante. Los electroimanes se suelen construir de diversas formas, dependiendo de la aplicación a que estén destinados, una forma muy común es la de núcleo en herradura, que aumenta la intensidad del campo magnético al disminuir la distancia entre los polos. Si el núcleo de hierro se sustituye por un núcleo de acero, éste queda magnetizado una vez que cesa la corriente, transformándose en un imán permanente, similar a un imán natural. Entre los dispositivos que utilizan este principio y mecanismo tenemos las campanillas, zumbadores, bocinas de los vehículos, etc.

Electroimán como interruptor

60

Instalación de chapa eléctrica

El electroimán atrae los metales

El electroimán en las chapas eléctricas Las chapas eléctricas se instalan generalmente en las puertas de ingreso de las viviendas que cuentan con una reja de seguridad y que necesitan ser accionadas desde el interior. Soy muy utilizados, además, en lugares públicos donde no se requiere un portero exclusivo para permitir el ingreso de las personas, como edificios, locales, oficinas, etc.

Las chapas eléctricas se pueden instalar en cualquier tipo de puerta, pero generalmente en aquellas que están en la parte de ingreso de la vivienda. Se reconocen porque no tienen el gancho metálico que sirve para abrir una puerta y sólo se observa el tambor y el ingreso de la llave. Se consideran muy seguras y prácticas de instalar. Trabajan con un transformador que alimenta con 12 voltios de corriente continua el electroimán que llevan en su interior. El circuito eléctrico es muy sencillo. Consta de un transformador externo, un pulsador eléctrico, cables de conexión eléctrica Nº 18 y una chapa.

Pulsador de activación

Enchufe y cable de alimentación de 220 VCA

12 V 9 6 0

Transformador Chapa eléctrica

Una vez conectado el enchufe del transformador al tomacorriente, el transformador debe alimentar la chapa eléctrica con 12 VCC. En este caso el electroimán de la chapa está en reposo al no llegarle la corriente, puesto que el pulsador está abierto. Si se acciona el pulsador, éste deja pasar la corriente, haciendo que el electroimán se energice generando un campo magnético que acciona la chapa para que la puerta se abra. Instalación de chapa eléctrica

61

actividades Instalación de una chapa eléctrica: Herramientas: ■

Alicate universal

■

Alicate de punta

■

Alicate de corte

■

Destornillador plano

■

Destornillador estrella Materiales y accesorios: 12 220 9 6 0 2 m de cable mellizo N° 16 2 m de cable mellizo N° 18

Transformador

Chapa eléctrica

Pulsador de timbre

Enchufe

Procedimiento: 1. Conecta las dos puntas del cable Nº 16 al enchufe. Utiliza los alicates y destornilladores.

62

Instalación de chapa eléctrica

2. Conecta a las entradas del transformador (cables rojos) el otro extremo del cable mellizo que has instalado en el enchufe.

Cable mellizo N° 18 Entrada 220 V

12 220 9 6 0

Salidas: 0, 6, 9, 12 V

Transformador

3. Corta uno de los cables mellizos y conéctalo a los terminales del pulsador. Utiliza los alicates de punta, de corte y los destornilladores. Transformador

Pulsador de timbre

Cable mellizo Entrada 220 V

12 220 9 6 0

Salidas: 0, 6, 9, 12 V

4. Conecta el cable mellizo Nº 18 a los terminales de salida del transformador marcados con 0 y 12 V.

Entrada 220 V

12 220 9 6 0

Cable mellizo N° 18

Salidas: 0, 6, 9, 12 V

Transformador

5. Retira la tapa de la chapa eléctrica utilizando el destornillador.

Retira los dos tornillos para sacr la tapa de la chapa eléctrica

Instalación de chapa eléctrica

63

6. Observa la parte interna de la chapa e identifica los terminales de conexión eléctrica. Son dos tornillos.

7. Pasa las puntas de un extremo del cable mellizo Nº 16 por la entrada que tiene la chapa en la parte inferior. Notarás un jebe circular de color negro con un orificio.

8. Conecta el otro extremo del cable mellizo a los dos terminales de la chapa eléctrica. Para esto es necesario retirar la tapa de metal.

Conecta el cable mellizo a los terminales

64

Instalación de chapa eléctrica

9. Una vez verificada toda la instalación, conecta el enchufe al tomacorriente y presiona el pulsador. La chapa debe accionarse y abrir la puerta. Pulsador de timbre

12 220 9 6 0

Cable mellizo Transformador

Enchufe

Chapa eléctrica

evaluando mis aprendizajes ■

Selecciona herramientas, equipos y materiales necesarios y realiza la instalación de la chapa eléctrica.

Sugerencias metodológicas: ■

Comenta una experiencia de instalación o aplicación de una chapa eléctrica.

■

Pregunta a los estudiantes si será difícil instalar una chapa eléctrica. Anota las respuestas en la pizarra para comentarlas al final de la sesión.

■

Muestra los materiales a emplear en la instalación de la chapa eléctrica.

■

Antes de finalizar la sesión los estudiantes deben instalar una chapa eléctrica en la puerta del local donde realizan sus clases.

Instalación de chapa eléctrica

65

S E S I Ó N 12

Instalación de intercomunicadores Propósito: Conocer las características, aplicaciones e instalación de intercomunicadores en una vivienda.

Un intercomunicador es un sistema de comunicación electrónico que se instala en viviendas, hospitales, escuelas, oficinas y otros locales. Permite que las personas de diversos ambientes de una misma edificación se comuniquen con la claridad que tendrían si hablaran frente a frente.

Unidad interna Centralita de conserjería

DÍA Unidad interna

Tiene una forma similar a la de los teléfonos, pero sólo vale para comunicarse con personas que se encuentran en una misma vivienda o local, y la cantidad de anexos es limitada.

Autoencendido del puesto externo Comando cerradura Comando luz de escalera NOCHE

Partes del intercomunicador El intercomunicador está compuesto por dos piezas o unidades: la estación interna y la estación de puerta. Microteléfono

1. Estación interna, también llamada room station, es la unidad principal del equipo de intercomunicación. Tiene las siguientes partes:

Enchufe Control de volumen

a) Control de volumen. Permite graduar el nivel del sonido al momento de entrar en funcionamiento el equipo. Se ubica a uno de los lados. b) Microteléfono. Pieza muy parecida a un teléfono. Permite el diálogo entre las personas que utilizan el equipo, cuenta con un micrófono y un parlante.

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Botón para abrir puerta

Cable del microteléfono

Cable alimentador de 220 VCA

c) Botón de apertura. Es un mecanismo adicional que trae el equipo con la posibilidad de ser empleado para accionar una chapa eléctrica. 2. La estación de puerta, llamada también door station, es la segunda pieza del equipo. Se instala en la parte exterior de la vivienda y es empleada por la persona que quiere comunicarse con otra ubicada en la estación central. Tiene las siguientes partes: Parlante

a) Parlante. Permite reproducir la voz de la persona que habla desde la estación central. b) Micrófono. Permite captar la voz de la persona que habla para ser escuchada por la persona ubicada en la estación central. c) Botón de llamada. Mecanismo que permite la activación del timbre en la estación central.

Botón de llamada Micrófono

Este ágil sistema de intercomunicación permite comunicaciones instantáneas entre uno o dos puntos de una vivienda (estación central) y sus correspondientes puestos remotos (portero y anexos).

Indicador de funcionamiento

Algunos intercomunicadores tienen en la consola de la estación central un sistema de señalización que permite individualizar la procedencia del anexo que llama. Esta identificación se hace por medio de diodos emisores de luz (foquitos pequeños) que, al encenderse, indican el anexo que se quiere comunicar.

AC 220V

Instalación de intercomunicadores

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actividades Instalación de un equipo intercomunicador: Herramientas: ■

Alicate universal

■

Alicate de punta

■

Alicate de corte

■

Destornillador plano

■

Destornillador estrella Materiales y accesorios:

■

1 Estación interna de intercomunicador

■

1 Estación de puerta de intercomunicador

■

5 m de cable telefónico de 2 ó 4 hilos

Procedimiento: 1. Identifica los terminales de conexión del intercomunicador ubicados en la parte posterior del equipo. Hay dos pares de terminales, los dos de arriba son para la estación del portero.

68

Instalación de intercomunicadores

2. Observa el diagrama esquemático de la instalación.

1 2

Portero

Estación interna S1 S2

Salida para accionar la chapa eléctrica

3. Conecta dos hilos del cable telefónico a los dos terminales de la estación interna. Utiliza los alicates para pelar y los destornilladores para asegurar los cables.

4. Retira la tapa posterior de la estación del portero. Utiliza los destornilladores.

Instalación de intercomunicadores

69

5. Una vez retirada la tapa, observarás dos alambres que sobresalen; éstos son los terminales de conexión.

6. Une el cable conectado de la estación interna con los del portero a una distancia de 5 m aproximadamente. Conecta bien los cables a los terminales del equipo para garantizar un buen funcionamiento.

7. Conecta el enchufe de cable alimentador de la estación interna a un tomacorriente de 220 VCA.

8. Presiona el botón de llamada para iniciar la conversación con la persona que se encuentra cerca de la estación interna. 9. La estación interna emitirá un sonido anunciando la llamada y la persona que manipula el equipo debe levantar el microteléfono para contestar.

70

Instalación de intercomunicadores

Esquema de instalación de dos intercomunicadores con una estación de portero POWER DC

POWER DC

evaluando mis aprendizajes

■

Realiza la instalación gráfica de los equipos intercomunicadores y un portero.

Sugerencias metodológicas: ■

Proporciona al grupo el equipo necesario para la instalación de intercomunicadores.

■

Propón que cada grupo observe el equipo y sugiera la forma de instalación.

■

Cada grupo expone los procedimientos a seguir para la instalación.

Instalación de intercomunicadores

71

S E S I Ó N

Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica Propósito: Conocer y realizar la instalación de un intercomunicador y una chapa eléctrica en una vivienda.

13 El intercomunicador no sólo es un equipo de comunicación, también permite accionar la apertura eléctrica de las puertas desde el interior de la vivienda sin necesidad de movilizarse. Los intercomunicadores cuentan con un botón de apertura o activación de chapa eléctrica y permiten abrir una puerta ubicada a muchos metros. Son muy prácticos, funcionales y efectivos. Para este tipo de instalaciones puedes emplear cable mellizo o cable telefónico de 4 hilos, debido a la poca corriente eléctrica que circula por ellos.

Comunicación – diálogo Orden para abrir la puerta Presiona el botón de apertura

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En el esquema siguiente podemos apreciar que el intercomunicador tiene dos terminales de salida (S1 y S2) para controlar una chapa eléctrica. El mecanismo de activación es un botón ubicado en la parte inferior del intercomunicador marcado con el símbolo de una llave pequeña.

1 Portero

2 Estación interna S1 S2 Salida para accionar la chapa eléctrica

actividades Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica: Herramientas: ■

Alicate universal

■

Alicate de punta

■

Alicate de corte

■

Destornillador plano

■

Destornillador estrella Materiales y accesorios:

■

1 Estación interna de intercomunicador

■

1 Estación de puerta de intercomunicador

■

1 Chapa eléctrica

■

2 m de cable mellizo Nº 16

■

5 m de cable mellizo Nº 18

■

5 m de cable telefónico de 2 ó 4 hilos Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

73

Procedimiento: 1. Observa el esquema de instalación.

Enchufe 1

Portero

2

Estación interna

Salida para accionar la chapa eléctrica

S1 S2

Chapa eléctrica

12 V Transformador de chapa eléctrica Enchufe

0V

2. Conecta dos hilos del cable telefónico a los terminales de la estación interna. Utiliza alicates para pelar las puntas del cable, y destornillador para conectarlo a sus terminales respectivos.

3. Conecta el otro extremo del cable telefónico a los terminales de entrada de la estación de portero.

74

Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

4. Corta 1 m de cable mellizo Nº 16 y conéctalo a los terminales del enchufe. Utiliza los alicates y destornilladores.

Cable mellizo Enchufe

5. Conecta el extremo del cable a uno de los cables de entrada del transformador.

Entrada 220 V

Cable mellizo

12 220 9 6 0

Transformador

Enchufe

6. Usa el cable mellizo N° 16 restante y empalma una de sus puntas a los terminales S1 y S2 de la estación interna.

Terminales del botón de apertura de chapa eléctrica. S1 y S2

Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

75

7. Empalma los extremos del cable mellizo que viene de la estación interna con los del enchufe, según el gráfico.

Terminales del botón de apertura de chapa eléctrica. S1 y S2

Cable mellizo Transformador

8. Conecta a los terminales del transformador (0 y 12 V) los 5 m de cable mellizo Nº 18. Asegura bien la conexión con los alicates y destornilladores.

Terminales del botón de apertura de chapa eléctrica. S1 y S2

Cable mellizo Transformador

76

Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

9. Conecta el extremo del cable mellizo a los terminales de la chapa eléctrica.

Terminales del botón de apertura de chapa eléctrica. S1 y S2

Cable mellizo Transformador

10. Una vez culminada la instalación, conecta los enchufes del intercomunicador y de la chapa eléctrica al tomacorriente. Para comprobar la instalación, pulsa el botón de llamada del portero (Door station). En la estación interna (Room station) debe producirse un timbre o sonido de llamada. Levanta el microteléfono y habla con la persona que llama. Si la comunicación es posible entre la persona que llama y la que recepciona, prueba el funcionamiento de la chapa eléctrica. Presiona el botón de apertura en la estación interna (marcado con una llave pequeña) y se debe activar la chapa eléctrica. Una vez verificado el funcionamiento correcto del sistema, podemos asegurar que la instalación está bien realizada.

evaluando mis aprendizajes ■

Selecciona los materiales, accesorios y herramientas necesarias para realizar la práctica de instalación de un intercomunicador y una chapa eléctrica a una distancia de 7 m. Sugerencias metodológicas: ■

Pregunta a los estudiantes sobre la instalación de chapas eléctricas.

■

Muestra los materiales a emplear en la instalación de la chapa eléctrica e intercomunicador.

■

Realiza la demostración en forma práctica de cómo se instala una chapa eléctrica.

Instalación de intercomunicador y chapa eléctrica

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S E S I Ó N 14

Instalación de terma eléctrica Propósito: Conocer las características, aplicaciones e instalación de la terma eléctrica en una vivienda.

Las termas eléctricas son equipos eléctricos que proporcionan agua caliente a la vivienda de manera permanente, principalmente a la cocina (lavadero de platos), al baño (lavatorio y ducha) y la lavandería (lavadero de ropa). Estos equipos son fáciles de identificar. Se caracterizan por tener la forma de un cilindro pequeño de color blanco generalmente, y su tamaño varía según la capacidad para almacenar agua. Para que la terma pueda funcionar, necesita ser abastecida de energía eléctrica y, además, tener conexión de entrada de agua mediante una tubería de PVC para agua fría y otra tubería de CPVC que permita la salida y distribución de agua caliente.

Tipos de termas Comercialmente hay una gran variedad de marcas y modelos. En esta sesión mencionaremos algunas: a) Termas clásicas de 35, 50, 80, 110 litros. b) Termas especiales (de pie, horizontal).

Terma clásica

Terma especial (horizontal)

Las termas eléctricas clásicas son cilíndricas, de color blanco y pueden tener diferentes tamaños. Las termas pequeñas tienen una capacidad para almacenar 35 litros; las medianas, 50 litros; las grandes, 80 o más. Las termas eléctricas especiales tienen las mismas capacidades que las termas clásicas, pero la diferencia es que pueden ser instaladas de dos maneras: en posición vertical u horizontal, a diferencia de las clásicas que sólo se instalan en posición vertical.

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Estructura interna de una terma eléctrica 1. Tanque galvanizado de 2 mm de espesor. Es la parte interna de la terma que sirve para almacenar agua y en cuyo interior se encuentra la resistencia y los electrodos de entrada y salida de agua. 2. Aislamiento de lana de vidrio de 6 cm de espesor. Este material se coloca entre el tanque galvanizado y la funda externa de acero de la terma. La lana de vidrio permite aislar las partes metálicas de la terma del circuito eléctrico. 3. Resistencia eléctrica sumergida dentro del tanque galvanizado. Es un tubo de cobre en forma de “U”, generalmente es de nicrom y cubierto de una capa de acero inoxidable. Este elemento produce el calentamiento del agua. 4. Termostato graduable automático. Es un control externo que permite graduar el nivel de calentamiento del agua. 5. Indicador de encendido (lámpara piloto de neón). Lámpara pequeña ubicada en la parte exterior que permite visualizar el encendido y funcionamiento de la terma. 6. Indicador de temperatura o termómetro. Dispositivo colocado en la parte externa de la terma que indica el nivel de temperatura del agua. 7. Funda con pintura blanca al horno, que permite proteger los dispositivos internos de la terma. 8. Tapa plástica protectora de accesorios eléctricos. Es una tapa pequeña que cubre las conexiones eléctricas de la terma. Tanque galvanizado Funda con pintura al horno Aislamiento de lana de vidrio Resistencia eléctrica

Foco piloto de neón

Termostato regulable Cables de alimentación 220 VCA

Tapa de protección Entrada de agua fría

Salida de agua caliente Salida para válvula de seguridad

Las termas por lo general son abastecidas con corriente eléctrica monofásica de 220 VCA (L1 y L2). Instalación de terma eléctrica

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Cuando la terma eléctrica empieza a funcionar, se enciende la lámpara de neón, indicando que la resistencia está recibiendo corriente eléctrica. El termostato conectado en serie a la resistencia permite controlar el paso de corriente eléctrica que llega a la resistencia y también regula el nivel de temperatura del agua. Cuando el agua alcanza el nivel de temperatura seleccionado, el termostato corta el paso de la corriente a la resistencia haciendo que deje de funcionar hasta que la temperatura del agua disminuya. El termostato reinicia el paso de la corriente hacia la resistencia cuando el agua alcanza un nivel mínimo de temperatura y la terma vuelve a funcionar. Este proceso se repite mientras sea necesario. Para hacer la instalación eléctrica se recomienda alambres Nº 14 ó 12 conectados en forma independiente a los demás circuitos eléctricos de la vivienda. Debe colocarse una llave de control (cuchilla o térmica) cerca de la terma.

actividades

Instalación de una terma eléctrica: Herramientas: ■

Alicates (corte, punta y universal)

■

Destornilladores (plano y estrella)

■

Wincha o cinta métrica

■

Wincha pasacable

■

Arco de sierra

■

Martillo

Manipula con mucho cuidado la terma eléctrica durante la instalación para no causar el deterioro de la cubierta y sus accesorios.

Materiales y accesorios: ■

1 llave térmica o llave de cuchilla de 15 A

■

10 m de alambre rígido o mellizo Nº 12 ó 14

■

2 tornillos autorroscantes

■

1 cinta aislante Procedimiento:

1. Observa la terma eléctrica e identifica los alambres de alimentación, generalmente van en la base. Retira la tapa o cubierta de protección.

80

Instalación de terma eléctrica

Cables de alimentación 220 VCA

2. Mide una altura de 1,60 a 1,70 m del piso, y una distancia de 0,50 a 1 m de la terma. Marca en la pared el lugar donde irá la base de madera.

0,50 – 1m

1,60 – 1,70 m

3. Coloca y fija en el lugar determinado una base de madera, cuyo tamaño será mayor que el de la llave térmica. Utiliza martillo y destornilladores.

4. Fija la llave térmica sobre la base de madera. Debe quedar bien firme. Utiliza los destornilladores.

5. Conecta el alambre rígido Nº 12 ó 14 que viene del tablero de distribución de la vivienda a las entradas de la llave de control. Si es una instalación empotrada, cablea con la wincha pasacable. Alambre rígido N° 12

Llave de control

Tablero de distribución

Instalación de terma eléctrica

81

6. Las salidas de la llave de control deben conectarse con dos pedazos de alambre rígido a las entradas de alimentación de la terma eléctrica.

Llave de control

Cables de alimentación 220 VCA

7. El empalme debe quedar cubierto con cinta aislante y dentro de la tapa o cubierta de protección. 8. Antes de conectar la corriente eléctrica, verifica que el abastecimiento de agua funcione correctamente. 9. En unos minutos abre la salida de agua y podrás obtener agua caliente. Con esto puedes asegurar una buena instalación.

evaluando mis aprendizajes ■

Instala en forma práctica una terma eléctrica.

Sugerencias metodológicas:

82

■

Diseña un gráfico de la instalación eléctrica de una terma.

■

Explica el procedimiento de la instalación eléctrica de una terma.

■

Puedes evaluar los procesos que los estudiantes siguen para realizar la instalación.

■

Plantea recomendaciones y sugerencias para una instalación eléctrica segura.

Instalación de terma eléctrica

S E S I Ó N

Instalación de calentadores de agua Propósito: Conocer las características, aplicaciones e instalación de calentadores de agua en una vivienda.

15 Los calentadores de agua sin tanque son equipos que proporcionan agua caliente en forma casi instantánea. Son pequeños, no ocupan mucho espacio y su instalación es muy sencilla. Existen dos tipos de calentadores de agua convencionales: de gas y eléctricos. Un calentador de agua eléctrico puede utilizarse prácticamente en cualquier vivienda. Mientras que un calentador de gas es probable que se instale en un hogar que cuente con suministro portátil de gas (balón de gas GLP) En la actualidad los calentadores de agua sin tanque están desplazando a las termas eléctricas por varias razones: ocupan poco espacio, no necesitan almacenar agua en grandes cantidades, no consumen mucha energía, el calentamiento es instantáneo, e inclusive sólo requieren de energía eléctrica cuando se consume el agua caliente.

Partes de un calentador de agua Sistema contra sobre calentamiento Interruptor de protección Cuerpo porta resistencia

Resistencia eléctrica

Perilla de ajuste de temperatura Micro switch de encendido

GLP: Gas licuado de petróleo.

Regulador de caudal de agua Salida de agua caliente

Entrada de agua fría

83

Características: ■

Bajo consumo de electricidad. Ahorra más de 30% en comparación con los calentadores de tanque.

■

Obtención de agua caliente en forma instantánea y en cualquier momento.

■

Compacto, moderno y práctico. Se instala en poco espacio comparado con los calentadores eléctricos con tanque.

■

Sólo usa electricidad cuando los caños de agua caliente están abiertos.

■

Posee interruptor automático de protección contra recalentamiento.

■

Permite abastecer de agua caliente a múltiples aparatos sanitarios, como lavatorios, lavadero de ropa, lavadero de platos, duchas, etc.

Calentador eléctrico Llave de control

Agua fría

Esquema de instalación eléctrica

Calentador eléctrico

Llave de control Alambres alimentadores Cable a tierra

Salida de agua caliente

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Entrada de agua fría

Instalación de calentadores de agua

Tablero de distribución

actividades Instalación de un calentador de agua:

Verifica que el calentador eléctrico tenga conectada la entrada de agua fría a la derecha y la salida de agua caliente a la izquierda antes de hacerlo funcionar.

Herramientas: ■

Alicates (corte, punta y universal)

■

Destornilladores (plano y estrella)

■

Wincha o cinta métrica

■

Wincha pasacable

■

Arco de sierra

■

Martillo Materiales y accesorios:

■

1 calentador eléctrico

■

1 llave térmica de 15 A

■

5 m de alambre rígido Nº 12 ó 14 (color rojo)

■

5 m de alambre rígido Nº 12 ó 14 (color azul)

■

5 m de alambre rígido Nº 12 ó 14 (color verde, tierra)

■

Cinta aislante Procedimiento:

1. Observa el calentador eléctrico e identifica los terminales de alimentación y la entrada de agua fría y caliente. Generalmente van en la base pero en algunos modelos van en la parte superior. 2. Retira la cubierta de protección con un destornillador.

Salida de agua caliente

Entrada de agua fría

Instalación de calentadores de agua

85

3. Coloca y fija la base que tiene el calentador de agua en la pared a una altura de 1,60 ó 1,70 m. Utiliza los destornilladores para ajustar los tornillos autorroscantes.

Base del calentador eléctrico

1,60 – 1,70 m Salida de agua caliente

Entrada de agua fría

4. Coloca la base de madera en la pared para instalar la llave de control, según la altura indicada en el gráfico.

Calentador eléctrico

0,50 – 1 m 1,60 – 1,70 m

5. Antes de hacer la instalación eléctrica verifica que las tuberías de agua fría y agua caliente estén adecuadamente instaladas. 6. Fija la llave térmica en la base de madera colocada en la pared. Utiliza los destornilladores para asegurarla.

86

Instalación de calentadores de agua

7. Conecta el alambre rígido Nº 14 ó 12 que viene del tablero de distribución de la vivienda a las entradas de la llave de control. Si es una instalación empotrada, cablea con la wincha pasacable.

8. El alambre rígido de color verde debe ser empleado para la conexión a tierra.

Alambre rígido Nº 12 ó 14 Llave de control

Tablero de distribución

9. Las salidas de la llave de control deben conectarse a los terminales de alimentación del calentador eléctrico. Identifica el terminal de salida a tierra para conectar el alambre a tierra (verde). Calentador eléctrico

Llave de control Tablero de distribución

10. Los terminales y los alambres deben quedar bien ajustados y dentro de la cubierta de protección del calentador eléctrico. 11. Antes de conectar la corriente eléctrica, verifica que el abastecimiento de agua esté funcionando correctamente. Instalación de calentadores de agua

87

evaluando mis aprendizajes ■

Responde (V) Verdadero o (F) Falso según corresponda.

1. Un calentador eléctrico sin tanque permite almacenar más de 50 litros de agua.

(V)

(F)

2. El calentador de agua no ocupa mucho espacio.

(V)

(F)

3. La entrada de agua fría y la salida de agua caliente pueden ubicarse en la parte inferior o en la parte superior del calentador.

(V)

(F)

4. Para instalar el calentador eléctrico se puede emplear cable Nº 12 ó 14.

(V)

(F)

5. Se pueden conectar los alambres de alimentación de la terma eléctrica desde cualquier tipo de tomacorriente de la vivienda.

(V)

(F)

6. El calentador de agua sólo utiliza electricidad cuando los caños de agua caliente están abiertos

(V)

(F)

Sugerencias metodológicas:

88

■

Muestra a los estudiantes un calentador y una terma eléctrica.

■

Elabora con los estudiantes un cuadro comparativo entre los dos equipos eléctricos.

■

Refuerza el tema con ejemplos, experiencias reales y prácticas.

■

Explica las normas de seguridad que se deben seguir en la instalación de equipos eléctricos.

Instalación de calentadores de agua para viviendas

Artefactos electrodomésticos a resistencia

S E S I Ó N

Propósito: Conocer las características, funciones y estructura de los artefactos electrodomésticos a resistencia de una vivienda.

16 Los artefactos electrodomésticos a resistencia son aquellos que producen calor, debido a que en su interior cuentan con una resistencia de nicrom (aleación de níquel y cromo). Tienen un interruptor o termostato conectado en serie que facilita la regulación de la temperatura. Son artefactos muy sencillos en su circuito eléctrico. Entre los artefactos electrodomésticos a resistencia más conocidos y empleados en una vivienda tenemos: plancha eléctrica, tostadores de pan, cocinas, hornos, wafleras, etc. Estos artefactos deben tener un buen aislamiento para evitar que las personas que los emplean reciban una descarga eléctrica.

Plancha eléctrica Es uno de los artefactos electrodomésticos más empleados en el hogar. Su estructura consta de un cable de alimentación, mango, regulador de temperatura, tapa o cubierta y placa inferior. En la parte interna tenemos la resistencia eléctrica en forma tubular y empotrada a la placa inferior y el termostato compuesto por láminas bimetálicas que se abren y cierran de acuerdo al nivel de temperatura que se selecciona. Existen planchas eléctricas simples y vaporizadoras. Mango o asa

Cable de alimentación

Regulador de temperatura

Casco Placa inferior Plancha eléctrica simple L1 220 V L2

Plancha vaporizadora Resistencia de nicrom

Control termostático Circuito eléctrico

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Tostadora eléctrica Este aparato usa el calor para tostar una rebanada de pan. La forma más usual de producir calor en una tostadora es con un alambre de nicrom enrollado mediante varias vueltas sobre toda la superficie de una lámina de mica, que es un excelente aislante. El alambre de nicrom presenta una gran resistencia a la corriente eléctrica, así que incluso una pequeña pieza puede calentarse lo suficiente como para tostar el pan. Además no se oxida con el calor, como lo haría una resistencia de hierro. En el interior de un tostador eléctrico se colocan tres láminas de mica enrolladas con alambres de nicrom. Hay dos aberturas entre las tres láminas de resistencias, las que permiten que se ubiquen las rebanadas de pan para ser tostadas. El nivel de calor se controla con un regulador giratorio. La rebanada de pan es expulsada una vez que alcanza la temperatura y el tiempo seleccionado.

Resistencia de nicrom

Resistencia de nicrom L1

220 V

L2

Control termostático

Circuito eléctrico

Tostadora eléctrica

Cocina eléctrica La unidad principal de una cocina eléctrica son las hornillas, que en su estructura interna tienen una resistencia de nicrom enrollada sobre una base en forma de serpentines. Existen cocinas de una, dos, tres y cuatro hornillas, e inclusive hay cocinas con horno. Las cocinas eléctricas llevan un control termostático por cada hornilla de manera independiente. Circuito eléctrico Resistencia de nicrom

L1 220 V L2

90

Control termostático

Artefactos electrodomésticos a resistencia

La hornilla de la cocina lleva una perilla en la parte exterior que se acciona y permite regular el nivel de temperatura mediante un termostato colocado en la parte interior de la cocina.

Horno eléctrico Es un artefacto portátil empleado para hornear alimentos. Tiene una variedad de formas y usos. Uno de los más empleados es el horno para hacer panqueques. Tiene forma circular y consta de una base en cuya circunferencia interior está colocada la resistencia de nicrom, conectada con un cable de alimentación. La resistencia está aislada con unos mostacillos de porcelana que rodean el alambre de nicrom y cubierta con una lámina delgada de metal. Otro tipo de horno es el que tiene forma rectangular. Consta de un armazón de metal, una puerta y dos o más controles de temperatura. Es más completo que los hornos simples porque tiene reguladores de temperatura y algunos inclusive control de tiempo. El circuito eléctrico de estos artefactos es muy similar al de los artefactos que hemos detallado anteriormente. Circuito eléctrico Resistencia de nicrom

L1 220 V L2

Control termostático

Otros artefactos electrodomésticos a resistencias son: wafleras, secadores de cabello, estufas y hervidores de agua.

Artefactos electrodomésticos a resistencia

91

Las averías más comunes que presentan estos artefactos eléctricos son: El artefacto no calienta: Este hecho se presenta generalmente por fallas en el enchufe y el cable de alimentación del artefacto. La causa posible es una conexión suelta en el cable de alimentación, en el enchufe o en la resistencia, lo cual impide que el elemento eléctrico reciba la energía eléctrica y pueda calentar. Otra causa posible es que la resistencia esté abierta (resistencia “quemada”) y la corriente no circula por ella. En algunos casos el interruptor o termostato del artefacto tiene los terminales abiertos, de tal forma que no cierra el circuito y no permite el paso de la corriente para calentar el artefacto. El artefacto no produce mucho calor: Esta falla es típica en un artefacto con el termostato descalibrado. Esto produce un calentamiento suave, sin llegar al nivel de temperatura normal del artefacto. En este caso hay que graduar o calibrar el termostato.

actividades Reconocimiento de una cocina eléctrica de dos hornillas: Procedimiento: 1. Observa la cocina eléctrica de dos hornillas.

2. Identifica las perillas de control de temperatura de cada hornilla y los niveles de temperatura marcados en la perilla giratoria.

3. Selecciona las siguientes herramientas: alicates de corte, punta y universal, destornilladores plano y estrella.

92

Artefactos electrodomésticos a resistencia

4. Procede a retirar la tapa que cubre la cocina eléctrica para hacer un reconocimiento de la parte interna. Retira los tornillos de la tapa. 5. Observa la entrada del cable de alimentación (220 VCA); su conexión a las hornillas y el control de temperatura. 6. Grafica el circuito eléctrico de la cocina. 7. Una vez terminada la observación, debes asegurar la tapa de la cocina eléctrica y probar el funcionamiento correcto del artefacto.

evaluando mis aprendizajes ■

Completa las oraciones:

1. Los artefactos electrodomésticos que producen calor al funcionar, utilizan una ………………….. eléctrica. 2. El nicrom es la unión del …………..con el …………….. 3. La temperatura de los artefactos electrodomésticos se regula con un ……………….. 4. El circuito eléctrico de estos artefactos consta de una……………… y un …………………, conectados en serie a la alimentación eléctrica.

Sugerencias metodológicas: ■

Pregunta a los estudiantes si en sus viviendas cuentan con artefactos a resistencias.

■

Pide que comenten cómo funcionan y si consumen mucha corriente eléctrica. Escucha las respuestas y anota en la pizarra.

■

Muestra los gráficos de algunos artefactos a resistencia y explica el funcionamiento de cada uno de ellos.

■

Explica las normas de seguridad que se deben tener en cuenta para la manipulación de los artefactos eléctricos.

Artefactos electrodomésticos a resistencia

93

S E S I Ó N

Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica Propósito: Conocer los procedimientos de reparación y mantenimiento de una plancha eléctrica.

17 La plancha es uno de los electrodomésticos más usados y con mayor frecuencia de fallas y desperfectos. Los elementos que se deterioran generalmente son el cable de alimentación de corriente, la resistencia o el termostato.

actividades Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica: Herramientas: ■

Alicates: corte, punta y universal.

■

Destornilladores: plano y estrella. Instrumentos:

■

Multímetro digital.

a) Si la plancha presenta terminales y conexiones sueltas. Este procedimiento se emplea para cambiar el cable de alimentación y/o reparar las conexiones sueltas en el enchufe o los terminales de la resistencia. 1. Para sustituir u observar los terminales del cable de alimentación eléctrica de la plancha, debes quitar la tapa posterior de la plancha y así acceder al lugar donde se encuentran los bornes o terminales.

94

Verifica que la plancha esté desconectada del tomacorriente antes de realizar el mantenimiento o reparación.

2. Desconecta el cable de alimentación de los terminales de la plancha. Utiliza el destornillador plano o estrella dependiendo del tipo de tornillo.

3. Si la funda del pasacable está rota o deteriorada, puedes sustituir el pasacable de la plancha por uno nuevo haciendo pasar el cable en su interior.

4. Si el cable de alimentación está sólo parcialmente o desgastado, corta la parte más deteriorada con un alicate de corte.

5. Una vez cortada la parte dañada del cable de alimentación, pela las puntas de los alambres para volverlos a conectar a sus terminales respectivos.

6. Introduce las puntas de los cables en los respectivos bornes: L1 y L2.

7. Asegura bien el tornillo de cada terminal eléctrico de la plancha para hacer una buena conexión. Utiliza un destornillador.

Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica

95

b) Avería en el termostato: Para dar mantenimiento al control de temperatura bimetálico realiza lo siguiente: 1. Retira la cubierta de metal que está debajo del mango. Verás dos estoboles que se deben aflojar y sacar completamente.

Cubierta de metal

2. Observarás en la parte interna de la placa inferior un disco metálico y una lámina con un aislante que, al girar, permite separar las dos tiras bimetálicas que forman el control termostático. Control termostático

3. La resistencia eléctrica en la mayoría de planchas eléctricas es del tipo sellado y viene empotrada en la placa inferior. Para comprobar su estado, emplea el multímetro digital en la función de resistencia. Coloca las puntas de prueba en los dos terminales de la resistencia eléctrica de la plancha.

POWER ON

A

MÁX

4. Si en la medición el multímetro marca un valor de resistencia, podemos decir que está en buen estado; pero, si no marca, podemos decir que la resistencia está abierta y dañada. En este caso, se tendrá que desechar la plancha ya que la resistencia viene empotrada y no se puede hacer el cambio.

96

Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica

c) La plancha no calienta adecuadamente: Para solucionar esta avería se puede calibrar el nivel de temperatura. 1. Retira la cubierta de metal que está debajo del mango. Encontrarás dos estoboles que se deben aflojar y sacar completamente. 2. Observarás un tornillo pequeño que sobresale desde el interior. Este tornillo es el calibrador para graduar la temperatura. 3. Utiliza un destornillador plano y gira el tornillo pequeño para graduar la temperatura de la plancha. Calibrador de temperatura

4. Una vez concluida la reparación o el mantenimiento se debe armar toda la plancha. Coloca correctamente la lámina metálica del control de temperatura al momento de asegurar el mango o asa.

5. Conecta el cable de conexión a los terminales de la plancha. Utiliza un destornillador.

6. Coloca al final la plaquita de protección de los bornes o terminales.

Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica

97

7. Para comprobar que el funcionamiento sea correcto, conecta el enchufe de la plancha a un tomacorriente y prueba los niveles de temperatura en forma gradual: empieza en el 1 y sigue en forma progresiva hasta lograr una graduación máxima de calor.

evaluando mis aprendizajes

■

Realiza la reparación y/o mantenimiento de planchas eléctricas. Completa el siguiente cuadro. Marca de la plancha

Falla que presenta

Estado de la resistencia

Estado de control de temperatura

Acciones reparar

Sugerencias metodológicas:

98

■

Pide a los estudiantes que comenten qué tipos de fallas han tenido con las planchas eléctricas en sus viviendas.

■

Muestra un tipo de plancha eléctrica y explica las posibles fallas que puede presentar.

■

Grafica en la pizarra un cuadro para definir las fallas y las posibles soluciones.

■

Las actividades pueden ser desarrolladas en grupos de cuatro estudiantes como máximo.

Mantenimiento y reparación de una plancha eléctrica

S E S I Ó N 18

Cálculo del consumo eléctrico de una vivienda Propósito: Conocer el concepto y aplicaciones del kilowatt-hora para determinar el consumo eléctrico en una vivienda.

El consumo eléctrico en una vivienda es la cantidad de energía utilizada por los diferentes equipos y artefactos electrodomésticos de la vivienda, y por la cual se paga mensualmente a la empresa eléctrica que nos brinda este servicio. Para calcular el consumo eléctrico se recurre al kilowatt/hora. Se define el kilowatt/hora como la unidad de energía utilizada para registrar los consumos eléctricos en una vivienda. Equivale al consumo eléctrico de un artefacto de 1 000 W de potencia durante una hora. Entonces:

kW/h =

Potencia (Watt) 1000

Donde: kW/h = Es el consumo eléctrico en kilowatt por hora. Potencia = Valor de la potencia de trabajo del artefacto o equipo eléctrico. 1 000 = Factor de conversión a kilowatt/hora Generalmente cuando compramos un artículo electrodoméstico como televisor, refrigerador, lavadora, secadora, etc., éstos traen una placa de información técnica sobre su funcionamiento. Entre estos datos se indica la potencia de trabajo. Por ejemplo: el televisor tiene un consumo de 60 W, la lavadora consume 500 W, el microondas 1100 W, una secadora 1 800 W, etc. En el cuadro siguiente tienes la potencia de trabajo promedio de los artefactos y equipos más empleados en una vivienda. Artefacto

Potencia (W)

Artefacto

Potencia (W)

Artefacto

Potencia (W)

Foco

100

Televisor 14”

60

Minicomponente

251

Foco

75

Televisor 21”

81

DVD

20

Foco

50

Radio

20

Microondas

1 100

Cocina 2 hornillas

2 000 ____

Fluorescente circular

22 ____

Fluorescente recto

20 ____

99

Fluorescente circular

32

Fluorescente recto

40

Cocina 4 hornillas-horno

7 000

Aspiradora

600

Lustradora

300

Licuadora

585

Refrigerador

160

Plancha

1 000

Bomba de agua

20

Lavadora

500

Terma agua

1 500

Olla arrocera

1 000

Para realizar el cálculo de consumo eléctrico tenemos que saber cuánto tiempo de funcionamiento real tiene cada artefacto. Ejemplos: 1. Para determinar el consumo eléctrico de un televisor de 14” en una hora aplicamos la siguiente formula: kW/h =

Potencia (W) 1000

⇒ kW/h =

60 W = 0, 060 kW/h 1 000

Un televisor en una hora consume 0,060 kW/h. Si queremos saber cuánto consume el televisor en 5 horas, tenemos que multiplicar 0,060 kW/h por 5, lo que da un total de 0,300 kW/h. 2. La potencia del refrigerador es 160 W. Calculamos cuánto consume en una hora. Aplicamos la fórmula: kW/h =

Potencia (W) 1000

⇒ kW/h =

160 W = 0, 160 kW/h 1000

3. Una plancha eléctrica es empleada dos horas. Halla el consumo eléctrico si la plancha tiene una potencia de trabajo de 1 000 W. kW/h =

Potencia (W) 1000

⇒ kW/h =

1 000 W = 1 kW/h 1 000

El resultado es 1 kW/h; se multiplica este resultado por la cantidad de horas que ha funcionado la plancha. En total la plancha consume 2 kW/h. Para determinar el consumo mensual se debe sumar el kW/h de cada artefacto y equipo eléctrico de la vivienda. Se recomienda elaborar un registro de la cantidad de horas en que los artefactos y equipos son utilizados.

El costo del servicio eléctrico El consumo en kilowatt-hora (kW/h) es la diferencia entre la lectura del medidor eléctrico que se realiza al inicio de un periodo y la que se hace al final del mismo. Ejemplo: Si la primera lectura al medidor eléctrico que hizo la empresa eléctrica fue de 5 315 y la actual es de 5 428, el consumo del periodo es de 113 kW/h. Este resultado se multiplica por el valor fijado por la empresa eléctrica por cada kW/h, que en la actualidad es 0,3065 soles, por lo que se deberán pagar 34,6345 nuevos soles.

100

Cálculo del consumo eléctrico de una vivienda

actividades ■

Completa la tabla de consumo eléctrico en kW/h. Artefacto

kW/h

Artefacto

kW/h

Artefacto

Foco Foco Foco

Televisor 14” Televisor 21” Radio

Minicomponente DVD Microondas

Fluorescente circular

Fluorescente recto

Cocina 2 hornillas

Fluorescente circular

Fluorescente recto

Cocina 4 hornillas-horno

Aspiradora Refrigerador Lavadora

Lustradora Plancha Terma agua

Licuadora Bomba de agua Olla arrocera

kW/h

evaluando mis aprendizajes 1. Halla el consumo eléctrico de un día en una vivienda que tiene un televisor (5 horas), una refrigeradora (24 horas), tres equipos fluorescentes de 40 W (6 horas), una plancha eléctrica (1hora), un equipo de música (6 horas) y tres focos de 100 W (6 horas), ¿cuánto tendrá que pagar por el servicio eléctrico? 2. Trabajo de aplicación: Determina el consumo eléctrico de tu vivienda y el costo por kW/h que cobra la empresa eléctrica en tu zona.

Sugerencias metodológicas: ■

Realiza un ejemplo utilizando la fórmula para calcular el consumo eléctrico.

■

Muestra un recibo de la empresa eléctrica para reforzar los conceptos sobre el costo del servicio eléctrico.

■

Propicia un espacio en la siguiente sesión para que compartan los resultados de sus actividades.

Cálculo del consumo eléctrico de una vivienda

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Primeros auxilios en accidentes producidos por electricidad

S E S I Ó N

Propósito:

19

Conocer la forma de brindar los primeros auxilios ante un accidente eléctrico en una vivienda.

La electricidad es una de las formas de energía más empleadas en una vivienda, por lo que estamos expuestos a sufrir algún tipo de accidentes durante el empleo cotidiano de artefactos y equipos electrodomésticos. En esta sesión trataremos algunos tipos de accidentes que se pueden producir, así como la forma de prestar las primeras atenciones mientras llega la asistencia de una persona especializada.

Pasos a seguir para prestar auxilio: 1. Evaluación del área

Verifica que la corriente esté desconectada antes de prestar auxilio.

Antes de prestar auxilio a una persona electrocutada, se debe hacer una evaluación de la zona del accidente. Al encontrar a una persona inconsciente y con sospecha de haber recibido una descarga eléctrica o electrocución, la persona que va a atender debe estar segura de que no será otra víctima. 2. Evaluación inicial del paciente Se debe hacer un diagnóstico de la persona con preguntas: ¿Cómo se encuentra? Si responde, es señal de que respira bien y tiene pulso. En caso de que no conteste, pellizcar levemente en los hombros. Si reacciona y muestra signos de dolor, podemos decir que está con un nivel de conciencia mínima. En caso de no tener señales significativas, llamar a los servicios de emergencias en forma inmediata. 3. Paro cardio respiratorio - reanimación cardio pulmonar Es la interrupción repentina y simultánea de la respiración y el funcionamiento del corazón, debido a la relación que existe entre el sistema respiratorio y circulatorio. Puede producirse el paro respiratorio y el corazón sigue funcionando, pero en pocos minutos puede sobrevenir el paro cardíaco, cuando no se presta el primer auxilio inmediatamente. También puede iniciarse con un paro cardiaco, en cuyo caso casi simultáneamente, se presenta el paro respiratorio. Respiración artificial ■

102

Coloca a la persona boca arriba, en una superficie lisa y dura, con los brazos a lo largo del cuerpo.

■

Comprueba que realmente no respira, para lo cual coloca tu oído sobre la boca y la nariz de la víctima. Mira su cuerpo para observar si se eleva el tórax con la entrada de aire.

■

Comprueba que no tiene ningún cuerpo extraño en la boca. De lo contrario extráelo con el dedo, con mucho cuidado, para evitar introducirlo más.

■

Si continúa sin respirar, se iniciará la respiración boca a boca: una vez abierta la vía aérea, presiona la nariz con los dedos de la mano que sujeta la frente; coje aire, adapta tu boca a la víctima y realiza dos insuflaciones de aire lentas y seguidas mirándole el tórax para comprobar que se eleva con la entrada del aire. Esta operación debe repetirse unas quince veces por minuto. En los lactantes la boca del socorrista debe abarcar la boca y la nariz del niño.

■

Después de las dos primeras insuflaciones se comprobará si la persona mantiene el pulso, lo que se realiza tocando con el dedo índice y medio en el cuello de la víctima, o directamente con el oído pegado al tórax para escuchar el latido del corazón. Si no tiene pulso, se debe iniciar el masaje cardiaco.

Masaje cardiaco Una vez realizado el boca a boca, debemos asegurarnos de que el oxígeno del aire que hemos insuflado sea transportado a todos los tejidos del cuerpo. El transporte del aire es efectuado por la sangre arterial que es impulsada por el corazón. Como consecuencia del choque eléctrico, la fibrilación del corazón produce un fallo cardíaco que impide que el bombeo se realice, por lo que el oxígeno de la respiración no puede llegar a los tejidos. En estos casos, la aplicación del masaje cardíaco externo garantiza la llegada a los diferentes tejidos de la cantidad mínima de oxígeno para continuar desarrollando su actividad. El masaje cardíaco externo, debe ser realizado por una persona que tenga conocimiento y experiencia en su aplicación.

Primeros auxilios en accidentes producidos por electricidad

103

4. Quemaduras por electricidad La energía eléctrica de los alambres eléctricos, los aparatos eléctricos defectuosos y los enchufes sin protección pueden causar quemaduras. El contacto con cualquiera de estas fuentes puede hacer que la electricidad recorra el cuerpo de una persona ocasionándole a su paso graves lesiones, incapacidad o muerte. Las quemaduras eléctricas casi siempre son de tercer grado, con un sitio de entrada y una o varios de salidas, en donde se pueden apreciar áreas carbonizadas y de explosión. Generalmente no sangran y son indoloras. En estos casos aislar al herido y retirar con mucho cuidado las prendas que lleve puestas. Si están pegadas corta con una tijera la parte de ropa que esté libre; luego, aplica agua fría con suavidad durante un mínimo de 30 minutos y, abriga al paciente hasta que llegue el personal especializado. Botiquín Para atender una emergencia, el botiquín debe incluir: ■ ■ ■

Alcohol Vaselina blanca Tijeras

■ ■ ■

Algodón Gasas esterilizadas Termómetro

■ ■ ■

Agua oxigenada Vendas limpias Curitas (tiritas)

actividades ■

En grupo escenifica un accidente eléctrico. Ante la descarga eléctrica de una persona, debes hacer lo siguiente:

1. Corta la corriente eléctrica lo más rápido posible. Ubica el tablero de distribución de la vivienda y desconecta la llave general. 2. En caso que no se tenga el tiempo o no se ubique el lugar del tablero de distribución, se debe apartar al herido de la corriente eléctrica con ayuda de un material aislante; por ejemplo, el palo de madera de una escoba.

104

Primeros auxilios en accidentes producidos por electricidad

3. La persona que va a prestar el auxilio debe subirse sobre algo aislante como una silla de madera, caja de plástico de refrescos, etc. para rescatar al accidentado. 4. Presta los primeros auxilios en caso de quemadura, paro respiratorio o paro cardiaco, aplica los procedimientos explicados en esta sesión. 5. Evalúen la actuación de los grupos.

Sugerencias metodológicas: ■

Comenta o propicia el comentario de los estudiantes sobre accidentes eléctricos.

■

Presenta alguna situación (accidente) y pregunta: ¿Cómo se debe actuar? Escucha las respuestas y refuerza los contenidos del tema.

■

Evalúa haciendo que cada grupo desarrolle la actividad escenificando un accidente eléctrico y la forma de prestar los primeros auxilios.

Primeros auxilios en accidentes producidos por electricidad

105

S E S I Ó N 20

Proyecto de autoempleo Propósito: Reconocer las cualidades emprendoras y personales para generar su autoemplero y brindar un servicio a la comunidad.

El autoempleo es una de las alternativas a la que se puede recurrir para hacer frente a la falta de oportunidades y puestos de trabajo. En la actualidad existen muchos profesionales que están desocupados y dedicándose muchas veces al comercio formal e informal debido a que no encuentran un puesto de trabajo en función de su profesión. Los conocimientos básicos de electricidad que has adquirido te pueden servir como base para que estudies una carrera técnica y generar tu autoempleo y la alternativa de conseguir un desarrollo personal y profesional; siempre y cuando te decidas, te comprometas y te esfuerces por brindar un servicio eficiente y honesto.

Pasos que tienes que seguir: 1. Autoevaluarte y reconocer tus características emprendedoras: Ser persistente, no dejarse desanimar por los primeros malos resultados, no decepcionarse de la intención de trabajar como auxiliar de un electricista o animarte a realizar instalaciones básicas. Planificación. Establece tu proyecto de vida laboral, los tiempos y acciones a seguir en el logro de los resultados. Búsqueda de oportunidades. Hay que salir a buscar el trabajo, y no que el trabajo venga hacia nosotros; busca información, técnicas nuevas, fuentes de financiamiento que te ayuden a mejorar. Establecer redes de apoyo y de comunicación entre los técnicos de la zona a fin de que conozcas de oportunidades laborales en las que podrías apoyar. Cumplir con los contratos y fechas establecidas con tus empleadores circunstanciales. Esto te ayudará a planificar mejor tus tiempos y te dará a conocer como una persona muy responsable y, lo más importante, confiable.

106

2

Equipamiento. Debes contar con un equipo básico y en buen estado. En electricidad se tiene la ventaja, en comparación con otras especialidades, de que no es necesaria una gran cantidad de equipos, herramientas ni instrumentos; bastará con tus alicates, destornilladores, lámpara piloto, wincha pasacables y un multitéster al inicio. Poco a poco puedes adquirir nuevos y mejores equipos, en forma progresiva.

3. Asociación. Puedes asociarte con técnicos electricistas y formar un equipo de trabajo para atender diversas solicitudes. Se recomienda tener un local donde los puedan ubicar.

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De cada servicio que realices, debes destinar una pequeña cantidad de dinero de tus ganancias como un fondo para reequipamiento, es decir, un fondo económico que te ayude con el tiempo a reemplazar las herramientas, equipos e instrumentos que se te malogran por el desgaste propio del trabajo.

actividades 1. Autoevalúate y determina cuáles son tus características emprendedoras. 2. Describe las herramientas, equipos e instrumentos con los que cuentas y determina cuáles te faltan.

evaluando mis aprendizajes 1. Elabora los pasos o acciones que seguirías para ofrecer tus servicios. 2. En grupo elaboren un afiche publicitario en el que den a conocer los servicios eléctricos a la comunidad donde viven. Sugerencias metodológicas: ■

¿Cuál es la profesión que tiene más demanda y ofertas de trabajo en la actualidad?

■

Muestra un cuadro con las profesiones de menos demanda laboral, y explica los motivos.

■

Propicia un espacio para que los estudiantes compartan los resultados de sus actividades.

Proyecto de autoempleo

107

S E S I Ó N 21

Contrato de servicios eléctricos Propósito: Conocer las características, aplicaciones y redacción de un contrato de servicio de instalación eléctrica.

Al finalizar este módulo estarás capacitado como auxiliar de técnico electricista y puedes ofrecer servicios sencillos y básicos. Pero, si tienes la firme de decisión de profundizar tus habilidades en instalaciones eléctricas podrías complementar tus conocimientos en instituciones a nivel superior, de tal forma que tengas una certificación técnica que acredite tu preparación para realizar trabajos y servicios de mayor envergadura Durante tu carrera laboral tendrás la necesidad de redactar contratos de servicio. Por ello, presta atención a las siguientes indicaciones: El contrato constituye un documento privado entre las partes que acuerdan algo. Una vez firmado el contrato con los datos exactos y reales de las personas, es reconocido por las autoridades competentes que velarán por el cumplimiento de lo estipulado. Modelo de contrato

Contrato de servicios eléctricos Conste por el presente documento Contrato privado de instalaciones eléctricas, que celebran por una parte como contratante el Sr. Basilio Morales Hernández con DNI Nº 09586789, domiciliado en Jr. Volcán Misti Mz. C11 Lt. 9 Pachacútec – Ventanilla, y de otra parte el contratista el Sr. Eduardo Olaya Ramírez con DNI 05729501 RUC Nº 10057295012, técnico electricista, con domicilio en la Calle Los Laureles 342 Puente Piedra. Por el presente los que suscriben este documento aceptan los términos, condiciones y costo en dinero que se establece: El contratista se compromete a realizar la instalación eléctrica en el domicilio del contratante según el plano eléctrico en los términos siguientes: 1. Instalación de un tablero de distribución con tres llaves térmicas. 2. Cableado del circuito de iluminación y tomacorrientes de toda la vivienda. 3. Instalación de 13 salidas de centros de luz con portalámparas simples. 4. Instalación de 13 salidas de interruptores. Según indicaciones técnicas. 5. Instalación de 15 salidas de tomacorrientes dobles.

108

6. Instalación de un timbre eléctrico y pulsador desde la entrada principal hasta la cocina. 7. Los materiales y accesorios eléctricos serán adquiridos por el contratante, según la lista de requerimientos que presente el contratista. El costo total del servicio de instalación eléctrica es de: 250 (doscientos cincuenta) nuevos soles. El contratante deberá entregar al contratista la suma de 50 nuevos soles como adelanto a la firma del contrato y la diferencia al término del trabajo. El tiempo estimado para realizar el trabajo son dos días hábiles desde la firma del contrato y previa coordinación entre las dos partes. Una vez firmado el contrato, cualquier trabajo adicional será acordado entre las partes para el pago correspondiente. En señal de conformidad, firmamos. Lima, 25 de agosto del 2008

—————————————— Contratante

——————————————— Nombre del contratista DNI: ___________ Contratista

actividades

■

Elaborar un contrato de servicios entre Sra. Soledad Cuya Chumpitaz con DNI 06721546, dueña de una vivienda ubicada en el Jr. Amazonas 345, Las Flores, San Juan de Lurigancho, y el Sr. Maximiliano Hernández Mitma, técnico electricista con DNI 09574285 – RUC 10095742853, según el esquema de emplazamiento eléctrico.

Contrato de servicios eléctricos

109

Baño

Sala

Dormitorio S

S

S

Wh

2S S Cocina

Patio

Contrato de servicio de instalación eléctrica Conste por el presente documento Contrato privado de instalaciones eléctricas, que celebran por una parte como contratante la Sra . ....................... .....……………………………………….. con DNI Nº …………….., domiciliada en …………………………………………………………………, y de otra parte el contratista el Sr. ………………………………… con DNI Nº…………………RUC Nº ……………………., técnico electricista, con domicilio en……………………………………………………………. Por el presente los que suscriben este documento aceptan los términos, condiciones y costo en dinero que se establece: El contratista, se compromete a realizar la instalación eléctrica en el domicilio de la contratante según el plano eléctrico en los términos siguientes: 1. .................................................................................................................... 2. .................................................................................................................... 3. .................................................................................................................... 4. .................................................................................................................... 5. .................................................................................................................... 6. .................................................................................................................... 7. .................................................................................................................... El costo total del servicio de instalación eléctrica es de: .................. nuevos soles. (...................................................................................).

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Contrato de servicios eléctricos

El contratante deberá entregar al contratista la suma de …….. nuevos soles como adelanto a la firma del contrato, y la diferencia al término del trabajo. El tiempo estimado para realizar el trabajo es …………….. hábiles desde la firma del contrato y previa coordinación entre las dos partes. Una vez firmado el contrato, cualquier trabajo adicional será acordado entre las partes para el pago correspondiente. En señal de conformidad, firmamos. Lima, ……..de ……………. del 20……

_______________________ Contratante

___________________________ Nombre del contratista DNI: ___________ Contratista

evaluando mis aprendizajes ■

Elabora un contrato, como contratista, con otro compañero como contratante, según el esquema de emplazamiento eléctrico siguiente:

Wh

Sala comedor Cocina

S3

S3

S

2S Patio

S

S S

Dormitorio 1

Baño

S

Dormitorio 2

Contrato de servicios eléctricos

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Sugerencias metodológicas: ■

Comenta una experiencia personal sobre un contrato de trabajo.

■

Promueve una lluvia de ideas sobre el tema para recoger saberes previos de los estudiantes.

■

Las actividades pueden ser realizadas en grupo y, al final del trabajo, exponen sus resultados.

■

Orienta a los estudiantes sobre los centros de formación donde podrían seguir sus estudios de electricidad.

■

Determina claramente con los estudiantes los servicios eléctricos que pueden ofrecer y cuáles rebasan su preparación básica.

Haz culminado este módulo de preparación básica en la especialidad de electricidad. Te animamos a complementar tus conocimientos en instituciones de nivel superior técnicas o universitarias, de tal forma que tengas una certificación que acredite tu preparación para hacer trabajos y servicios de mayor envergadura.

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Contrato de servicios eléctricos

m a t e r i a l e s

Requerimiento de materiales para el Módulo 3 Materiales ■

Interruptores simples para empotrar

■

Wallsockets

■

Interruptores de comutación simple para empotrar

■

Equipos fluorescentes circulares de 32 W

■

Equipos fluorescentes rectos de 20 W

■

Fluorescentes circulares de 32 W

■

Fluorescentes rectos de 20 W

■

Timbres campanilla

■

Tableros de distribución metálicos

■

Llaves térmicas

■

Multímetros

■

Varillas de cobre de 2,50 metros

■

Bolsas de gel para pozo de tierra

■

Abrazaderas

■

Intercomunicadores

■

Cerraduras eléctricas

■

Transformadores de 12 V

■

Cable telefónico de 4 hilos

■

Tomacorrientes con puesta a tierra

■

Rollos de cinta aislante

■

Rollos de cable mellizo Nº 16

■

Rollos de cable rígido Nº 14 de diferentes colores

Herramientas ■

Alicates universales

■

Alicates de punta

■

Alicates de corte

■

Destornilladores planos

■

Destornilladores estrella

■

Tableros de práctica

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B I B L I O G R A F Í A

BUBAN, MALVINO, SCHMITT. Electricidad y electrónica I. Mc Graw Hill. México, 1987.

MILEAF, Harry. Electricidad. Ediciones Ciencia y técnica. México, 1989.

HONORIO, J. Instalaciones Eléctricas y sanitarias. Fascículo 3. Revista. Perú, 1994.

OJEDA, Wilfredo R. s.j. Electricidad. Fe y Alegría del Perú. Perú, 1997.

RAMÍREZ VÁSQUEZ, José. Instalaciones eléctricas I. Ediciones CEAC. España.

SENATI. Manual de neumática y electro neumática. Ediciones SENATI. Perú, 2001.

SENATI. Instalaciones de circuito simple. Ediciones SENATI. Perú, 1997.

SENATI. Instalaciones de lámparas incandescentes. Ediciones SENATI. Perú, 1998.

SENATI. Electricidad de instalaciones. Ediciones SENATI. Perú, 2001.

SENCICO. Instalaciones eléctricas - Módulo 1- Fascículo. SENCICO. Perú, 2002.

CONDUCTORES ELECTRICOS LIMA CELSA. Catalogo General. Perú, 1998.

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