Los artículos y consejos proporcionados a través de este blog tienen únicamente fines informativos. La electricidad es esencial para la humanidad, en todo momento utilizamos equipos que funcionan por medio de su suministro, éste llega a los hogares, oficinas, centros de trabajo y lugares públicos.
Una instalación eléctrica residencial es un conjunto de obras e instalaciones realizadas con el fin de hacer llegar electricidad a todos los aparatos eléctricos de una casa o habitación. Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir la energía eléctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos que la utilicen.
Conceptos básicos para diseñar una instalación eléctrica
Un circuito eléctrico básico está formado por un conjunto de componentes, que ordenados y conectados adecuadamente permiten el paso de la corriente.
Las instalaciones eléctricas pueden ser abiertas (conductores visibles), aparentes (en ductos o tubos), ocultas, (dentro de paneles o falsos plafones), o ahogadas (en muros, techos o pisos).
En un circuito eléctrico, los conductores deberán ser fácilmente identificables. La cantidad de corriente que puede pasar por el conductor depende de su diámetro.
Los cables que conducirán la electricidad a los focos, interruptores y tomacorrientes deben estar protegidos.
Los tomacorrientes pueden ser visibles (estar colocados encima de la pared) o estar empotrados. Cuando la vivienda es de material noble, se recomienda usar interruptores empotrados.
Procure instalar tomacorrientes en cada habitación para utilizar adecuadamente los electrodomésticos ubicados en esta.
Objetivos de una instalación eléctrica de alumbrado
El diseño debe permitir transportar y distribuir la energía eléctrica desde el punto de suministro hasta los equipos que la utilicen.
La instalación debe facilitar el control de los circuitos, la protección de los conductores y equipos, la identificación de cada conexión y el mantenimiento posterior.
El plano debe mostrar los diferentes circuitos, características, particularidades, materiales y dispositivos empleados en las instalaciones eléctricas.
En cada plano se representan los diferentes circuitos, características, particularidades, materiales y dispositivos empleados en las instalaciones eléctricas. No obstante, su propósito suele ser el mismo, los planos de las instalaciones incorporan ciertos símbolos presentes en las conexiones eléctricas, los cuales ayudan a los profesionales a comunicar diferentes aspectos.
Simbología y planos eléctricos
Es importante que los planos incluyan la simbología “estandarizada” ocupada en casi todas las conexiones eléctricas.
La simbología eléctrica facilita la elaboración e interpretación de los planos. Con los símbolos se pueden dibujar diagramas para representar los circuitos. Es necesario familiarizarse con la simbología eléctrica.
Existen diferentes tipos de diagramas o esquemas.
Plano unifilar
Como su nombre lo indica, este tipo representa todas sus partes en una sola línea, a través de rectas en trazos oblicuos, que al interceptarse, crean ángulos. Si existen canalizaciones, deben ubicarse.
Plano del cuadro de mando y protección
Señala los mecanismos de mando y protección que nos permiten empezar la instalación, debido a que ubica los lugares donde deben instalarse las partes de seguridad, protección y control. Por lo común se emplean en viviendas.
Clasificación de los circuitos
Podemos clasificar los circuitos como:
- Circuito ramal para artefacto.
- Circuito ramal individual.
- Circuito ramal multiconductor.
- Circuito ramal para uso general.
Carga conectada y carga de iluminación
Carga conectada o Potencia Instalada.
También llamada potencia instalada. Carga eléctrica total (en vatios) de un sistema o circuito eléctrico si todos los aparatos se ponen en funcionamiento a la vez. También llamada carga conectada.
Carga de iluminación.
CAL= Carga de alumbrado en VA.
C I = Cargas de iluminación en VA.
Cuando diseñamos un proyecto de una edificación y desconocemos la carga a instalar, debemos acogernos a lo pautado en el Reglamento para instalaciones Eléctricas de SEOPC.
Este reglamento es una aplicacion resumida del NEC.
Cada una de las salidas para toma corriente en un proyecto será computada a 150 VA. La sumatoria de la carga de todos estos tomacorrientes constituye la carga de toma corriente de uso general.
Cuando se trata de una edificación con facilidades para cocinar, debemos proveer una toma de corriente sobre meseta estimada en 1500VA.
Cargas especiales y demanda máxima
VALORES PARA CARGAS ESPECIALES.
Esta demanda no es necesariamente la sumatoria de todas las cargas instaladas.
Podemos decir entonces que esta es la suma de la demanda máxima de alumbrado y la carga de salidas especiales.
DMAX T = Demanda máxima total en VA.
DMAX AL = Demanda máxima de alumbrado en VA.
CSE. = Carga de Salidas Especiales en VA.
La demanda máxima permite considerar las condiciones de funcionamiento del proyecto en lugar de asumir necesariamente que todas las cargas instaladas operarán simultáneamente.
Carga de diseño
Carga de Diseño.
Es la que nos sirve para la selección de los conductores alimentadores principales del proyecto, y para la selección del transformador (es) del proyecto.
Tomando a esta como referencia podemos además seleccionar la planta de emergencia si el proyecto la requiere.
CDIS = DMAX T + Cr.
En esta expresión, la carga de diseño se obtiene sumando la demanda máxima total y la carga de reserva.
Corriente de diseño
Corriente de Diseño.
Es la corriente que alimentara la totalidad de los equipos del sistema.
Esta podrá ser monofásica o trifásica.
Alimentador monofásico: I = P / V
Alimentador : I= P / √3 V
Ambas deberán ser corregidas, para luego seleccionar el conductor adecuado.
Corriente de diseño corregida
Corriente de Diseño Correjida.
Para seleccionar un conductor desde la tabla de ampacidades, es necesario corregir la corriente. Para efectuar dicha corrección debemos multiplicar el valor de corriente encontrado por un factor. Con este valor de corriente es que ingresamos a la tabla de SEOPC para seleccionar el conductor.
La corriente corregida debe utilizarse junto con las tablas de ampacidades permitidas para elegir un conductor compatible con las condiciones de la instalación.
Selección de conductores del circuito ramal
Los conductores del circuito ramal tendrán una capacidad no menor que la capacidad del circuito y no menor que la carga máxima a servir (SEOPC).
De acuerdo al reglamento de SEOPC, estos no deberán ser cargados más de un 80% de su capacidad nominal.
Su selección se hará en base a las siguientes ecuaciones y a las tablas de ampacidades permitidas para conductores.
| Tipo de alimentador | Ecuación |
|---|---|
| Monofásico | I = P / V |
| Trifásico | I = P / √3 V |
Protección de los circuitos ramales
Protección del circuito ramal.
Los conductores de circuitos ramales y equipos serán protegidos con dispositivos contrasobre corriente que tengan una capacidad nominal o ajuste que no exceda la capacidad de dichos conductores. (SEOPC).
Un dispositivo de protección breaker o fusible no deberá ser cargado más de un 80% de su cpacidad nominal.
El uso desmedido de extensiones eléctricas puede generar sobrecargas que provoquen accidentes.
Para volver a generar corriente, PRIMERO RESUELVA la causa de la avería que originó que la palanca cambiara de posición. Luego vuelva a poner la palanca en su posición original.
Ejemplo de capacidad máxima de un breaker
¿Cual es la carga máxima que puede soportar un breakers de 40 amp. Dos fases.?
Solución.
CMAX/ Bkr = 240V X 40 A X 0.80 = 7680 VA.
¿Cual es la carga máxima que puede soportar un breakers de 40 amp. tres fases?
CMAX/ Bkr = V x I x 3 x 0.80
CMAX/ Bkr = 240V x 40 A x 1.73 x 0.80 =13286.4 VA.
| Configuración | Capacidad máxima indicada |
|---|---|
| Breaker de 40 amp. Dos fases | 7680 VA |
| Breaker de 40 amp. tres fases | 13286.4 VA |
Tablas reglamentarias para el diseño
Las tablas 2-1 y 2-2 del Reglamento para Instalaciones Eléctricas en Edificaciones, segunda Edición, nos muestran las cargas máximas y mínimas para toma corriente en circuitos ramales.
La tabla 4-4 del mismo Reglamento nos da un sumario de requisitos para circuitos ramales.
La correcta utilización de estas tablas, nos garantizara un diseño confiable y de acuerdo con los reglamentos en RD.
La tabla 4-7 establece el factor de demanda en los alimentadores para carga de alumbrado.
Reglamento de la SEOPC Pág. 30 VA / m2.
Número de circuitos de carga de alumbrado
Después de calcular la Demanda Máxima de Alumbrado escogemos un breakers de 15 A 0 20 A y mediante la siguiente formula podemos calcular el numero de circuito para Carga de Alumbrado.
No Circ. C AL. = DEM. MAX. AL / CMAX / BKR
Ejemplo de cálculo con breaker de 15 A
Supongamos que hemos calculado la Demanda Máxima de Alumbrado.
Datos:
- DMAX. A= 6100 VA.
- Bkr =15 A.
Solución:
CMAX / BKR = 120 V x 15A X 0.80
CMAX / BKR= 1440VA.
El número de circuitos se obtiene dividiendo la demanda máxima de alumbrado entre la carga máxima admisible por breaker.
Ejemplo de cálculo para una edificación hospitalaria
Un hospital de cien (100), habitaciones de35m2 c/u,posee además una cafetería de 50m2 y un patio jardín de 45m2. Cada habitación esta equipada con una neverade 70VA, dos (2) abanicos de techo de 65VA c/u, una salida para TV, y una salidapara Teléfono. La alimentación es desde una acometida 7200V/120-240vconsiderar 3.0KVA como carga de reserva.
Calcular:
- Numero de circuitos para carga de alumbrado usando Bkr de 20 Amp.
- Calibre de los alimentadores principales.
Solución:
De acuerdo al método de los Watts /m2
CAL = Area x Vatios/m2
Area = 100 x 35m2 + 50m2 = 3500m2+ 50m2 = 3550m2
Vatios/m2 -----En la tabla 4-2 Carga de alumbrado general por locales Hospitales………………..
Aplicamos la tabla 4-7 Factor de demanda en los alimentadores para carga de alumbrado., Pág. No31 del Reglamento SEOPC, a este resultado:
CAL = 71000VA
Aplicación del Factor de demanda (tabla 4-7)
| Tramo de carga | Factor aplicado | Resultado |
|---|---|---|
| 50000 | 40% | 50000 x 0.40 = 20000 VA |
| Sobre 50000 | 20% | 21000 x 0.20 = 4200 VA |
DMAX.AL = 20000VA + 4200VA = 24200VA
A.- Numero de Circuitos para carga de alumbrado.
DMAX. AL 24200VA
No.Circ.= ------------------ = ------------------ = 12.6 aprox.13 circ.
CMAX / Bkr* 1920VA
CMAX / Bkr = 0.80 x 120V x 20A = 1920 VA
Por lo tanto, para una demanda máxima de alumbrado de 24200VA y un breaker de 20A, el resultado aproximado es de 13 circuitos.
Resumen de carga y alimentadores principales
RESUMEN DE CARGA.
CCAL Neta …………………………………….......71000 VA
Salidas Especiales100 ( 70VA + 130 VA)……20000 VA (DMAX. SE )
Cc = 91000 VA
DMAX. T = DMAX. AL + DMAX. SE
DMAX. T = 24200VA + 20000VA = 44200 VA
CDIS = DMAX. T + Cr = 44200VA + 3000VA = 47200VA
CDIS 47200VA
IDIS = ----------------- =--------------------------- = 196.66 aprox., 197A
Vn 240V
IDIS = 1.25 x 197 A = 246.25 Amp.
De la tabla 4-5 pag. # 28 SEOPC Seleccionamos:
Tres Conductores No.
Distribución y balanceo de cargas por fases
En el proceso de colocación de las cargas en el panel, debemos tener presente no sobrecargar una fase mas que otra.
Este proceso de balancear las cargas no sigue ninguna regla especifica, pero si tiene una limitante y es que el desbalance entre dos fases no debe exceder un máximo de un 10%, según lo pautado en el Reglamento de SEOPC, 2da.
Carga por fase.
DxΦ = CESP + CAL X CIRC. / No Φ
Donde:
- DxΦ = distribución de carga por fases…… VA.
- CESP = sumatoria de cargas especiales,….. VA.
- CAL X CIRC. por salidas.
- CCAL X CIRC. = 3 x 12 x 150VA = 5400VA.
CESP + CAL x CIRC.
La alimentación es bifásica, tres conductores, 120/240V.
Transfer Swich.
la misma que la del interruptorprincipal.
Comprobación del porcentaje de desbalance
Por ciento de Desbanlace entre Fases.
12.1KVA - 11.8KVA
%BxΦ =---------------------------------- x 100 = 12.1 KVA
%Bx Φ = 2.48% Menor que 10%
El resultado indicado es inferior al límite máximo de 10% señalado para el desbalance entre fases.
Componentes, dispositivos y herramientas
En el mercado existen diferentes modelos de sóckets.
Tapa ciega.
Foco ahorrador.
Los de mayor utilidad para un electricista son el alicate universal, el alicate de punta y el alicate de corte. Estas herramientas se usan para cortar, sujetar e incluso pelar cables.
Es una de las herramientas más usadas por el electricista.
Los destornilladores de electricista, o de boca vaciada, están pensados para facilitar y hacer seguro el montaje y el desmontaje de piezas eléctricas como enchufes, lámparas, etcétera.
Destornillador de punta estrella, que sirve para tornillos con ranura cruzada en la cabeza.
Se usa principalmente en las instalaciones empotradas o en segmentos largos.
Las herramientas del electricista deben mantenerse bien limpias.
Recomendaciones para la instalación residencial
Se debe brindar al poblador rural orientación técnica sobre la mejor ubicación de los interruptores, luminarias y tomacorrientes.
Los cables que conducirán la electricidad a los focos, interruptores y tomacorrientes deben estar protegidos.
Los tomacorrientes pueden ser visibles (estar colocados encima de la pared) o estar empotrados.
Cuando la vivienda es de material noble, se recomienda usar interruptores empotrados.
Procure instalar tomacorrientes en cada habitación para utilizar adecuadamente los electrodomésticos ubicados en esta.
La correcta utilización de estas tablas, nos garantizara un diseño confiable y de acuerdo con los reglamentos en RD.
Cómo cablear una casa desde cero / Electricidad básica
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