UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I TEMA: ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD MAGNETISMO INSTALACIONES ELECTRICAS AUTOR: ARQ. NESTOR OSVALDO BIANCHI UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I LA ELECTRICIDAD NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD Encontrar una explicación científica de la naturaleza de la electricidad resulta difícil. Se sabe que es un fluido natural que se encuentra en todas partes. El hombre aprendió a darle una “presión”, ponerla en movimiento, para producir fuerza, luz, trabajo, calor, etcétera. * Origen de su nombre: 600 AC el filósofo francés griego Thales observo la atracción de objetos livianos, por una sustancia llamada ámbar al frotarla. 2000 años después un medico ingles, Gilbert descubrió que muchas otras substancias, al igual que el ámbar ejercían esa atracción. Al fenómeno lo llamó electricidad ya que, electrón significa ámbar en griego. * Teoría molecular de la electricidad: toda substancia esta constituida íntimamente por átomos, los cuales están formados por neutrones, núcleo y electrones. Convencionalmente neutrones positivos (+) electrones negativos (-). Fig. 1 (a y b). ATOMO DE HIDROGENO (H) + 1 Neutrón (núcleo) 1 Electrón ATOMO DE COBRE (Cu) + 1 Neutrón (núcleo) 29 Electrones ELECTRON - + - NEUTRON NUCLEO A + *fig. nº 1 B En algunos ejemplos como el Cu, los electrones más distantes del núcleo en el “planetario” (átomo) tienen tan poca atracción con el núcleo que se tornan errantes, libres, entre átomos. El movimiento de esos electrones en un conductor (cable) constituye una corriente eléctrica. FORMAS DE LA ELECTRICIDAD Hay dos formas, estáticas y dinámicas. *Electricidad estática: forma observada por Thales y Gilbert. Es electricidad en reposo y se produce por fricción de un objeto mal conductor eléctrico. *Electricidad dinámica: es electricidad en movimiento, la más común, se puede producir por los métodos siguientes: UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I 1. Método térmico: (Fig. 2) si calentamos el punto de soldadura de dos metales diferentes se produce entre sus extremos libres una diferencia de potencial eléctrico, una corriente eléctrica. Se usa para indicadores de temperaturas. INDICADOR CORRIENTE ELECTRICA + METAL "B" METAL "A" *fig. nº 2 método térmico 2. Método foto eléctrica: ciertos elementos como el selenio, el casio, tienen la particularidad de convertir la luz en corriente eléctrica. 3. Método químico - Pila Volta: (Fig. 3) (Fig. 4) Fig. 5) (Fig. 6) fruto de numerosas experiencias el sabio italiano, A. Volta observa al poner dos metales diferentes, en contacto, aparecía una diferencia de potencial eléctrico entre ellos, la cual dependía de la naturaleza de los metales. Si a ello se agregaba entre las dos placas un líquido ácido el fenómeno adquiría valores notables. Tomando dos placas de cobre y zinc por ejemplo se produce una f.e.m. de un Volt. Este par formó sumergido en agua con acido sulfúrico y constituyo la primera pila de Volta. Con el tiempo la f.e.m. disminuye y con ello la corriente eléctrica, ello se debe a un fenómeno ocasionado por la propia circulación de corriente que se llamo polarización. *La polarización de la Pila: el agua tienen el electrolítico se descompone en hidrogeno y oxigeno, el hidrogeno es un gas pero se comporta como un metal se dirige al cobre (electrodo positivo) en formas de burbujas; el oxigeno va al negativo, zinc en igual forma, sulfato de zinc se forma en esa placa, polvo blanco. Al transcurrir el tiempo el hidrógeno depositado aumenta y con ello, la corriente secundaria interior (segunda pila) se acentúa, inutilizando la pila. *Despolarizante: para reducir la polarización y hacer más durable la pila se ideo el impedimento que el hidrogeno llegue a la placa positiva, y se la coloco en un vaso poroso en el que se coloca una sustancia química que neutralice el hidrogeno. Los poros del vaso permiten la circulación de la corriente. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I método químico *fig. nº 3 *fig. nº 4 INDICADOR INDICADOR CORRIENTE CORRIENTE - + - + PILA PRINCIPAL COBRE ZINC COBRE ZINC PILA SECUNDARIA AGUA+ACIDO SULFURICO primitiva pila volta HIDROGENO fenómeno de polarización de la pila *fig. nº 5 + COBRE DESPOLARIZANTE ELECTROLITO *fig. nº 6 - + ZINC ELECTROLITO (ácido sulfúrico) una pila protegida contra la polarización - LACRE O ALQUITRAN CARBON COKE Y BIOXIDO DE MANGANESO BOLSA DE TELA CLORURO DE AMONIO ZINC corte de una pila seca 4. Método inductivo – Generación de electricidad: Generalidades MAGNETISMO. GENERALIDADES *Imán: óxido de hierro, acero, derivados (raramente otros metales). *Imantación por influencia: una barra de hierro, frotada o aproximada a ala roca imán, queda imanada, constituyendo un imán artificial que pierde su magnetismo con el tiempo o por mucha temperatura. *Brújula: aguja imanada con eje central que le permite libre movimiento. Siempre señalara el Norte. *Polos: los de igual signo se rechazan, los distintos se atraen. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *Magnetismo: producido por la corriente eléctrica (Fig. 7 – a y b). Al utilizar una brújula vemos que esta se desvía de izquierda o derecha según el sentido de la corriente eléctrica. CONDUCTOR-CORRIENTE ELECTRICA CONDUCTOR-CORRIENTE ELECTRICA -DESVIACION N N *fig. nº 7 A B DESVIACION *LA DESVIACIÓN DE LA BRÚJULA DEPENDE DEL SENTIDO DE LA CORRIENTE. *Bobina + Electricidad: electroimán (Fig. 8) *fig. nº 8 * CORRIENTE CAMPO MAGNETICO + G - * BOBINA: ALAMBRE ARROLLADO campo magnético producido por una bobina *Bobina + Núcleo de hierro + Electricidad: potente electroimán que atrae piezas de hierro más grandes (Fig. 9). *Electroimanes: (Fig. 10 – Fig. 11 – Fig. 12) Los imanes naturales o artificiales suministran campos magnéticos de densidad reducida, líneas de fuerzas que van reduciendo por envejecimiento. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Cuando queremos campo magnético (líneas de fuerzas) disciplinados, gobernables poderosos, recurrimos a electroimanes, vale decir núcleos de hierro con bobinados electrizados (Fig. 9). Aumentado o disminuyendo la intensidad de la corriente eléctrica (amperaje), controlamos la intensidad magnética o simplemente la cortamos a voluntad (Fig. 10). *Aplicación: electroimanes en la industria usados para arriar cargas con armaduras (ganchos) o por simple contacto, caños, chatarra, instalados en el cable elevador de grúas o guinches (Fig. 11). *Otra Aplicación: Campanilla eléctrica (Fig. 12). Como funciona, en el momento que pulsamos el timbre, activamos el electroimán quien atrae la armadura o sea la lámina acerada se tuerce hacia la izquierda y la bolita suena la campana. Al mismo tiempo se corta el circuito en el contacto con el tornillo; con ello el electroimán deja de funcionar (atraer) y la armadura queda libre. Como la lámina elástica, vuelve sola hacia la derecha, pero al hacerlo el circuito en el tornillo se cierra nuevamente, y entonces el electroimán se activa nuevamente si antes hemos apretado el botón pulsador. Nuevo golpe de la bolita en la campana, nueva interrupción del circuito, nueva vuelta atrás de la lámina y así siguiendo. El sonido en la campana es un repiqueteo conocido. *fig. nº 9 *fig. nº 10 BARRA DE HIERRO BOBINA BOBINADO CORRIENTE CORRIENTE + PILA - BOBINA + ELECTRICIDAD + NUCLEO DE HIERRO = ELECTROIMAN *fig. nº 11 ARMADURA electroimán CAMPANILLA *fig. nº 12 LAMINA BOBINA C.E. TORNILLO C.E. PULSADOR electroimán para izar caños PILA campanilla eléctrica UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I LA INDUCCION ELECTROMAGNETICA. GENERACION DE ELCTRICIDAD La producción de cargas eléctricas para finas prácticas debe hacerse en gran escala, en usinas eléctricas. Con pilas alimentamos una lamparita cierto tiempo, electricidad que resulta insuficiente (Fig. 13). CAMPO MAGNETICO *fig. nº 13 CORRIENTE BOBINA PILA fenómeno de inducción electromagnética BARRA METALICA MOVIMIENTO RAPIDO La inducción electromagnética es un fenómeno aprovechado para la generación de electricidad en gran escala. Conocemos los elementos usados referidos en la Fig. 13. si tomamos una barra metálica y la movemos rápidamente, cortando e interrumpiendo las líneas de fuerzas del campo magnético allí producido, en la barra aparece una tensión eléctrica capaz de alimentar un circuito, el fenómeno se llama inducción electromagnética y es de importancia extraordinaria. TENSION INDUCIDA La tensión en la barra metálica existe cuando hay campo magnético y es barrido con su movimiento, desaparece inmovilidad o falta de magnético. Fig. 14 – a y b). *fig. nº 14 S - A + determinación del sentido o signo de la tensión inducida + ALAMBRE TE NS IO N TE NS IO N ALAMBRE S ALAMBRE - B invirtiendo el movimiento se invierte la tensión UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I FORMA DE DETERMINAR EL SENTIDO O SIGNO DE LA TENSIÓN INDUCIDA POLARIDAD En la Fig. 14 “A” nos muestra que el alambre o barra se mueve y barre de izquierda a derecha, el campo magnético representado por sus líneas de fuerza, tiene su Norte abajo y el Sur arriba. La polaridad según la figura será con sentido hacia delante. En la Fig. 14 ”B” la polaridad es al contrario hacia atrás. FORMA DE MOVER LA BARRA O ALAMBRE Para simplificar, hablamos de barra o alambre, la realidad que el barrido del campo magnético los hacemos con una espira o rollo de alambre de cobre muy largo, se obtendrá una tensión por vuelta de alambre que se suman cual si fueran series de pilas así nos dan mayor tensión eléctrica. Para ir formando un generador eléctrico útil, tal cual las grandes usinas, vamos exponiendo, con sencillez los principios allí aplicados. CAMPO MAGNETICO CONCENTRADO Esta resuelto según la Fig. 15. vemos un electroimán que deja un hueco en forma cilíndrica. La corriente eléctrica que alimenta la bobina de este electroimán es relativamente pequeña, podemos tomar parte de la misma corriente que nos va a producir el generador eléctrico como se hace en las usinas. *fig. nº 15 IMAN N N S A forma del imán para un pequeño generador eléctrico S CORRIENTE CORRIENTE - TENSION + B forma del electroimán para el generador eléctrico La espira, gira dentro del campo magnético (Fig. 16). Vamos ahora a aprovechar el fenómeno de inducción electromagnética descripta. Para ello, dentro del hueco cilíndrico del núcleo presentado en las figuras, coloquemos un carretel en el que sujetamos nuestro alambre de cobre rectangular, abierto al frente con los extremos del alambre doblados hacia fuera, formando bornes, por los que sale la corriente que se producirá en el alambre, por inducción electromagnética. Un motor, a explosión, a vapor, o turbina hace girar la espira acoplándola al eje del carretel. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I En cuanto a los lados de la espira barren las líneas de fuerza del campo magnético que hay en el hueco del núcleo, en la espira tendremos una tensión eléctrica capas de al imentar un circuito. *fig. nº 16 GIRO GIRO 4 N 2 1 N S 3 1 2 S 4 3 B GIRO A una espira que gira dentro de un campo magnetico es un generador posiciones de la espira durante un giro completo GENERADORES PARA PRODUCIR CORRIENTE ELECTRICA EN GRAN ESCALA Los grandes generadores, no tendrán una sola espira si, gran numero, ni tampoco un imán permanente sino un electroimán (Fig. 17 A y B) *fig. nº 17 GIRO N GIRO entra sale + A S - colector: para tener polaridad constante N S + B - colector: tiene muchos sectores o delgas COLECTOR Si disponemos que el tema de la corriente producida no se haga directamente por los extremos de la espira, sino que fijamos al rotor (carretel) girante dos sectores girantes, 1 – 1’; 2- 2’; 4 – 4’, de modo que los sectores giren junto con el conductor (espira) y colocamos dos trozos (A – A’) de bronce duro o carbón de manera que rocen con los sectores metálicos 1 – 1’; etcétera, pero que no giren con ellos sino que queden fijos durante el giro completo del conductor (espira) con sus sectores metálicos, estor rozaran continuamente con UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I los trozos de material conductor A – A’ pudiendo salir por ellos la corriente de la espira hacia el circuito exterior. Las piezas A – A’ se llaman escobillas. Cada extremo de espira remata en delgas el conjunto cilíndrico de delgas forman el colector, y el conjunto de espiras constituyen el rotor (Fig. 18) el cual gira sobre un eje horizontal montado sobre cojinetes a rulemanes. MASAS POLARES COLECTOR *fig. nº 18 ROTOR DELGAS DEL COLECTOR CONEXION CARCASA ESCOBILLA detalle de un colector EXPANSIONES POLARES BASE corte generador de dos polos Se ve enseguida que el generador eléctrico constara de dos partes fundamentales: un electroimán, productor de campo magnético que se llama inductor y el rotor, bobinado (conjunto de espiras) que recogerán la corriente inducida que se llama inducido. La carcasa con las masas polares (núcleos del electroimán) forman el estator, siendo la parte inmóvil de la máquina que se asegura a la fundación con bulones. En el estator también encontramos los bornes, el soporte de las escobillas, las dos tapas extremas, con los cojinetes para el rotor (parte móvil). El rotor debe ser de hierro para que el bobinado (espiras) que giran tenga el núcleo y con ello aumente la inducción a las espiras. GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNADA Las ventajas de la corriente alternada pasa por la economía de transporte, costo de generadores y motores. Principios de Funcionamiento: si se coloca una espira dentro de un campo magnético y se le hace girar sus dos lados cortaran a las líneas de fuerza del campo, induciéndose una corriente eléctrica que puede ser recogida en los extremos del conductor que forma la espira. Sabemos que la corriente inducida es alternada. En este caso para recoger la corriente producida en la espira los contactos serán deslizantes. Si en lugar de hacer girar la espira se hace girar el campo magnético, dejando quieta la espira, se producirá exactamente el mismo fenómeno puesto que lo produce el despl azamiento relativo entre los conductores (espira) y las líneas de campo. Por lo tanto convendrá girar la parte que conduzca menos corriente, porque entonces los contactos deslizantes dejaran paso a corrientes más pequeñas. Esto se consigue con los alternadores. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 19 *fig. nº 20 BOBINADO DEL ELECTROIMAN BOBINADOS INDUCTORES NUCLEO DEL ESTATOR CAMPO INDUCTOR ESPIRA INDUCIDA CARCASA CONCUCTORES INDUCIDOS N S ANILLOS ROZANTES CORRIENTE INDUCIDA principio elemental, generador corriente alternada partes de un alternador La Fig. 19 representa un alternador en su versión más simple, se ve el electroimán giratorio que proporcionará al campo magnético que debe barrer a los conductores de la espira fija durante un giro completo. En la realidad son muchas más espiras (Fig. 20). El electroimán gira en el sentido indicado por las flechas accionado por un motor de CORRIENTE impulso, máquinas de vapor, turbina térmica o hidráulica, un motor de combustión interna (Fig. 21). Cuando el electroimán esta horizontal el valor el valor de la corriente es mayor. Cuando esta vertical no hay cortes de líneas de fuerza al conductor (espira) por lo tanto la tensión TIEMPO eléctrica es cero. Vemos que esta gráfica simisoide representa las variaciones de tensiones inducidas 0º; 180º; 360º = 0,90 max. (+); 270º max. (-). La corriente necesaria para evitar el electroimán inductor se la toma de un pequeño generador de corriente continua y se la hace entrar al rotor mediante dos escobillas que rozan continuamente contra dos anillos metálicos corriente alternada conectados uno a la entrada del bobinado y otro a la salida. durante un ciclo El conjunto de espiras de la que fluye la corriente generada se denomina inducido (stator) (ver Fig. 20 – partes de un alternador). La práctica recomienda, para que la vista no perciba fluctuaciones en las lámparas incandescentes 50 ciclos p/segundo. Para mantener constantemente la frecuencia, la velocidad de giro del rotor no debe variar. *fig. nº 21 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I PARTES DE UN ALTERNADOR Son el stator, el rotor, la carcasa y la excitatriz (Fig. 20). El Stator; núcleo de chapas de hierro aisladas con barniz que forman un “paquete” unidas por bulones. El stator tiene ranuras donde se alojan los bobinados o conductores o espiras o inducidos que están aislados con cartones del núcleo. *El rotor, o inductor, o rueda polar, núcleo central macizo al que se fijan las masas polares en máquinas multipolares. *La carcasa, parte externa de l máquina que envuelve al stator forma la base de los cojinetes; las escobillas del inductor se fijan en los cojinetes. *La excitatriz alimenta los electroimanes acoplada la mismo eje principal de la máquina. MOTORES ELECTRICOS Un motor es un depósito, grande o chico que se conecta a un toma corriente y su parte interior móvil gira, lo que se aprovecha para mover ventiladores, extractores, acondicionadores, heladeras. *Como funcionan: (Fig. 22) Una bobina que produce un campo magnético y un alambre recorrido por una corriente eléctrica que también produce campo magnético (desvía la brújula). La bobina es pesada, el alambre liviano, este último se moverá hacia afuera hasta salir del campo magnético o zona de influencia del electroimán. El motor eléctrico de corriente continua no es otra cosa que un motor generador de la misma corriente pero el cual en vez de aplicarle un motor de impulso para hacerlo girar, lo que conectamos a al red eléctrica así obtenemos un giro de suministrara un trabajo útil. No hay diferencia constructiva con un motor de corriente continua y un generador de la misma corriente. TENSION *fig. nº 22 BOBINADO BOBINA TE IEN RR O C MOVIMIENTO PILA N A forma en que se producen las fuerzas electromagnéticas PILA B S CAMPO MAGNETICO un campo magnético se forma con un electroimán UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 22 *fig. nº 23 BOBINADOS POLARES GIRO A LA LINEA N S ESCOBILLA C la espira dentro del campo se mueve en forma giratoria motor de corriente continua: conexiones internas En este corte esquemático se ven los polos con sus bobinados polares, conectados en serie es decir que la corriente los recorre en orden sucesivo (Fig. 23). Se observan los bornes unidos a las escobillas dentro del motor y a la línea eléctrica fuera; así por aquellas entra la corriente al rozar el colector del bobinado para que este haga funcionar el motor. MOTORES DE CORRIENTE ALTERNADA (Alternadores) La tensión de la espira interior es alternada durante medio ciclo correrá en un sentido y durante el otro medio ciclo correrá en sentido contrario. Si hacemos coincidir cada media vuelta de la espira con cada medio ciclo de la tensión alternada de la línea, la espira girará constantemente sin necesidad de colector (Fig. 24). Estamos en presencia de un motor más sencillo que el de corriente continua pero con un inconveniente, necesita corriente continua para los bobinados exteriores. *fig. nº 24 CO RR IEN TE BOBINA ESPIRA CO RR IEN TE CAMPO MAGNETICO + TENSION ALTERNADA TENSION CONTINUA BOBINA - principio del motor de corriente alternada UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I EL MOTOR DE INDUCCION Si evitamos tener que alimentar la bobina exterior con corriente continua eliminaremos el único inconveniente del motor recién descrito, es posible veamos como (Fig. 25). CAMPO MAGNETICO EJ E *fig. nº 25 TENSION ALTERNADA principio del motor de inducción PRINCIPIOS DEL MOTOR DE INDUCCION El campo magnético alternado no solo se invierte su polaridad, sino que aparece y desaparece. Si colocamos una espira acerada (anillo) dentro de ese campo, al aparecer o desaparecer barrerá la espira barrida aparecerá una tensión inducida. Llegamos a tener un campo magnético alternado una espira recorrida por una corriente eléctrica, tenemos ya un motor eléctrico pues la espira girará por repulsión electromagnética. La inducción que ocurre en la espira da nombre al motor de inducción (Fig. 26 y 27). El efecto de inducción se va aumentando si en vez de una espira cerrada hacemos un cilindro formado por barras de cobre cuyos extremos a dos aros del mismo material. La inducción se producirá en todas las barras y el motor tendrá mayor potencia, la bobina la conectamos a un toma de corriente alternada y así tenemos el motor, mas simple imaginable. Podemos mejorarlo más si le ponemos sendos núcleos de hierro tanto el electroimán externo como el rotor. El rotor llevará aletas ventiladoras para bajar la temperatura generada en el bobinado inductor. *fig. nº 26 ARO DE CIERRE BARRAS DE COBRE GENERADOR 1 GENERADOR 2 LINEA TRIFASICA GENERADOR 3 rotor del motor a inducción como se forma una línea trifásica UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 27 BOBINA DE ESTATOR CAMPO MAGNETICO LINEA TRIFASICA EJE BARRA DE ROTOR AROS METALICOS A LA LINEA DE CORRIENTE ALTERNADA esquema de un motor trifásico motor de inducción completo TERMINOS ELECTRICOS 1. Presión, tensión eléctrica. 2. Intensidad eléctrica. 3. Resistencia eléctrica. 4. Potencia eléctrica. MAGNITUD HOMBRE UNIDAD DE MEDIDA SIMBOLO HOMBRE SIMBOLO Intensidad de Cte. Caudal Tensión (presión) Resistencia Potencia J Ampere A E R P V Ω W ó Kw Energía W Voltio OHM Wat W/hora Kw/hora Wh ó Kw/h DEFINICIONES Haremos analogías, similitudes, con la naturaleza, para aclarar conceptos fundamentales sobre el fenómeno eléctrico y sus magnitudes. Para que el agua de un río corra, debe existir diferencia de niveles, siendo esta la causa de la presión que empuja y obliga a circular el agua. Cuando mayor sea el desnivel mayor será la presión del agua y por lo tanto el líquido correrá más rápido. Podríamos calcular los l/seg. que pasan por un lecho determinado. Como ese lecho ofrece obstáculos como piedras, asperezas, vegetación con las cuales choca, disminuyen o entorpecen la circulación líquida. * La intensidad o cantidad de litros por segundos depende directamente de la presión (desnivel). UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Cuando más grande sea esta pasará mayor caudal de agua. Los obstáculos harán perder presión y por lo tanto esa resistencia es indirecta o inversamente proporcional a la intensidad de corriente circulatoria. En matemática esto se escribe así: INTENSIDAD = PRESION (TENSIÓN) RESISTENCIA Observando la fórmula deducimos también, que aumentando la presión, aumenta la intensidad, bajando la presión, la intensidad también baja. Si la presión se hace cero la intensidad de la corriente se hace cero. Si la resistencia toma valores muy grandes, tal si supiéramos una compuerta o un muro atravesando el río, la intensidad de la corriente se hace dificultosa y tenderá a cero. Por el contrario, si limpiamos el lecho del río, disminuimos la resistencia, los obstáculos, entonces la corriente, la intensidad aumentará. LEY DE OHM = INTENSIDAD = PRESION ; I = E ; A = V (VOLTIO) RESISTENCIA R Ω (OHM) Para 11 Amperes y E = 220 V que resistencia tendremos: R = E (220 V) = 20 Ω I ( 11 A) Para 11 Amperes de intensidad y 20 Ω de Resistencia, que tensión E tendremos en la línea E (V) = 11 A x 20 Ω = 220 V. Interpretación de la Fórmula del OHM: I = E ; A = V (VOLTIO) R Ω (OHM) (Fig. 28 y 29) FUENTE *fig. nº 28 BORNE "A" (1) RESISTENCIA = R - O CAÑO = CABLE, CONDUCTOR J - A = INTENSIDAD, AMPER, CORRIENTE ELECT., CAUDAL "h" h = POTENCIAL, PRESION HIDRAULICA h = DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICO E - V = TENSION (voltaje) INTERRUPTOR (2) BORNE "B" CERRADA: ddp; Tensión; Presión ABIERTA: Fuerza Electromotriz: fem. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 29 POLO + CONDUTOR GENERADOR TENSION = 1,5 voltios CONSUMIDOR POLO INTERRUPTOR La diferencia de nivel hidráulico “h” es la que hace posible la corriente de agua (1 – 2). Esa diferencia de potencial hidráulico será para nosotros la presión, tensión eléctrica, E; V (voltio). En una pila común, diferencia potencial eléctrico entre los polos + y – es igual 1,5 voltios, por ejemplo. Esa corriente de agua que pasa de 1 a 2 será para nosotros la intensidad de la corriente eléctrica (I) que la mediamos en Amperes (A) (amperajes). El caño más o menos rugoso, más o menos grueso, será para nosotros la resistencia eléctrica (R) que ofrecerán los alambres o conductores según el material más o menos conductor del fluido eléctrico (electrones desplazándose). Si suponemos un recipiente como el de la figura y abrimos la canilla, pasará por ella una cierta cantidad de litros por segundo (Intensidad, Amperes). En forma semejante si cerramos el circuito de una pila eléctrica (Ver Fig.) la lamparilla (consumidor) se encenderá. Este fenómeno se debe a que el filamento se calienta a “blanco” para dar luz, por efecto del frotamiento, roca, de los electrones que atropelladamente pasan por el filamento (conductor muy delgado). *Amperio; es la unidad de la intensidad eléctrica, se llama así en honor al físico francés Andrés Ampére que estudio los efectos magnéticos de la corriente. 1 AMPERE = 1 COULOMB = 6,251 x 10¹¹ ELECTRONES 1 Seg. 1 Seg. Velocidad de la Corriente Eléctrica = 300.000 Km/Seg. Es idéntica a la Luz = instantánea *Resistencia eléctrica, es la obstrucción que encuentran los electrones al desplazarse por los espacios interatómicos de los cuerpos conductores. La resistencia origina colisiones entre los electrones originando calentamientos. *El ohmio, unidad práctica de la resistencia eléctrica, denominación derivada del nombre del físico alemán Jorge Ohm. La resistencia que opone el circuito de alambre de cobre de 1 mm de Ø de 50 m de largo tiene una R = 1 ohm. Ese mismo alambre si fuera de hierro tendrá, R = 60 ohm, lo que UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I equivale decir que el hierro ofrece 6 (seis) veces más resistencia que le cobre al paso de la corriente eléctrica. Cada metal, oro, plata, platino, aluminio, hierro esta caracterizado por su facilidad al paso de electrones. *Positividad = Cantidad de Ohmios mm² x 1 ml Plata = 0,015; Cobre = 0,016; oro = 0,022; aluminio = 0,026; Mg = 0,938 *Materiales aislantes: vidrio, mica, caucho, barniz, aceite, son malos conductores de la corriente eléctrica. Conductancia, en electricidad la inversa de la Resistencia es la conductancia o conductividad: 1 = 1 R POTENCIA ELECTRICA En mecánica, es el trabajo realizado en un segundo. Trabajo en mecánica es el producto de Kg x m = Kgm Convención: 75 Kgm = 1 HP (caballo fuerza) En electricidad la fuerza se mide en voltios y el desplazamiento es de electrones en intensidad, sustituyendo tenemos: P (Trabajo) = V (Voltios) x A (Intensidad) ; P = V x A ó P = E x I *Potencia, por ser producto de voltios por amperes serian volt amperios pero se convino en llamarlos Watios en honor de Watt, físico ingles (Fig. 30 – Símil hidráulico). Para FUENTE = CAUDAL = I (amper) h = dif. pot. hidraul. E (voltios) Nº, CANT. DE MAQUINAS *fig. nº 30 P=ExI P = POTENCIA, W; Kw; Nº Máquinas I = INTENSIDAD = A = caudal E = V = d.p.hidr. = h, calda símil hidráulico de potencia, trabajo aumentar la Potencia, es decir, poner mayor número de maquinas a trabajar tenemos que: a) Aumentar el caudal = Intensidad (A) b) Aumentar “h” la diferencia de potencial hidráulico = E (V) dif pot. Elect. Como la unidad de P; el Watt es muy pequeño se adopta el W x 100 = KW. En la práctica si queremos más potencia (Kw/h) aumentamos la I (A) y y la Tensión E (V) la mantenemos constante: p.e. a 220 voltios. Una aplicación: que potencia corresponde a un ventilador para 6ª de I y 220V de E, P = I (6A) x E (220 V) = 1320 W = 1,32 KW /h . Que intensidad tiene una lámpara de P = 500W para una tensión de E = 500W para una tensión E = 220 V UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I I (A) = P (500W) = 2, 1A E (220V) Energía (consumo) = P (potencia) x t (tiempo) Es la Potencia eléctrica que incluye el tiempo. Así, si las lámparas de un local suman 500W y estuvieron prendidas 3 horas, el consumo será de 1500 W/h ó 1,5 Kw/h Ejemplo aplicando la tarifa de venta de energía; 1 lámpara 200W durante 10 horas; 1 Kw/h = $ x precio de la energía Energía = potencia x tiempo = 200 W x 10 h = 2000 Wh ó 2 KWh x X$ = XX$ CIRCUITOS ELECTRICOS Si bien a veces utilizamos la electricidad descargándose a través del aire, en descargas violentas como ser soldaduras a arco voltaico, las lámparas de arco eléctrico, lo común es conducir corriente eléctrica pasando por alambres, cables o conductores, formando parte de un circuito eléctrico. CONVENCION Cuando circula corriente eléctrica entre dos cuerpos o puntos de un cuerpo, la misma va siempre del punto mayor tensión al de menor tensión. Esto mismo ocurre con el calor. Mayor Menor Tensión Tensión Polo + Polo – A esos puntos lo llamaremos polos, bornes. Los tomacorrientes deben tener por lo menos dos polos. CIRCUITO ELEMENTAL. DEFINICION Es el camino conductor completo que transporta la corriente eléctrica, desde el manantial productor de la misma a través de dispositivos eléctricos, para volver al punto de origen. Una corriente no puede circular si no existe un circuito completo (Fig. 31). + 2 3 4 1 - 1 GENERADOR USINA PILA BATERIA 2 CONDUCTOR CABLE ALAMBRE CORDON *fig. nº 31 3 CONSUMIDOR 4 INTERRUPTOR LAMPARA MOTOR ARTEFACTO LLAVE un circuito elemental UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Por haber diferencia de tensión o potencial entre los dos polos, las cargas eléctrica pasaran por el conductor y por el filamento (resistencia) que se pondrá al rojo blanco produciendo, luz o por la resistencia de una plancha, de una estufa produciendo calor o por un motor eléctrico produciendo trabajo. Para apagar la luz, o artefacto eléctrico, debemos agregar al circuito un interruptor (llave), ello se puede hacer en cualquier lugar del mismo, pues hasta “abrir el circuito” para impedir que la corriente fluya (Fig. 32 y 33). 4 2 + 3 1 un circuito portátil 2 + 4 1 *fig. nº 32 A + 1 3 - - representación esquemática de un circuito *fig. nº 33 B + - cortocircuito *fig. nº 34 CORTOCIRCUITO. DEFINICION Se produce cuando se cierra un circuito sin interponer un consumidor (Fig. 34). *Inconvenientes que produce un cortocircuito: entre los polos, (conductores) de una instalación existe una gran diferencia de tensión, o potencial. Si los unimos mediante un alambre, es decir sin ofrecer ningún tipo de resistencia, se producirá, una corriente eléctrica tan intensa que elevará tanto la temperatura que fundirá alambres y protecciones de la instalación domiciliaria. FUSIBLES. DEFINICION Es el eslabón más débil de la cadena (instalación) que se romperá (fundirá) al pasaje de una corriente eléctrica superior a la prevista. Desempeñan, en los circuitos eléctricos una función análoga a la de las válvulas de seguridad en las calderas a vapor. Un fusible “salta” (se funde) por cortocircuito por sobrecarga eléctrica. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I CIRCUITO ELECTRICOS Si se conectan resistencias en serie los ohmios se suman: circuito en serie (Fig. 35). Resistencia en serie: 10 + 10 + 10 = 30 Si las tres resistencias de 10 ohmios son conectadas en paralelo, darán una resistencia de 10 ohmios dividido por tres igual a 3,33 ohmios. Con la instalación de resistencia en paralelo, por el circuito puede circular Mayor intensidad de corriente, manteniendo la tensión constante. I = V R (Fig. 36) 10 + - 10 1 10 10 1 10 + - 10 RESISTENCIA = 10 + 10 + 10 = 30 R = 10 = 3,33 3 circuito en serie resistencia en paralelo *fig. nº 35 *fig. nº 36 CORRIENTE CONTINUA (Fig. 37; 38 y 39). 2 + 3 CORR IENTE 1 esquema circuito corriente continua corriente continua de agua por diferencias de nivel *fig. nº 37 *fig. nº 38 Según vimos el símil hidráulico representa lo que ocurre con la corriente continua representado en el esquema de un circuito elemental. La corriente que circula es constante, es decir que por el conductor corre la misma cantidad de electrones o cargas eléctricas. Si en el eje vertical marcamos la cantidad de corriente en Amperes y en el otro, el horizontal el tiempo en segundos. En el circuito la corriente se mantiene igual, por ser cons- UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I CORRIENTE (AMPER) tante la tensión en el toma, con lo que al mantenerse uniforme la fuerza que impulsa las cargas a circular no puede alterarse la cantidad de electricidad circulante. En el gráfico será la línea recta 5 horizontal. 4 Es importante destacar que la corriente continua 3 circula siempre en el mismo sentido por el circuito. 2 1 0 1 2 3 4 5 TIEMPO (SEGUNDOS) representación gráfica de una corriente continua *fig. nº 39 CORRIENTE ALTERNADA La corriente eléctrica que se distribuye en las ciudades es la alternada. Recurrimos, para mejor entender el fenómeno, al símil del sube y baja infantil, con recipientes de agua en cada extremo interconectados por una tubería, tal cual vemos en el croquis (Fig. 40). El agua corre por el tubo una vez a la derecha, otra hacia la izquierda y cuando el tablón queda horizontal, en ese instante el agua no mueve dentro de la tubería. La velocidad del líquido no es uniforme, es lenta cerca de la horizontalidad y aumenta a medida que suben los recipientes y es máxima cuando la diferencia de niveles también es máxima. En el símil hidráulico de la corriente continua veíamos que el sentido es invariable y la intensidad o velocidad constante. En cambio en nuestro ejemplo, (fig. 40) vemos que tanto el sentido de la corriente como la intensidad o velocidad cambian constantemente. La llamaremos corriente alternada, por el hecho de alternar su sentido de circulación, siendo la representación gráfica de un circuito elemental (Fig. 41). + + CO RR - - CAMBIANTES IEN TE 4 + - 2 1 + - forma de producir circulación de agua alternada circuito elemental corriente continua *fig. nº 40 *fig. nº 41 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Para explicar como podemos producir corriente alternada, imaginemos dos cuerpos electrizados con polos que podemos cambiarle alternativamente su polaridad, la corriente cambiará de sentido constantemente, un instante irá hacia la derecha otro irá hacia la i zquierda y cuando tiene que cambiar de sentido tiene que detenerse. La indicación de este circuito será por dos flechas y tomas doble signos, no obstante en corriente alternada es conveniente no marcar signos de la corriente, pues no vale la pena. ¿Para que se produce la corriente alternada? Nada más ni nada menos, para existan teléfono, radio, televisión, elementos que funcionan gracias a la corriente alternada. (Fig. 42). CORRIENTE (AMPER) +4 *fig. nº 42 3 2 1 TIEMPO EN SEGUNDOS 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 - gráfico de corriente alternada durante un ciclo Asimilando lo que ocurre con el “sube y baja” con recipientes con agua veamos que ocurre; tomamos un eje vertical para representar o medir la corriente líquida y una horizontal para el tiempo. Partimos del tablón horizontal, comienza a subir al recipiente izquierdo, el agua correrá de izquierda a derecha (llamamos sentido +) arriba del eje. A medida que sube correrá más rápida, más intensamente y al cabo de 1 segundo valdrá entre 2 y 3; a los 2 segundos valdrá 4, máxima intensidad. Ahora el recipiente i zquierdo comienza a bajar, la corriente decrece y al cumplir 4 segundos, con el tablón otra vez horizontal vale 0 (cero) la corriente. Como el tablón izquierdo sigue bajando, el derecho sube, el agua comienza a correr hacia la izquierda, sentido contrario al anterior convencionalmente negativo. En el gráfico tomamos hacia abajo, valores de intensidad igual a los de arriba, 5 = 1; 6 = 2; 7 = 3; segundos. A los 6 segundos la altura del tanque derecho será la máxima, correspondiéndole valor 4 negativos de corriente líquida (intensidad), cuando el tanque derecho toca el suelo y este empieza a subir para colocarse el tablón horizontal a los 8 segundos y valer 0 (cero) nuevamente, comienza potra vez el proceso explicado. La curva del gráfico se llama sinusoide y da los valores que cada instante adquiere la intensidad de la corriente alternada. El fenómeno ocurrido del instante 0 a 8 segundos se llama ciclo y se va repitiendo del 8 al 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I En realidad el cambio de polaridad es bastante más rápido: 30 ciclos/segundos para uso industrial o doméstico y millones de ciclos/segundos para radio y televisión. La explicación de esos valores, surge de la velocidad de la electricidad que es igual a la de la luz, es instantánea, una carga capaz de rodear la tierra, siete y media veces por segundo. USOS DE LA CORRIENTE ALTERNADA (Fig. 43) RESISTENCIA + - + *fig. nº 43 La pregunta que no hacemos es si la corriente alternada servirá para los mismos fines que la continua. En la práctica para los fines comunes de la electricidad: calor, luz, fuerza no hay diferencia entre la alternada, eso si con la alternada podemos hacer cosas que con la continua no son posibles. El gráfico nos representa un fino conductor metálico, como el usado en una plancha, una bombilla, un calentador, conectado a un toma de corriente alternada, cada polo con doble signo, por ser su polaridad cambiante, es decir, las fuerzas impulsoras de las cargas eléctricas (tensión) es alternada, lo mismo que podríamos decir de la fuerza hidráulica de nuestro símil. Remitámonos ahora a la generación ya vista en títulos referentes a motores de corriente alternada: alternadores (Fig. 44). *fig. nº 44 NORTE B B A + E A C D C D . , SUR En su movimiento de rotación el alambre (inducido) por los puntos A y C, no corta las líneas de fuerza, resulta la corriente nula, en cambio por B y D, el alambre corta todas las líneas de fuerza, resultando por ende la corriente y la y la f.e.m. inducidas, máximas. El ciclo, o fase lo constituye el sinusoide A = C = E = f.e.m. = 0; B = f.e.m. max. positiva; D = f.e.m. max. Negativo. Durante el medio ciclo positivo la energía que genera el alternador es enviada a los artefactos, al invertirse el sentido de propagación de la corriente, se desplaza de los arte- UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I factos hacia la usina. En cambio en la corriente continua después de pasar totalmente por los artefactos, sigue su camino hacia la usina (generador) de donde partió, cerrando un circuito en un mismo sentido. INSTALACIONES MONOFASICAS Son las instalaciones que utilizan conductores, uno llamado activo, vivo y otro llamado neutro, pasivo sirven a las necesidades domiciliarias de luz, calefacción, refrigeración, acondicionamiento y cualquier otro electrodoméstico. INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS A. MATERIALES EMPLEADOS EN INSTALACIONES Daremos una visión general de los materiales eléctricos de uso corriente, existentes en los comercios del ramo, que nos permiten la ejecución de obras eléctricas, de pequeña y mediana potencia. *Aisladores: son piezas especiales de porcelana vitrificada o de vidrio, usadas en tendidos de líneas aéreas por lo general. Las propiedades exigidas son: dureza, incombustibilidad, no higroscópicas (Fig. 45). aisladores *fig. nº 45 *Cañerías, cajas, accesorios de caños: los caños rígidos de hierro negro, en largo de 3 metros con rosca en cada extremo, designados por su peso en livianos, semipesados. El empalme se hace con cuplas y su instalación puede ser embutida o engrampada. *Los Caños de PVC rígido: vienen en 3 metros, en dos espesores, extremos expandidos para empalmarlos, por enchufe y pegamento. *Los caños de PVC flexibles: impermeables, fuertes con diámetros de 5/8 a 3/4 , en rollos. Son sumamente útiles para resolver tendidos tortuosos. Las tuberías vienen tabuladas, con roscas, diámetros, espesores, normalizados según normas IRAM, en mm y en pulgadas, de ½” a 2”. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I COMERCIAL 1/2’’ 5/8’’ 3/4’’ 7/8’’ 1’’ 11/4’’ 11/8’’ 2’’ IRAM R10 R13 R16 R19 R22 R28 R34 R46 Ø mm exterior 12,5 17,7 18,9 22 25,2 31,6 37,9 50 *Cajas: en los lugares donde se ubicaran bocas, apliques, tomas, derivaciones, interruptores, teléfonos, TV, timbres, se colocaran diversos tipos de cajas para efectuar las conexiones de conductores dentro de ellas. Son de chapa estampada, con medidas que figuran en croquis descriptivo (Fig. 46 A, B, C, D). octogonal chica octogonal grande caja cuadrada (registro) boquilla soporte abrazadera clavo gancho caja mignon caja rectangular *fig. nº 46 Vemos cajas octogonales chicas y grandes empleadas en techos o en redes, donde van artefactos o brazos de iluminación (Fig. 46 A). Las cajas cuadradas, se emplean para empalmes y derivaciones en paredes antes de pasar a plantas altas, también llamadas cajas de registro (fig. 46 B). UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Las cajas rectangulares son para fijar los tomas, interruptores, pulsadores (Fig. 46 C). La versión pequeña es la caja mignon de idéntico uso, empleada para tendidos de baja tensión: Pe; A; TV; Te; Timbres, etcétera (Fig. 46 D). *Conector: es la boquilla especial, roscada o a presión que une la caja con el caño, siendo su objeto, evitar que los bordes filosos de los caños pelen la protección de los cables (Fig. 46 E). *Clavos ganchos: son para fijar cañerías embutidas (Fig. 46 G). *Abrazadera: fijan el caño en instalaciones exteriores sobre paredes o estructuras (Fig. 46 H). *Conductores: son elementos filiformes que conducen energía eléctrica hasta los lugares de consumo. El material empleado es el cobre electrolítico, siendo los tipos más empleados en instalaciones domiciliarias los siguientes: Alambre: una sola en su composición. Cable. Varios alambre arrollados helicoidalmente. Flexible: muchos alambres muy finos. Los alambres y cables son para instalaciones fijas. Los flexibles para artefactos portátiles.la sección se expresa en mm². Los conductores deben ser aislados salvo los usados para: a) Letreros o efectos luminosos. b) Puesta a tierra. c) Bajada de para rayos. d) Conexiones en la parte posterior de tableros. *Conductores para instalaciones fijas domiciliarias: Alta tensión: a) Conductor simple aislado: conocido como goma trenza aislado con goma vulcanizada cubierta por trenza de algodón impregnado en barniz, su núcleo es cable o alambre estañado. Actualmente se usa el cobre sin estañar aislado por PVC, de diámetro total menor que el anterior y más económico. b) Conductor bajo plomo: son alambres o cables estañados aislados con goma o protegidos por una vaina chata de plomo. Este es otro que se reemplaza por conductores sin estañar, revestidos individualmente en plástico color ambos reunidos y protegidos por una vaina chata de PVC gris. c) Cable subterráneo: alambre o cable aislado individualmente, a veces con 7 capas diferentes que puede incluir, como protección mecánica una o dos cintas de acero alquitranado. d) Conductor para intemperie: es de color rojo duro sin recocer, aislado con cuatro capas. Esto mismo se fabrica con aislación de plástico (PVC) negro. Baja Tensión: son conductores, alambres de cobre estañado de aproximadamente 0,5 mm con aislación individual de PVC de color para instalaciones de teléfonos, porteros eléctricos, radio, TV, por lo general van alojados e tuberías de plástico (PVC). *Conductores para conexión de aparatos portátiles: son extra flexibles, bipolares, tripolares unas veces, resistentes al roce, humedad, aceite, aptos para exteriores inclusive, otros, flexibles para lugares secos, para portátiles y electrodomésticos. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *Llaves, tomas y pulsadores: el comercio nos proporciona muchas marcas, tipos aprobados. En esta publicación hablaremos de las condiciones que deben cumplir, de características generales, para mejor explicación no encontramos nada mejor que observarlas en el muestrario de la cátedra. Las llaves, los toma corrientes y los pulsadores son accesorios que el comercio ofrece para exterior o para embutir. Las unidades se fijan en las cajas con tornillos en las orejetas. Un buen accesorio es aquel que su contacto es inmediato, seguro, no productor de chispa o arco por su ajuste perfecto y material resistente. B. TECNOLOGIA DE LAS INSTALACIONES Según la ubicación de los conductores y los materiales empleados, las instalaciones eléctricas domiciliarias pueden ser de tres tipos: 1. Superficiales o a la vista: a) Conductores sustentados por aisladores, b) Subterráneos soportados por ménsulas, c) Bajo plomo o vaina chata (PVC aplicados a paredes y techos), d) a la vista en caños visto (Fig. 47 A, B, C, D). HORMIGON *fig. nº 47 AISLADOR REVOQUE TACO TACO DE MADERA TUBO DE PORCELANA AISLADOR TORNILLO TIRAFONDO ALAMBRE MAMPOSTERIA RAWLPLUGS FUSIBLE AEREO S/CONDUCTOR VIVO AISLADOR TORNILLO TIRAFONDO CABLE DE ENTRADA instalaciones a la vista ABRAZADERA TUBO TORNILLO ménsulas clavo gancho abrazadera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 47 para fijar bajo plomo para fijar vaina chata 2. Instalaciones embutidas con tubos: es el sistema más comúnmente empleado en viviendas en nuestro país. Ofrece seguridad, buena terminación en paredes y techos. Los conductores van en tubos que se colocan durante la ejecución de la vivienda. En general todos los materiales eléctricos están sujetos a normas tanto en su construcción como en su colocación. Los tubos por ejemplo deben poderse curvar con facilidad, ser rectos de sección capaz de contener el número de conductores que señalan las tablas, protegidos de la corrosión con esmaltes. El hormigón los protege, con el mortero de cal o de yeso sufren oxidación cuando están húmedos. 3. Colocación en obra de caños y accesorios: en losas de hormigón, cajas octogonales de techo se fijan con alambres al encofrado de madera, unidas a las cañerías mediante conectores (a rosca o enchufe) protectores de los conductores. Las cañerías van arriba de la armadura. Deben permitir movimiento de esta para despegarla del encofrado y que penetre al hormigón debajo del hierro estructural (Fig. 48 A, B, C, D). HORMIGON ARMADURA RESISTENTE TUBERIA *fig. nº 48 MORTERO CAJA RECTANGULAR ENCOFRADO CONTRAPISO CAJA DE CENTRO OCTOGONAL CAJA DE PISO HORMIGON TUBERIA TABIQUE HORMIGON TUBERIA CAÑO CAJA CONTRAPISO TUERCA HORMIGON TUBERIA CAJA DE TECHO ELEMENTO CERAMICO BOQUILLA TUERCA HORMIGON colocación de caños y accesorios a b a b UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Para embutir caños, se pica en el muro una canaleta pequeña. Los bordes de las cajas, una vez terminadas quedaran al ras del fino. En vigas de hormigón, caños y cajas se fijaran al encofrado antes del hormigonado. Muchas veces se deben prever oquedades mediante ladrillos cerámicos o caños. Antes del hormigonado, dejaremos chicotes de cañerías que unirán las cajas octogonales en las losas rectangulares en el futuro muro. En general usamos morteros de cemento cada tanto para fijar los caños, las cajas ídem, luego se procede a tapar con revoque grueso, la canaleta. *Cableado: para esta operación primero se pasa por el caño una cinta metálica suficientemente rígida hasta que aparezca por el extremo que se desea, se asegura ese extremo a los conductores que se quieren pasar y se tira del extremo libre de la cinta, en esa forma quedan en su lugar los conductores, en el lugar de la cinta que se retira del caño; se repite el procedimiento tramo por tramo. El número de conductores máximo por tubo esta reglamentado, tabulado. Los tubos se reúnen con manguitos roscados.las curvas de diámetros pequeñas se hacen en frío con la rodilla, para mayores diámetros con aparatos. Los tramos rectos máximos sin inspección son de 9 metros. Para impedir depósitos de agua de condensación se evitan las U o sifones. *Toma de la red extrema, tablero general, tableros seccionales: en los radios céntricos la provisión de energía efectiva se hace por conductores subterráneos, sino, se realizan en forma aérea. Para una vivienda individual usaremos un medidor, que estará en la línea de edificación al alcance de quien realiza la lectura mensual. Para viviendas colectivas, o de varios departamentos, el arquitecto preverá local a propósito, adecuado y de fácil acceso. Otro, caso intermedio constituye cajas metálicas con llave, cerca de la entrada, que contienen un número limitado de medidores (Fig. 49; 50; 51; 52). *fig. nº 49 M L.M. RED TABLERO GENERAL (1 circuito) 1 LLAVE BIPOLAR 2 FUSIBLES 1 TOMA A TIERRA (jabalina) *fig. nº 50 LS 1 M LS 2 LS 3 TABLERO GENERAL (3 Líneas Secc) 1 LLAVE GENERAL 3 LLAVES BIPOLARES 6 FUSIBLES 1 JABALINA (descarga a tierra) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *fig. nº 51 C1 C2 C3 (1) (2) M FUSIBLE MEDIDOR (3) RED TABLERO GENERAL TABLEROS SECIONALES 3 LINEAS SECCIONALES RED DE DISTRIBUCION CIRCUITOS *fig. nº 52 8º Piso CAÑO M M 7º Piso M M MEDIDORES 6º Piso TABLERO PRINCIPAL LINEAS SECCIONALES (a los Dptos.) 5º Piso para dptos. medidores en local especial 4º Piso 3º Piso 3º Piso 3º Piso 2º Piso 2º Piso 2º Piso 1º Piso 1º Piso 1º Piso P. Baja P. Baja P. Baja Sótano M A Sótano M B M Sótano C UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I MARMOL LLAVE FUSIBLE tableros normalizados BARRAS DE ENERGIA AISLADORES INSTRUMENTOS MEDIDOR COMANDO LLAVE TABLERO METALICO FUSIBLE LLAVE BOTELLA TERMINAL tableros con instrumentos A y B formas diferentes de ubicación de tableros seccionales, el B es más caro pero ofrece seguridad de servicio. El caso C de un edificio muy importante alimentamos tres pisos únicamente con cada línea. Trataremos de colocar los tableros seccionales buscando el centro de gravedad de distribución de las cargas así emparejamos las caídas de tensión. *Tableros: son los lugares en los que las líneas se dividen para formar otro circuito y donde se colocan las llaves principales y las protecciones. El típico tablero se vende en casas del ramo de electricidad y son de mármol de 2 cm de espesor de medidas normalizadas desde 14 x14 a 50 x 50. Las cajas en que se colocan ya vienen hechas. También se compran tableros completos ya armados para uno o varios circuitos. En casos de instalaciones muy importantes, aparte de llaves y protecciones los tableros llevan instrumentos de valores, amperajes y tensiómetros. *Los fusibles: tipo tapones más económicos en principio, tienen desventajas pues deben reemplazárselos destruirse por actuar. En la actualidad se están utilizando las llaves termomagnéticas que son combinaciones de interruptor y protector a la vez en una sola unidad, ocupan poco espacio. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Son seguras y prácticas, saltan en caso de cortocircuito y se restablece el servicio con mover el interruptor. Así los tableros resultan compactos, elegantes (Fig. 53). *fig. nº 53 TAPA CON ROSCA CARTUCHO INTERCEPTOR fusibles a cartucho CONTACTOS PPLES. CAJA CON MARCO Y PUERTA INTERRUPTOR PUERTA PLANCHUELAS DE FIJACION BOBINA NUCLEO RESORTE CHAPA CALADA BOTON ANGULO DE FIJACION PUENTE DE COBRE llaves termomagnéticas Las protecciones térmicas se llaman también bimetálicos y se componen de dos metales de muy distinto coeficiente de dilatación que están soldados en toda su longitud (Fig. 54). en te ien cal BAJO COEFICIENTE en ALTO COEFICIENTE frío interruptores térmicos (bimetálicos) *fig. nº 54 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I La corriente eléctrica al calentarlo lo deforma, y el movimiento se aprovecha para accionar un mecanismo de disparo que acciona con suficiente fuerza y rapidez la apertura de la llave principal. Esto también se consigue cortando la corriente de la bobina de un electroimán que actúa el resorte del botón interruptor. Reparado el circuito, se aprieta el botón y queda nuevamente en funcionamiento. TOMA DE LA RED EXTERNA DE CORRIENTE ELECTRICA PARA GRANDES EDIFICIOS, CAMARA DE TRANSFORMACION, LOCAL PARA MEDIDORES *Generalidades: todas las instalaciones eléctricas de los edificios deben ajustarse a las Normas de la Dirección de Alumbrado de la Municipalidad, cuyas oficinas, inspeccionará, otorgará permiso de funcionamiento y aprobará planos correspondientes. *Conexión a la red distribuidora: así como el agua, el gas, el teléfono, la energía eléctrica se provee en forma subterránea, baja las veredas subterráneas, baja las veredas ciudadanas. La conexión a la red de la Compañía de Electricidad (prestataria del servicio eléctrico) se realiza, bajo nivel de vereda y queda cuidadosamente protegida y asilada mediante una “T” hueca rellena con asfalto en caliente (submarino) (Fig. 55 y 56) *La caja de toma: está destinada a alojar a los porta fusibles de la conexión de la red externa. Se ubica en el frente del edificio a una altura entre 0,60 metros y 1,20 metros del nivel de vereda. *Canaleta: para alejar los cables uno de conexión hasta la caja (toma9 y otra desde, cable de alimentación al edificio hasta los medidores. La canaleta vertical deberá tener 20 cm por 20 cm libres y deberá cerrársela por el frente con material que no la obstruya Así permite cambios de cables eventuales sin roturas. *Medidores a menos de 10 m de la toma: la conexión podrá realizarse con caño de acero, con un extremo en la toma y el otro en el gabinete de medidores y los cables son los comunes. *Medidores en local especial de planta baja: el conducto que aloja los cables de alimentación del edificio, desde la línea municipal, 0,30 debajo del nivel vereda, hasta el local de medidores será de fibrocemento, cerámicos u hormigón con un diámetro no inferior a los 10 cm. Cuando cruce sótanos se sostendrán los cables con ménsulas o propósito, sin conducto y cuando deban subir a los medidores, irán por canaletas 20 x 20 con tapas metálicas atornilladas a la pared (Fig. 56). CAMARAS DE TRANSFORMACION En ciertos casos, edificio monumental con servicios de ascensores, alumbrado, aire acondicionado muy importantes o por su situación en la red, hay que instalar en el inmueble una cámara de transformación que permite suministro de corriente en forma normal. *Ubicación y dimensiones: la Compañía de Electricidad provee los planos al arquitecto. El local deberá estar ubicado preferentemente en el sótano y tener acceso desde la calle. Superficie: 3,85 x 4,60 metros, altura: 3,80 metros; estas son las medidas mínimas. Las normas establecen que este local, como el de medidores deben reunir ciertos requisitos: UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I a) b) c) d) e) Fácil acceso. Buena ventilación. Buena impermeabilización. Incomunicación con locales de medidores de gas. Un metro libre por lo menos frente a los medidores. PROYECTO DE LAS INSTALACIONES El proyecto de una instalación eléctrica domiciliaria, conlleva como objetivo principal, la materialización, disciplinada, ordenada, económica, funcional de la obra. Se respetará el diseño, el dimensionamiento de conductores, ubicación de cañerías, cajas, tableros y piezas especiales de acuerdo a las Reglamentaciones de los Códigos de edificación. Convencionalmente los planos se presentan en Escala 1:100, siendo el bermellón el color del tendido de los conductores de iluminación y verde o amarillo para teléfono y timbre. En un curso superior de luminotecnia se profundiza y desarrollan los conceptos desde el punto de vista científico sobre iluminación de diversos tipos de edificios, fachadas, estadios deportivos, parques, lugares de trabajo, etcétera. En este curso daremos algunas directivas de carácter general para encarar un proyecto. Si el local es pequeño, seguramente bastará una sola boca para iluminarlo, colocada en el centro o bien en una pared (brazo, aplique) o donde convenga. Si el local es grande, para una función determinada, el proyectista debe ponerse en el lugar del o los habitantes y proveerles suficientes bocas de luz y tomacorrientes. Los interruptores, pulsadores, deben estar a mano para maniobrarlos con facilidad. Los planos de electricidad llevan ubicado el giro de las puertas, ningún interruptor debe quedar tapado, detrás de ella. La altura media desde el piso, cómoda para los adultos y niños de los interruptores es de 0,90 a 1,20 metros. En general la ubicación más correcta es aquella en que el usuario realice menos movimientos y los pueda encontrar fácilmente a oscuras. Los toma corrientes van a 0,30 del piso, son cómodos. Al poner en una misma caja rectangular una llave y un toma estamos haciendo economía de de materiales y de mano de obra. Una instalación mezquinamente proyectada da lugar a agregados posteriores, con los consiguientes trastornos. El arquitecto, proyecta la luz y fuerza de un edificio a partir de planos donde figure el equipamiento del mismo. En primer lugar se dibujan todas las cajas, bocas, brazos, tomas, llaves y aisladores. Luego se fijan los recorridos de la cañería, con tramos rectos o curvos, como quede más claro y siempre desde donde y hasta donde y hasta donde va el tubo. El tablero general debe ser ubicado con criterio funcional y económico. El reglamento señala la conveniencia de no alimentar más de 20 bocas y no excederse de 10 Amper por circuito. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I El número que va sobre el caño indica en mm el diámetro interior normalizado y los números inferiores la cantidad y sección de conductores de aloja. La correspondencia entre boca o brazo y sus interruptores se indica con abecedario de minúsculas en sendos lugares. SIMBOLOS GRAFICOS, ELECTRODOMESTICOS PARA INSTALACIONES (NORMAS IRAM 2010) DESIGNACION SIMBOLO DESIGNACION LINEA DE ALUMBRADO LLAVE INTERRUPTORA SERIAL LINEA DE FUERZA LLAVE INTERRUPTORA DE ESCALERA LINEA DE SEÑALES TOMA CORRIENTE LINEA SUTERRANEA TOMA C/CONTACTO A TIERRA CIRCUITO DE DOS CONDUCTORES TOAM PARA FUERZA MOTRIZ CIRCUITO DE TRES CONDUCTORES TOMA PARA PISO PROTEGIDO CIRCUITO DE CUATRO CONDUCTORES BOCA DE TECHO INTERRUPTOR EN AIRE UNIPOLAR BOCA DE TECHO CON DOS EFECTOS INTERRUPTOR EN AIRE BIPOLAR BOCA DE PARED (BRAZO) INTERRUPTOR DE AIRE TRIPOLAR CAJAS DE DERIVACION CORTOCIRCUITO, FUSIBLE TABLERO GENERAL SIMBOLO UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I MEDIDOR TABLERO SECCIONAL PULSADOR, CAMPANILLA BOCA TELEFONO INTERIOR CAMPANILLA BOCA TELEFONO EXTERIOR LLAVE INTERRUPTORA UNIPOLAR BOCA TELEVISION LLAVE INTERRUPTORA BIPOLAR PORTERO ELECTRICO LLAVE INTERRUPTORA TRIPOLAR ANTENA TV LLAVE INTERRUPTORA DOBLE PUESTA A TIERRA (JABALINA) Tv A CONSUMOS DE ELECTRODOMESTICOS EN WATTS/HORA COCINA 1000 TERMOTANQUE 2000 – 500 DUCHA 4000 HELADERA 300 - 100 PARRILLA 2000 - 1000 TELEVISOR 300 – 200 AIRE ACONDICIONADO 1600 – 1000 SECAPELOS 600 – 400 MOTOR BOMBEADOR 900 – 700 VENTILADOR 100 – 50 ESTUFA 2000 - 500 PLANCHA 1000 - 500 12,5 2x1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I j i h hi 12,5 2x1 Tv I' 12,5 2x1 12,5 4x1 I AA g f f g Te II II' 12,5 2x1 12,5 2x1 12,5 3x1 AA Te e d d e III 12,5 2x1 III' 12,5 2x1 12,5 3x1 12,5 2x1 AA b c IV 1 2 x 2,5 1,5 12,5 4x1 IV' 12,5 2 x 1,5 c b a PROCESO: 1º - Ubicación de las cajas 2º - Trazado de cañerías 3º - Cálculo de conductores. 4º - Dimensionamiento de cañerías. B A a *fig. nº 58 M UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Al observar la Figura 58, planta correspondiente a un local comercial tenemos: *Proceso: a) Ubicación de cajas. b) Trazado de cañería. c) Dimensionamiento de conductores. d) Dimensionamiento de cañerías. Es aconsejable instalar los aparatos de gran consumo tal los aire acondicionado, en circuito exclusivo y para evitar reforzar fusibles del tablero general, colocarle a cada uno llave termomagnética. Para salvaguardar vidas preveremos tomas con contactos a tierra donde se conecten electrodomésticos. CALCULO DE CONDUCTORES DEL PROYECTO PROPUESTO La selección del conductor (mm²) debe hacerse en base al calentamiento (Ley de Hooke) que garantice seguridad. En las grandes instalaciones se conoce la potencia requerida en cada boca de salida, expresada en Wat/hora, conociendo de antemano que artefacto conectaremos en cada una de ellas, en las pequeñas es muy difícil, el proyectista por previsión fija consumos característicos: 400 W/h por toma; 100 W/h por boca. Para obtener la cantidad de corriente que pasará por conductor calculado aplicamos la siguiente fórmula: P = E x I; I = E/P reemplazando A Amper unidad de I (intensidad). W/h; W/h unidad de P (potencia) V (voltio) unidad de E (tensión) = 220 v (Argentina) Tenemos A = W/h de donde W/h = 100 W 1 boca 220V = 400 W 1 toma TABLA DE SECCIONES LIMITES PARA CONDUCTORES SEGÚN REGLAMENTO SECCION EN mm² de Cu INTENSIDAD en Amper 1 1,5 2,5 4 6 10 6 9 15 22 30 40 SECCIONES MINIMAS DE CONDUCTORES INSTALACION En artefactos En cañerías A la intemperie Con aisladores c/m SECCION en mm² 0,5 1,00 2,00 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Para organizar nuestros cálculos hagamos una tabla: TRAMO WATTS W acumulados W/220V = a A/tabla SECCION en mm² I II III IV I’ II’ III’ IV’ 600 200 200 700 400 400 400 400 800 1000 1700 800 1200 1600 2,7 3,6 4,5 7,7 1,8 3,6 5,4 7,2 6 6 6 9 6 6 6 9 1 1 1 1,5 1 1 1 1,5 * Para calcular la cañería que corresponde entramos a la tabla de valores límites que fija el Reglamento. Entramos a ella con dos datos conocidos: a) Cantidad de conductores; b) Sección en mm² de cada uno de ellos, nos da el diámetro interior, el caño que debemos adoptar. DIAMETRO MINIMO DE CAÑERIAS SEGÚN CANTIDAD DE CONDUCTORES Sección en mm² 1 1,5 2 2,5 3 4 5 10 1 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 15,4 2 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 18,6 21,7 3 12,5 15,4 15,4 15,4 15,4 18,6 18,6 28,1 4 12,5 15,4 15,4 15,4 15,4 21,7 21,7 28,1 5 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 21,7 21,7 34 6 18,6 18,6 21,7 21,7 21,7 21,7 28,1 34 Cant. Cond. * Vemos que en nuestro proyecto 12,5 mm de Ø interno es suficiente. RECURSOS PARA LA OBTENCION DE UNA INSTALACION ECONOMICA EN VIVIENDAS DE EJECUCION MASIVA Distribución de cajas, conductores a la altura dinteles, por arriba de puertas y ventanas. Brazos en vez de bocas centrales. Boca de luz centrales, colgadas con conductores doble envainado, aéreos y portalámparas “Victoria” (con el toma corriente en la propia boca) e interruptor tipo velador. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Cañerías exteriores semipesados fijadas con abrazaderas. Cajas también exteriores, sin empotrar. Coincidencia en pase de paredes de las cajas de llaves interruptoras o tomas. Aprovechar la caja colocando llaves y toma en la misma. *fig. nº 59 CO CO CR CR CO instalación eléctrica (recursos económicos) ESQUEMA DE CIRCUITOS MAS USADOS Los diversos tendidos de conductores, arrancan de alguna caja octogonal. Entre cada una de ellas corren, uno positivo, o vivo y otro neutro, negativo, o retorno (Fig. 60). *fig. nº 60 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Casos de un punto: se toma el neutro de la caja octogonal se conecta con un polo del mismo, lo bajamos a la caja rectangular (interruptor). El vivo o positivo baja igual por la pared hasta la llave. Lo mismo hacemos para instalar un toma corriente, sin el pasaje por ningún portalámparas. Si fueran dos o tres tomas; bajamos por la pared y puenteamos una o dos veces. Cada polo restante lo conectamos con sendos conductores negativos al retorno (-) de la caja octogonal. Vemos por lo tanto que el caño que conecta la caja octogonal con la rectangular de la pared contendrá tantos conductores negativos como tomas y/o lámparas sirva más un solo positivo (N° = n (-) + 1 (+)) con el que hacemos puentes. La llave de combinación de escalera es insustituible por la comodidad que significa prender la luz desde un sitio y apagarla una vez ocupada desde otro y viceversa. Podemos adoptarla en dormitorios para apagar la luz central una vez acostados. PUESTA A TIERRA DE UNA INSTALCION ELECTRICA Su objeto es salvaguardar vidas humanas. Se estima que una corriente de 0,06 Amper puede producir efectos fatales, se toma 0,01 Amper como intensidad máxima de corriente tolerable por el cuerpo humano. Esto no es definitivo pues hubo casos fatales con corrientes menores y contrariamente personas resistieron valores muchos mayores. Las diferencias se deben a distintos factores a saber: órgano que atravesó estado físico y psíquico del individuo y su resistencia. Los efectos fisiológicos de la corriente pueden ser dos: los cardiacos y los tetánicos. Los primeros son una alteración del ritmo normal de los latidos del corazón, se llama filtración cardiaca, casos fatales en su mayor parte superables únicamente con masajes o aplicando excitaciones eléctricas rítmicas al corazón. Los tetánicos son contracciones musculares producidas por la electricidad sobre centros nerviosos llamada acción tetánica. Si se opera sobre los músculos respiratorios sobreviene la muerte por asfixia. La respiración artificial sobre la víctima, aplicada a tiempo restituye la vida. En todos casos debe preverse la conexión a tierra de las partes metálicas, protectoras mecánicas de los circuitos eléctricos, tales como cañerías, cajas, aparatos de maniobra, protecciones en general, que eventualmente, por un defecto de aislación pudieran quedar con tensión, en contacto eléctrico. Cuando falta la aislación, el vivo o polo positivo en contacto con la cañería a caja produce un cortocircuito, hace actuar la llave termomagnética o funde el fusible dejando al sistema sin alimentación o lo peor deja con tensión las protecciones metálicas con el consiguiente riesgo para las personas. El lugar para ubicar la puesta a tierra es cerca del tablero de entrada o medidores. Debe asegurarse continuidad eléctrica esto es todas las cañerías, cajas, accesorios para que queden al potencial cero; no debe interrumpirse con tramos plásticos o accesorios no conductores que corten la continuidad metálica. En caso obligado de tramos tortuosos donde usamos caños plásticos flexibles se tendrá el cuidado de hacer el puente con un conductor desnudo que una los extremos metálicos (Fig. 61). UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I METAL METAL *fig. nº 61 CAÑO CORRUGADO PLASTICO continuidad metálica: un conductor pelado dentro del caño plástico FORMA DE REALIZAR UNA PUESTA A TIERRA 1. Los conductos de agua enterrados metálicos sin solución de continuidad. En este caso se usa una abrazadera de bronce o cobre estañado que asegure buen contacto. Esta forma esta sujeta al permiso de O.S.N. (Fig. 62 y 63). *fig. nº 62/63 M JABALINA TERRENO HUMEDO PUESTA A TIERRA 1. Reglamentaria 2. Recurso: sin instalación 2. Las placas varillas, tubos metálicos enterrados en el suelo. El metal debe ser durable (cobre, bronce). La superficie de contacto con la tierra no menor de 50 cm² y el suelo permanentemente húmedo. No atacables químicamente. Este sistema de jabalina o planchuelas será conectado mediante cable desnudo de diámetro no menor de 4 mm², con la protección o caja metálica de la instalación tal como la caja del medidor o la del tablero general de distribución. 3. La estructura metálica de edificación con base en el suelo también puede conectarse al cable a tierra, siempre que exista continuidad metálica. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I 4. No se usaran como puesta a tierra las líneas a tierra de para rayos, cañerías de gas o calefacción. INSTALACIONES DE BAJA TENSION Llamaremos sistemas de baja tensión a aquellas instalaciones de edificios, de poco consumo eléctrico, en los cuales los cortocircuitos no son peligrosos para el edificio ni para las personas y la mayoría lleva protecciones para que corrientes intensas no los destruyan. Los clasificamos para su sistematización en: 1) Instalaciones de alarma, protección y seguridad. 2) Instalaciones de comunicación. 3) Instalaciones de señalización. 4) Otros sistemas y equipos de baja tensión. BIBLIOGRAFIA * Ing. JUAN C. CALLONI – “Instalaciones Eléctricas” – Editorial Alsina. * CRISTIAN GELLERT – Editorial Neotécnica * MARCELO SOBREVILLA – “Instalaciones Eléctricas” – Editorial Alsina. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I SUPERFICIES SEGÚN CANTIDAD DE CONDUCTORES Sup. del conducto en mm² 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 CANTIDAD DE CONDUCTORES 1 2 3 4 5 6 7 4,3 5,3 9,4 13,5 17,8 28,6 39,6 61 78 114 196 8.6 10,6 18,8 27 35,6 57,2 79,2 122 156 288 396 12,9 15,9 28,2 40,5 43,4 85,8 118,8 183 234 342 588 17,2 21,2 37,6 54 61,2 114,4 158,4 244 312 456 784 21,5 26,5 47 67,5 89 143 198 305 390 570 980 25,8 31,6 56,4 81 106,8 171,6 237,6 366 468 684 1176 30,1 36,9 65,8 94,5 114,6 200,2 277,2 427 546 794 1372 CANTIDADDE CONDUCTORES POR CAÑO 1 2 3 4 5 6 7 SECCION DE C O N D U C T O R E S E N mm² 1 1,5 2 2,5 3 4 6 10 16 25 35 50 70 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,3 18,5 18,5 28 34 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 15,3 15,3 18,5 18,5 28 28 34 45,9 12,5 12,5 12,5 12,5 15,3 18,5 21,7 28 28 28 45,9 45,9 12,5 12,5 15,3 18,5 21,7 28 28 34 34 45,9 12,5 12,5 15,3 18,5 21,7 15,3 18,5 28 28 34 34 34 45,9 15,3 18,5 18,5 18,5 21,7 21,7 15,3 28 28 28 34 45,9 45,9 45,9 15,3 15,3 21,7 21,7 28 28 34 45,9 45,9 45,9 18,5 MEDIDAS DE CAÑERIAS DIAMETRO INTERIOR DEL CAÑO Cantidad de Conductores UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I DESIGNACION SUPERFICIES EN mm² DIAMETRO EN mm COMERCIAL M.P.O. 100% 30% 20% 12,5 15,3 18,5 21,7 28 34 45,9 5/8 3/4 7/8 1 1¼ 1½ 2 R-13 R-16 R-19 R-22 R-28 R-34 R-46 123 184 269 370 617 908 1660 36,9 55,2 80,7 111 185,1 272,4 498 25 36,8 53,8 74 122,4 181,6 332 * Para secciones hasta 6 mm² se considera el 20% de la superficie del caño. Para secciones mayores el 30%. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I TABLAS DE UTILIDAD PARA EL PROYECTO Y EJECUCIÓN DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS SÍMBOLOS GRÁFICOS ELECTROTÉCNICOS PARA INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INMUEBLES Y SIMILARES Caja de derivación Tablero de distribución, principal Tablero de distribución, secundaria Transformador Botón de campanilla Perrilla de campanilla Botón de campanilla para piso Campanilla Cuadro indicador Ej.: de 4 líneas Boca, para teléfono de servicio externo Boca, para teléfono de servicio interno UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Interruptor automático (disyuntor), de tiempo para escalera Botón para interruptor automático (disyuntor) de tiempo, para escalera. Caja para medidor Boca para fuerza motriz o calefacción INSTALACIÓN DE ALUMBRADO A FUERZA MOTRIZ Boca de luz vigía Iluminación por gargantas
