clase 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Civil
Departamento Académico de Construcción
1
UNIDAD I
INTRODUCCIÓN
A
LAS
INSTALACIONES
ELECTRICAS
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
NOCIONES DE ELECTRICIDAD
1. INTRODUCCION
El desarrollo de los proyectos y obras de
ingeniería comprende necesariamente
una coordinación con el desarrollo del
Diseño de la Arquitectura de las
Edificaciones y el diseño de todas las
especialidades de Ingeniería tales como
Estructuras Civiles, Instalaciones
Sanitarias ,Instalaciones Eléctricas,
Instalaciones Mecánicas, Instalaciones
Electrónicas e Instalaciones de Gas
Natural y/o Gas Licuado de Petróleo
involucradas en ella
2
El curso de Instalaciones Eléctricas en
edificaciones está referido al uso de la
energía eléctrica para fines de : Alumbrado,
Fuerza Motriz (accionamiento de motores,
equipos eléctricos ,electrónicos y de
comunicaciones),respetando
los
Fundamentos Teóricos de la Electricidad y
además la Reglamentación Vigente en el
Código Nacional de Electricidad y el
Reglamento Nacional de Edificaciones
Vigentes
Por esta razón resulta indispensable obtener
los criterios básicos y detallados para
desarrollar y ejecutar los proyectos de
instalaciones eléctricas
2.0
ALCANCES
El diseño de las Instalaciones eléctricas interiores de
las edificaciones y/o zonas exteriores es básicamente
transferir segura y eficazmente la energía eléctrica
desde una fuente de energía hasta las lámparas,
motores y otros dispositivos funcionales que operan
con electricidad dentro de los locales o viviendas.
Los alcances del presente curso
serán referidos a las instalaciones
eléctricas
interiores
en
edificaciones.
Las
instalaciones
eléctricas
interiores en edificaciones podemos
subdividirlas generalmente en:
a. Instalaciones eléctricas en viviendas
unifamiliares
b. Instalaciones eléctricas en viviendas
multifamiliares
c. Instalaciones eléctricas en locales
especiales tales como: Centros
Comerciales,Colegios,Universidades,
Oficinas Hospitales,Industrias
2.1 Consideraciones básicas del
diseño:
- Seguridad para las personas
- Confiabilidad (seguridad de servicio)
- Simplicidad de operación
4
Posibilidad de ampliación del sistema
eléctrico cuando las necesidades lo
requieran
- Costo adecuado de la instalación
seleccionando los materiales apropiados.
-
3.0 Fuentes de Energía Eléctrica para las
Instalaciones eléctricas Interiores
En nuestro caso las fuentes de energía
directas para las Instalaciones Eléctricas
Interiores están relacionadas a la distribución
de los concesionarios en Ciudades o Zonas de
Servicio con :
 Sistemas De Utilización en Media Tensión
(22.9,20, 13.8, 10KV)
 Sistemas de Utilización en Baja Tensión
(380V, 220V),
 Sistemas alternativos de Emergencia con
Grupos Electrógenos
 Sistemas Fotovoltaicos
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4.0 GENERACION DE LA ENERGÍA
ELÉCTRICA
4.1 La energía eléctrica es generada
mediante las centrales eléctricas de tres
tipos fundamentalmente : hidráulica, térmica
(petróleo, gas, carbón) y atómica
4.2 FUENTES DE ENERGIA ELECTRICA
Grandes Centrales Hidráulicas y minicentrales
hidráulicas. (Figura 1)
(Figura 1)
6
b.- Centrales Térmicas a Gas Natural,
(Fig 2-3) Petróleo Diesel No2.(Fig 4)
(Figura 2
(Figura 3)
(Figura 4)
c)
Centrales
de
Energia
Fotovoltaica
(Transformacion de Energia Solar( Fig 5)
Figura 5
d.-Centrales Eolicas
acción del Viento. Fig 6
por
Figura 6
e.- Centrales Atómicas por
Fisión Nuclear. Fig 7
Figura 7
8
5.0 TRANSMISION, DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA
ELÉCTRICA EN ALTA TENSION(VOLTAJE)
a. La transmisión de la energía eléctrica desde las centrales
de generación se realiza a altos niveles de tensión (voltaje)
que oscilan entre los 130,000 voltios y los 220,000
voltios.(130 KV y 220 KV) sistemas trifásicos.
b. La distribución primaria de la energía eléctrica en gran
escala se realiza mediante grande centros de distribución
(subestaciones) que reducen el nivel de voltaje (alta
tensión) mediante transformadores de potencia a niveles de
tensión de 60,000 voltios (60KV)
c. Sistema de Distribución a los Usuarios
C1 Sistema de Utilización en Media Tensión
Desde las subestaciones eléctricas en 60kV se transforma
nuevamente el nivel de tensión (voltaje) y se realiza una
distribución en media Tensión de 22.0 KV,20kV y 10 KV
C2 Sistema de Utilización en Baja Tensión
Desde las Subestaciones de Transformación de
22.9/20/10kV se reduce la Tensión o Voltaje de servicio a
baja tensión (460V, 380 V, 220V generalmente.
d. El sistema de distribución en baja tensión publico
en la ciudad e Lima es a un nivel de tensión de 220
Voltios , trifásico nominales para toda la ciudad.
Para algunas ciudades de provincias se utiliza el
sistema de distribución de 380 voltios con neutro
aterrado.
e. Las redes eléctricas de distribución secundarias en
baja tensión para uso publico pueden ser de 9dos
tipos: subterráneas y aéreas.
GENERACION,TRANSMISION,DISTRIB
UCION Y SISTEMAS DE UTILIZACION
( FIG 8)
FIG 8
10
SISTEMAS DE UTILIZACION EN MEDIA TENSION (
FIG 9-10-11)
(SUBESTACIONES ELECTRICAS EN MEDIA
TENSION
FIG 9
FIG 9
ESTE SISTEMA SE DISENA
GENERALMENTE
PARA
CONSUMOS MAYORES A 100 KW
11
FIG 11
6.0 NORMAS TECNICAS PARA LAS INSTALACIONES
ELECTRICAS EN GENERAL
13
14
7.0 CONOCIMIENTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD
a) Tensión o voltaje: Es la fuerza capaz de producir un
flujo de electrones. Unidad :Voltios
Tensión continua: Su polaridad no cambia en el
tiempo. Unidad Voltios
Tensión alterna: Es aquella en la que su polaridad
cambia con el tiempo y cuya magnitud es variable.
Unidad Voltios
b) Intensidad de corriente: Es el flujo de electrones que
circula por segundo, a través de una sección del
conductor. Es además, el desplazamiento ordenado de
electrones o cargas eléctricas. Es un efecto de la
tensión. Unidad en Amperios
Corriente continua: Es aquella en la que su valor o
magnitud permanece constante en el tiempo y además,
su sentido no varía.
Corriente alterna: Es aquella en la que su sentido de
movimiento varía con el tiempo y sus calores o
magnitudes no permanecen constantes.
c) Resistividad o resistencia específica: Resistencia de
un conductor de 1m de longitud y 1 m2 de sección. Para
facilitar su medición se utiliza una sección de 1mm2.
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Importancia de la resistividad: Permite conocer
qué materiales nos ofrecen mayor y menor
resistencia al paso de la corriente, y así también
conocer el terreno adecuado para la puesta a
tierra.
Resistencia eléctrica: Es la oposición que ejercen
los materiales al paso de la corriente
eléctrica. Unidad en Ohmios(ῼ)
d) Potencia eléctrica Activa : Cantidad de energía
que consume una instalación eléctrica en la unidad
de tiempo. Unidad Vatios o Watts)
e) Energía eléctrica: Se define como la potencia
consumida por una instalación eléctrica en un
determinado tiempo. Se representa con la letra
E. Unidad: Kw-h
f) Conexión serie: Resistencia total y/o Impedancia
= suma de las impedancias/resistencias. La
corriente es la misma en todo el circuito. En cada
resistencia se produce una caída de tensión. El
voltaje aplicado es igual a las caídas de tensión en
cada resistencia.
g) Conexión paralelo: El voltaje es el mismo en
todo el circuito. La Impedancia / resistencia
equivalente es la Impedancia /resistencia total del
circuito, la cual siempre es menor que la resistencia
más pequeña conectada. La corriente total es la
suma de las corrientes parciales.
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8.0 La Ley de Ohm
La ley de Ohm es un elemento fundamental para la
explicación de ciertos fenómenos relacionados con la
electricidad.
Este hecho fue descubierto en el año de 1827
por George Simon Ohm, observó la relación entre el
voltaje aplicado V, la Intensidad I y la resistencia R,
donde se expresa con la famosa Ley de Ohm, que es la
ecuacion fundamental de toda la ciencia de la
electricidad, esta ley ha revestido extraordinaria
importancia en los cálculos eléctricos. En su
formulación más sencilla, esta ley afirma que la
intensidad de la corriente (I) que circula por un
conductor eléctrico es directamente proporcional a la
diferencia de potencial (V) y, paralelamente,
inversamente proporcional a la resistencia (R).
Como podemos saber, el voltaje y la resistencia afectan
la intensidad de corriente en un circuito, y que el voltaje
cae a través de una resistencia. Las relaciones básicas
de la intensidad de la corriente, voltaje y resistencia son
las siguientes mencionadas:
a) La intensidad de corriente de un circuito aumenta
cuando se aumenta el voltaje sin variar la
resistencia.
b)La intensidad de corriente de un circuito
disminuye cuando se aumenta la resistencia sin
variar el voltaje.
c) Estas dos relaciones constituyen la Ley de Ohm,
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que es la ley más básica de los circuitos eléctricos
y
que suele enunciarse de la siguiente manera:
d) Cálculo de la corriente
La corriente puede ser calculada usando la
ley de Ohm. También se puede utilizar para
calcular la resistencia de un circuito si
también se conoce la tensión o la tensión de
un circuito si se conoce la resistencia.
I = V/R
donde I = corriente, V = tensión y R =
resistencia
La corriente también se utiliza para
e) Calcular la potencia activa utilizando la
siguiente ecuación:
P=I*V
donde P = potencia, I = corriente y V =
tensión.
CA frente a CC
Hay dos tipos principales de corriente que se
utilizan en la mayoría de los circuitos
electricos en la actualidad. Son corriente
alterna (AC) y corriente continua (DC).
Corriente continua (DC)
La corriente continua es el flujo constante de
carga eléctrica en una dirección. Las baterías
generan corriente continua para alimentar
los artículos de mano.
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f) LEY DE OHM EN CORRIENTE C CONTINUA
g) LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA.
19
8.1 DIFERENCIA ENTRE CORRIENTE ALTERNA
Y CORRIENTE CONTINUA
a) La corriente continua o DC
En la búsqueda de generar un flujo de electrones artificial, los
científicos se dieron cuenta de que un campo magnético podía
hacer a los electrones fluir a través de un cable metálico u otro
material conductor, pero en un solo sentido, pues los
electrones son repelidos por un polo del campo magnético
y atraídos por el otro. Así nacieron las baterías y
generadores de corriente eléctrica continua, un invento
principalmente atribuido a Thomas Edison en el siglo XIX, el
mismo del que se debate si invento o no la bombilla.
b) La corriente alterna o AC
A finales del siglo XIX, otro científico, Nikola Tesla, trabajó en
el desarrollo de la corriente alterna buscando sobre todo el
transporte de mayores cantidades de energía eléctrica y a más
distancia, algo que es muy limitado en la corriente continua.
En lugar de aplicar magnetismo forma uniforme y constante,
Tesla utilizó un campo magnético rotatorio. Cuándo el
campo magnético cambia de sentido, el sentido del flujo de
electrones cambia también y se, produce así la corriente
alterna.
El cambio de sentido en el flujo de electrones se produce muy
rápido y muchas veces por segundo. La frecuencia de cambio
se mide en hercios (Hz, igual a ciclos por segundo), de forma
que una corriente alterna de 60 Hz quiere decir que se dan 60
ciclos por segundo.
20
En cada ciclo, los electrones cambian el sentido y
vuelven, por lo que el flujo de electrones cambia
de sentido 120 veces por segundo en una
corriente alterna de 60 Hz.
La corriente alterna permite, por ejemplo, que se
pueda conectar un aparato a un enchufe sin
importar dónde está el polo positivo y el negativo
del enchufe. Sin embargo, en la corriente continua
las conexiones han de realizarse conectando
siempre el polo positivo y el negativo de forma
adecuada.
La otra gran diferencia entre la corriente AC y DC es
la cantidad de energía que se puede transportar en
cada tipo. La electricidad no puede viajar muy lejos
antes de que empiece a perder voltaje (medida de la
tensión eléctrica). Cada batería está diseñada para
producir sólo corriente continua con un cierto nivel de
voltaje, así que desde el momento de la producción de
la electricidad ya está predeterminada la distancia a la
que se puede transportar a través del cableado.
La corriente alterna, sin embargo, se puede producir en
un generador en el que se puede subir o bajar la
tensión de salida de la corriente utilizando los llamados
transformadores, pudiendo alterarse según las
necesidades.
21
LEYES DE KIRCHHOFF
En el análisis de circuitos eléctricos no suele
ser suficiente con emplear la ley de Ohm, para
ello se acude a las leyes de Kirchhoff que
complementan el análisis de circuitos como una
herramienta eficaz para analizar y resolver una
gran variedad de circuitos eléctricos. Las leyes
de Kirchhoff se llaman así en honor al físico
alemán Gustav Robert Kirchhoff quien introdujo
la ley de corriente (o primera ley de Kirchhoff) y
ley de tensión (o segunda ley de Kirchhoff).
PRIMERA LEY: LEY DE CORRIENTE DE
KIRCHHOFF
La ley de corriente de Kirchhoff o primera ley
está basada en la ley de la conservación de la
carga, lo cual implica que la suma algebraica de
las cargas dentro de un sistema no puede
cambiar.
“Estableciendo en la ley de corriente de Kirchhoff
(o LCK por sus siglas) que, la suma algebraica
de las corrientes que entran a un nodo es cero.”
Esto se puede expresar matemáticamente como,
N∑n=1 in = 0
Donde:
•N = Número de ramas conectadas al nodo.
•in = n-ésima corriente que entra o sale del nodo.
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SEGUNDA LEY: LEY DE VOLTAJE DE KIRCHHOFF
La ley de voltaje de Kirchhoff o segunda ley está basada en
el principio de conservación de la energía, lo cual implica
que la suma algebraica de la energía producida dentro de un
sistema siempre permanece constante.
“Estableciendo en la ley de voltaje de Kirchhoff (o LTK por
sus siglas) que, la suma algebraica de las tensiones en una
trayectoria cerrada (o malla) es cero.”
Esto se puede expresar matemáticamente como,
M∑m=1 Vm = 0
Donde:
•M = Número de tensiones presentes en la malla.
•Vm = m-ésima tensión en la malla.
De acuerdo a la ley de voltaje de Kirchhoff (LTK), se pueden
considerar positivas o negativas las tensiones presentes en
una malla, esto depende de la polaridad que se le asigne a
cada tensión y del sentido de la corriente en cada malla, ya
sea en sentido de las manecillas del reloj o en sentido
contrario.
De acuerdo a la ley de voltaje de Kirchhoff (LTK),
se pueden considerar positivas o negativas las
tensiones presentes en una malla, esto depende
de la polaridad que se le asigne a cada tensión y
del sentido de la corriente en cada malla, ya sea
en sentido de las manecillas del reloj o en
sentido contrario.
c) CIRCUITOS EN SERIE Y PARALELO
EN CORRIENTE CONTINUA
Generacion de la Corriente Alterna
Trifasica.
Si rotamos una campo magnetico atravez de tres
bobinas separadas un angulo de 120ͦ
Se generan tres voltajes alternos en estas los
cuales tienen una diferencia de fase de 120ͦ
CONEXION DE FUENTES DE ENERGIA
EN EL SISTEMA TRIFASICO
a)Sistema Trifasico en Estrella o Y
griega
b)Sistema Trifasico en Triangulo o Delta
c)Sistema Trifasico en Estrellacon
Neutro
c)
FUENTES DE ENERGIA EN
CONEXION MONOFASICA
Del Sistema Trifasico se
derivan los Sistemas
Monofasicos que pueden ser
a) Una Linea y Neutro
b) una sola Fase del Sistema
CIRCUITOS SERIE Y PARALELO EN CORRIENTE
ALTERNA
FUENTE DE ENERGIA EN CONEXION MONOFASICA
d
a) TRANSFORMADOR MONOFASICO
Vp/Vs =Is/Ip =Np/Ns
Vp : VOLTAJE PRIMARIO (VOLTIOS)
Vs: VOLTAJE SECUNDARIO(VOLTIOS)
Ip :CORRIENTE PRIMARIO(AMPERIOS)
Is : CORIENTE SECUNDARIO (AMPERIOS)
Np:NUMERO DE VUELTAS DEL BOBINADO PRIMARIO
Ns: NUMERO DE VUELTAS DEL BOBINADO SECUNDARIO
b) TRANSFORMADOR TRIFASICO
DESARROLLO DE LAS INSTALACIONES
ELECTRICAS INTERIORES
1.0 Generalidades
La aplicacion de los fundamentos de la electricidad para
su aprovechamiento en el confort y mejora del nivel de
vida de las personas tanto en las ciudades como en las
zonas rurales ha establecido la forma como se tiene que
llevar el fluido electrico para sus diferentes usos.
Las Instalaciones Electricas que se van a desarrollar y
ejecutar estan obligadas a cumplir con lo establecido por
las Normas Tecnicas Nacionales y si estas no tuvieran
alcances se toma como referncia las Normas Tecnicas
Internacionales que estan vigentes.
La Norma Tecnica Fundamental para las Instalaciones
Electricas Interiores en las Edificaciones es el :
CODIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD“SISTEMA DE
UTILIZACION EN BAJA TENSION “ ANO- 2006 y sus
modificaciones.
Esta Norma tiene caracter de obligatoria y establece las
disposiciones y especificaciones de caracter tecnico que
deben satisfacer las Instalaciones
destinadas a la
utilizacion de la energia electrica
Como Norma Tecnica complementaria fundamental
se tendra que cumplir con lo establecido en el
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES -2006
Y SUS MODIFICACIONES
en los capitulos y/o
secciones que comprendan a las Instalaciones
Elrectricas
SISTEMAS DE DISTRIBUCION TRIFASICA
DE CORRIENTE ALTERNA EN BAJA
TENSION EN EL PERU
a) DISTRIBUCION TRIFASICA EN TRIANGULO EN 220V
b) DISTRIBUCION TRIFASICA EN ESTRELLA
CON NEUTRO DE 380V/220V
9.0 ELEMENTOS DE UNA INSTALACION
ELECTRICA TIPICA EN BAJA TENSION
9.1 La energia eléctrica a ser utilizada en las
Instalaciones Eléctricas Interiores de Baja
Tensión(V<1kV ) será la correspondiente a los
Sistemas de Corriente Alterna (220V y/o 380v+N) en
el Perú.
Las Redes Eléctricas de los Concesionarios o
suministradores de la Energia Eléctrica son Trifásicas
9.2 Acometida Eléctrica al predio o Edificación
energia eléctrica proporcionada a la edificación podrá
ser desde una Red aérea o Subterránea y siempre
hasta la Fachada del Predio y/o al limite de propiedad
del mismo o muy cercano . La capacidad de la
Acometida será determinada por la Potencia activa
requerida por la Instalación a la cual llamaremos su
Demanda Máxima. Y puede ser:
a) Monofásica en 220V
Si solo una de las fases del Sistema Trifásico se
utiliza para la conexión al Predio
Su capacidad de Potencia a consumir estará limitada
y podrá ser : P activa ≤ 10kW
b) Trifasica en 220V y/o 380V+N para potencias menores a
20 kW
Si se utlizan las tres fases de acometida
C) Trifasica para Potencias Mayores a 20 kW en 220V y/o
380V+N
9.3 Alimentador Electrico Principal
Una vez establecida la Acometida Eléctrica en dimensiones y
capacidad que será proporcionada por el Concesionario hacia
el predio es necesario transportar la energia Eléctrica hasta un
Centro de Distribución principal mediante los Conductores
eléctricos principales a los cuales se llamara el Alimentador
General que estarán protegidos por los conductos o tuberías.
Este alimentador general se dimensionara de acuerdo con
la capacidad de la Caja de acometida y la distancia o
recorrido que exista entre la Acometida y el Centro de
distribucion al cual lo llamaremos el Tablero General
(Ver dispositivo No 42)
Cualquier instalacion en Baja tension tendra el mismo
esquema de conexion y alimentacion sea Cualquier el uso
que se le dara a la energia electrica y la Capacidad que se
necesita.
9.4 Tablero General de distribucion o centro de proteccion
y control
Para controlar y proteger la Instalación eléctrica y a los
usuarios se establecerá un Sistema que esta compuesto
por elementos de Protección contra Sobrecargas y
Cortocircuitos y fugas a tierra, esto se conseguirá
instalando y seleccionando equipos llamados Interruptores
termomagnetcos e Interruptores diferenciales, asi como
establecer obligatoriamente un Sistema de puesta a tierras.
El Tablero general debe tener un Interruptor General que
permita conectar y sacar fuera de servicio a la totalidad de
la Instalacion.
Tambien se establecera un Sistema de distribucion interior
que permita divider la capacidad total de la Instalacion en
particiones llamados circuitos derivados.
Cada uno de ellos estara protegido por su respectivo
interruptor termomagnetico e Interruptor diferencial
9.5 Circuitos derivados
Los circuitos o particiones de la Instalacion Electrica mas
communes usados en todas las Instalaciones electricas
son los :
 Circuitos de Alumbrado
 Circuitos de Tomacorrientes
 Circuitos de cargas especiales diversas que no deben
estar conectados de los dos anteriores
Tambien llamdos Circuitos de fuerza.
9.6 Puesta a Tierra
Todos los elementos metalicos que esten comprendidos
en la Instalacion electrica es decir la Caja del Tablero
General,las carcazas de los aparatos de alumbrado y/o
aparatos electricos deben estar conectados a un electrode
o conductor que este en contacto con el terreno natural
donde se edifica el predio
COMPONENETES DE UNA ACOMETIDA
ELECTRICA SEGUN EL CNE
10.0 SERVICIOS AUXILIARES
COMPLEMENTARIOS DE UNA
INSTALACION ELECTRICA
a) Sistema Telefonico Externo Fijo
Es un servicio proporcionado por Empresas
Concesionarias Privadas (Telefonica,Claro) el
cual necesita habiliitar un Sistema de
conductos tuberias y cajas de paso y salidas
para proporcionar un servicio indispensable
funcional a la Vivienda o Local.
Este Sistema se ha complementado con el
Servicio de Internet que se proporciona en
simultaneo con las lineas Telefonicas
b)Sistemade TV-cable Externo
Es un servicio proporcionado por Empresas
Concesionarias Privadas (Telefonica,Claro) el
cual necesita habiliitar un Sistema de
conductos tuberias y cajas de paso y salidas
para proporcionar un servicio indispensable
funcional a la Vivienda o Local.
Este Sistema se ha complementado tambien
con el Servicio de Internet que se proporciona
en simultaneo con las linea de TV cable
c) Sistema de Intercomunicador Interno
Es un Sistema auxiliar que en las viviendas de
las ciudades metropolitanas tienen que ser
obligatorio para identificar a las personas que
solicitan ingresar a sus viviendas
Consta de un Equipo de comunicacion con Microfono
y parlante ademas de una camara de video opcional
que permite que las personas de la vivienda
identificar a las personas ademas de comunicarse
con ellas.
Es un servicio proporcionado por el propio usuario el
cual necesita habiliitar un Sistema de conductos
tuberias y cajas de paso y salidas
Este Sistema se puede complementar con Sistema de
seguridad mas avanzado.
d) Sistema de Timbre y campanilla de llamado
Todas las viviendas tienen que contar con esta
Instalacion para poder recibir a los visitants a la
Vivienda.
Es obligatorio si no se cuenta con Intercomunicador y
tambien se puede contar con los dos sistemas
simultaneamente.
e) Servicios auxilares de Seguridad
e1) Sistema de Alarma contra Incendios
Es un Sistema digital o analogico digital que
permite detector automaticamente las alarma por
Humos,Temperatura y contra co elementos de aviso
manual y automaticos mediante pulsadores y Luces
estroboscopicas. Puede venir complementado con los
dispositivos de alarma contra robos.
Es un servicio proporcionado por el propio
usuario el cual necesita habiliitar un
Sistema de conductos tuberias y cajas de
paso y salidas,Ademas del equipamiento
con la central de control y los dispositivos
de aviso.
Este Sistema se puede complementar
con Sistema de seguridad mas avanzado
e3) Sistema de Circuito cerrado de TV.
Es un Sistema digital o analogico digital
que permite detectar y grabar
automaticamente la presencia de
personas en los diferentes ambientes
interiors y exteriors de la vivienda
Es un servicio proporcionado por el propio
usuario el cual necesita habiliitar un
Sistema de conductos tuberias y cajas de
paso y salidas,Ademas del equipamiento
con la central de grabacion y video asi
como las camaras de uso Interior y
exterior
Este Sistema se puede complementar
con Sistema de seguridad mas avanzado
e4) Sistema Domotico de control
automatizado del Sistema electrico y de
Comunicaciones
Es un servicio proporcionado por el propio
usuario el cual necesita habiliitar un
Sistema de conductos tuberias y cajas de
paso y salidas,Ademas del equipamiento.
MODELO DE INSTLACION ELECTRICA
PARA UNA CASA HABITACION UNIFAMILIAR
CON SUS COMPONENETES BASICAS
DESCRITAS EN EL CAPITULO ANTERIOR
a) Instalacion Eléctrica de Alumbrado de los
Pisos 1,2 y azotea (Laminas 1,2 y 3)
b) Instalacion Eléctrica de Caja Toma de
Acometida , Alimentador General, Tablero
de distribución, Salidas Especiales o de
Fuerza y Tomacorrientes Laminas 4,5 y 6)
c) Instalacion de Servicos Auxiliares
complementarios(Telefono externo,TV
cable,Intermunicador,timbre
(Laminas 7-8)
d) Leyenda de Simbolos en electricidad
Lamina 9
e) Diagrama Unifilar de los Tableros
Electricos con la representacion de sus
Equipos y conexiones (Lamina 10)
f) Cuadro de Cargas de consumo,
Especificaciones Tecnicas de Materiales y
Detalle de Acomeida.( Lamina 11)
g) Detalle y calculo de la Puesta a Tierra
(Lamina 12)
(LAMINA 1)
LAMINA 2
LAMINA 3
LAMINA 4
LAMINA 5
LAMINA 6
LAMINA 7
LAMINA 8
LAMINA 9
LAMINA 10
LAMINA 11
LAMINA 12
11.0 MATERIALES ELECTRICOS
En el diseño y ejecución de cualquier Instalacion Eléctrica
Se requiere de diversos Materiales y Equipos que
intervienen en las mismas
Si bien el listado puede ser muy amplio con cientos de
componentes de acuerdo al tipo de Instalacion que se va a
Proyectar y/o ejecutar ya sean : Viviendas Unifamiliares,
Viviendas Multifamiliares ,Locales Comerciales, Locales
Industriales, ,Hospitales, Locales Educativos, Hoteles y
Recreación y otros especiales :Hay componentes Básicos
que pasaremos a describir en los siguientes Ítems..
Todos ellos deben estar seleccionados de acuerdo a la
capacidad de la Instalacion teniendo en cuenta los
parámetros eléctricos principales como:
•
Tensión de Servicio o Voltaje del lugar o ciudad donde
será Edificada de acuerdo con el Concesionario de la
Zona y los Valores normalizados
(220V,380V,440V,460V)( ejemplo Lima 220V Trifásico)
.
• Potencia Eléctrica Activa de Consumo en Vatios(Watts)
o Kilowatts.
• Frecuencia de Funcionamiento de la Red publica en el
caso de Perú es de 60 Hz
• Cumplir con la Normativa Técnica determinada en el
Código Nacional de Electricidad(CNE) Utilización 2006
y sus modificaciones.
• Cumplir con la Normativa Técnica del Reglamento
Nacional de Edificaciones 2006 y sus modificaciones
11.1 DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES
FUNDAMENTALES PARA LAS INSTALACIONES
ELÉCTRICAS
11.1.1 CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Tratándose de transportar la energia eléctrica que
tiene las característica similares al transporte de
cualquier Fluido es necesario elementos que
proporcionen la menor oposición al paso de la Corriente
o Fluido Eléctrico es decir que para una mayor
capacidad de transporte se requerirá de una mayor
dimensión o sección de conductor.
Por lo tanto se seleccionaran los mejores elementos
conductores entre los metales de muy buena
conductividad que tienen la menor Resistencia y la
mayor conductividad .Relacionados por la siguiente
Formula:
𝐿
𝑅 =ρ∗
𝑆
Donde
ρ : Resistividad del Conductor en (𝑂ℎ𝑚 − 𝑚𝑚²/𝑚)
R: Resistencia del Conductor en Ohmios
L : Longitud del Conductor en metros(m)
S : Seccion del Conductor en mm²
Las resistividades de los principales materiales
conductores y aislantes se muestran en la Tabla
adjunta.
Los materiales aislantes son los que tienen una muy alta
resistividad al paso de la corriente electrica y nos sirnen
para formar los conductores electricos que constan de
un elemento conductor y de un elemento aislante.
Las Conductores Electricos Comerciales son el
Cobre y el Aluminio por sus caracteristicas de
muy baja resistividad y en base a ello se han
desarrollado los conductors electricos.
Los Tipos de aislamiento se eligen de acuerdo al
uso de los Conductores : Si son de uso interior en
conductos,,si son a la Intemerie o directamente
enterrados al terreno natural por ejemplo
Las diferencias entre los Conductores Eléctricos de
Cobre y el Aluminio son:
a) El cobre es mejor conductor que el Aluminio en
un 20% aproximadamente y además tiene una
mayor resistencia a la tracción mecánica .
b) El conductor de aluminio para iguales
capacidades tiene menor peso en un 50%
aproximadamente por lo que representa una
gran ventaja económica para cierto tipo de
Instalaciones ,
11.1.2 AISLAMIENTOS DE CONDUCTORES ELECTRICOS
En el aislamiento, se coloca un recubrimiento aislante
sobre el conductor para evitar fugas de corriente. Las
condiciones ambientales y climáticas o los contactos con
agentes agresivos, así como la falta de cuidado en la
instalación, manejo y conservación, son las causas
principales que limitan la vida de un cable.
Características importantes:
- Alta rigidez dieléctrica
- Buena resistencia mecánica
- Resistencia al calentamiento.
- Resistencia al Envejecimiento por temperatura.
- Voltaje o Tensión de Servicio
Materiales Aislantes sólidos mas utilizados
a) TERMOPLASTICOS
Con aislamiento de Policloruro de vinilo (PVC)
Con capacidades por temperatura desde 60ᵒC,75ᵒC,90ᵒC,son
propagadores de la llama y liberan gases halógenos
Tipos TW (60 y 80ᵒC ,THW(75⁰C ) ,GPT,TFF, NLT uso interior en
conductos
Tipo NYY (90⁰) y WP para uso Exterior y directamente enterrado
La temperatura generada por el paso de la corriente en el
conductor eléctrico influye en la condición del aislamiento y su
vida útil
b)TERMOESTABLES (Libres de Halogenos)
Con aislamiento de Polietileno (PE),Polietileno
reticulado (XLPE),Etil-vinil Acetato (EVA),Goma
etileno-propileno (EPR),Gomas de
silicona,Neopreno, Nylon.
. Tipos:
NH80( 80ᵒC)(EVA) Uso Interior
NHX-90(90ᵒC) de polietileno reticulado uso
interior
-N2XOH(90 ᵒc) de polietileno reticulado uso
interior , exterior y directamente enterrado
La temperatura generada por el paso de la
corriente en el conductor eléctrico NO influye en
la condición del aislamiento y su vida útil
No propagan la llama y son libres de gases
halógenos clorados.
Los conductores pueden ser Tipo Alambre de
cobre solido de un solo hilo y también de Tipo
Cableado de varios hilos trenzados, también de
acuerdo al numero de hilos pueden ser mas
rígidos o flexibles
11.1.2 CONDUCTOS O TUBERIAS
Tipos de canalizaciones eléctricas
Canalizaciones de PVC. El PVC es un tipo de material
termoplástico, sus siglas provienen de su nombre Policloruro de
Vinilo. .
Pueden ser Livianos (PVC-L) y Pesados (PVC-P)
Para uso empotrado en muros, pisos y techos
Canalizaciones con tubos flexibles de plásticos Livianos uso
externo adosado.
Canalizaciones de tubos Metálicos de Fierro Galvanizado Liviano
Tipo EMT para uso interior y en divisiones de Drywall y dentro
de cielos rasos y o adosados .
Canalizaciones de tubos Metálicos Semipesados Tipo IMC para
uso Exterior o en áreas de riesgo de destrucción mecánica.
Canalizaciones con tubos flexible metálicos para conexiones de
motores eléctricos y/o equipos
Todas las tuberías de uso eléctrico tendrán una dimensión
Nominal en Pulgadas ( desde 1/2”Φ a 4” Φ )
Sus dimensiones reales son diferentes a las Nominales por lo
que para su instalacion hay que revisar los catalogos.
Accesorios:
En cualquiera de los Tipos de Tuberías se necesitan accesorios
tales como : Curvas, Conectores a cajas ,Uniones rectas ,con
conexión por espiga campana o elementos rosxcados y/o
atornillados.
Tuberias de PVC Livianas y Pesadas
Tuberias Livianas Tipo EMT Metalicas
Tuberias Semipesadas Tipo IMC de Fierro Galcanizado
Tuberias Flexibles Metalicas
Tuberias Flexibles de PVC
Numero de conductores en las Tuberias
Normalmente los conductores en las instalaciones eléctricas se
encuentran alojados ya sea en tubos o en otro tipo de
canalizaciones. Los conductores se encuentran limitados en su
capacidad de conducción de corriente debido al calentamiento,
al paso de la corriente eléctrica, ya que se tienen limitaciones
para la disipación del calor y también porque el aislamiento
mismo representa limitaciones de tipo térmico.
Debido a estar restricciones térmicas, el número de
conductores dentro de un tubo se limita de manera tal que
permita un arreglo físico de conductores de acuerdo a la
sección del tubo conduit o de la canalización, facilitando su
alojamiento y manipulación durante la instalación. Para obtener
la cantidad de aire necesaria para disipar el calor, se debe
establecer la relación adecuada entre la sección del tubo y la
sección ocupada por los conductores.
Area de conductores= 50% 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 𝑇𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎
11.1.3 CAJAS DE CONEXIONES O SALIDAS
Para proporcionar salidas normalizadas a los Circuitos de
alumbrado ,Tomacorrientes ,Interruptores locales y Salidas
de Fuerza se han establecido Cajas de Salida de tipo
Metalicas Livianas y Pesadas ,asi como también de tipo
PVC Livianas y Pesadas también.
a) Cajas Octogonales
De fierro galvanizado Liviano de 0.79mm de espesor de
plancha y Pesadas de 1.59 mm de espesor de Plancha.
Estas Cajas tienen por característica contar con agujeros
estampados(Knock Outs) en sus caras para facilitar la
instalacion de las tuberías de dimensiones de ½” Φ y ¾” Φ
. Las dimensiones Normalizadas son :
4”Φ” x 2” y 4”Φ x11/2”
𝐶𝑎𝑗𝑎 𝑀𝑒𝑡𝑎𝑙𝑖𝑐𝑎 𝑃𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎
𝐶𝑎𝑗𝑎 𝑃𝑉𝐶 𝑃𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎
b) Cajas Rectangulares para sallidas de
Tomacorrientes,Interruptores Locales,Salidas de
Telefono,Intercomunicador,TV cable
De fierro galvanizado Liviano de 0.79mm de espesor de
plancha y Pesadas de 1.59 mm de espesor de Plancha.
Estas Cajas tienen por característica contar con agujeros
estampados (Knock Outs) en sus caras para facilitar la
instalacion de las tuberías de dimensiones de ½” Φ y ¾”
Φ . Las dimensiones Normalizadas son :
4”x 2” x 11/2” y 4”x2”x11/4”
c) Cajas Cuadradas de 4”x4”x2”
De fierro galvanizado Liviano de 0.79mm de espesor de
plancha y Pesadas de 1.59 mm de espesor de Plancha.
Estas Cajas tienen por característica contar con agujeros
estampados (Knock Outs) en sus caras para facilitar la
instalacion de las tuberías de dimensiones de ½” Φ y ¾”
Φ . Las dimensiones Normalizadas son :
4”x 4” x 11/2” y 4”x4”x11/4”
c) Cajas de paso de diferentes dimensiones
De fierro galvanizado Liviano de 1 mm de espesor de
plancha y Pesadas de 1.5 mm de espesor de Plancha.
Estas Cajas tienen por característica ser ciegas y no
cuentan con agujeros estampados (Knock Outs) en sus
caras para facilitar la instalacion de las tuberías de
dimensiones de ½” Φ hasta 4:” Φ .
Las dimensiones se calculan de acuerdo a los diámetros
de tubos y las funciones que cumplen en la Instalacion
Pueden ser de: Traspaso; en Angulo y en ”U” o una
combinación de todos estas posibilidaddes Sus
dimensiones se calculan de acuerdo a lo indicado por el
CNE Articulo 070-3038
Dimensiones Normalizadas Comerciales
de cajas de paso de fierro galvanizado
Dimensiones en pulg
Dimensiones en mm
4”x4”x2”
100X100X55 mm
6”x6”x3”
150x150x75mm
8”x8”x4”
200x200x100mm
10”x10”x4”
250x250x100 mm
12’X12’X4’
300x300x100mm
14”14’x4”
350x350x100mm
16”x16”x6”
400x400x150mm
18”x18”x6”
450x450x200mm
20”x20”x8”
500x500x200mm
24”x24”x8”
600x600x200mm
32’x32’x8”
800x800x200mm
40”x40”x8”
1000x1000x200mm
11.1.4 INTERRUPTORES LOCALES
Tienen como función controlar el encendido y apagado
de las salidas de alumbrado de cada ambiente .
Pueden ser de los siguientes tipos:
-Interruptor Simple (S)
-Interruptor Doble(2S)
-Interruptor Triple (3S)
Inteeruptor de conmutación Simple (S3)
Interruptor de conmutación de 4 vías(S4)
Interruptor Bipolar (S2)
Sus capacidades son de 5 y 10 Amperios, para 220V
Interruptor
simple
Interruptor
Conmutacion
simple
Interruptor
doble
Interruptor
Conmutacion
de 4 vias
Interruptor
triple
Interruptor
bipolar
11.1.5 TOMACORRIENTES
Tienen como función hacer uso directo de la
energia eléctrica de con equipos de bajo
consumo tales como los
electrodomésticos,computadoras,etc.
Los mas usados son:de los siguientes tipos:
-Tomacorriente doble con toma de tierra para
espigas planas
-Tomacorrientes con toma de tierra para
espigas redondas y planas(llamado Universal
con toma de tierra
-Tomacorriente Tipo SHUKO y Tomacorriente
Tres en Linea
Sus capacidades son de 5 ,10 y 15
Amperios, para 220V
Enchufes planos,planos con toma de tierra,
redondos,Shuko y Tres en linea
11.1.5 TABLEROS ELECTRICOS
Tienen como función hacer la distribución
,control y protección de las Instalaciones
Electricas de todo el área que controla o de
todo el predio si es asi disenado
Cuentan con los siguientes componentes
fundamentales.
• Gabinete para protección de los equipos
que puede ser de Polietileno y también de
planchas de fierro galvanizado y planchas
LAF pintadas .
• Barras de cobre de conexión y puesta a
tierra.
• Interruptores Termomagneticos e
Interruptores diferenciales ,todos los
elementos estarn disenados para una
Tension de servicio minima de 220V
Interruptores Diferenciales
11.1.7 PUESTA A TIERRA
Componentes y principio de funcionamiento