INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES, COMERCIALES E INDUSTRIALES.

Para la comprensión de los diferentes tipos de sistemas es necesario  tener en cuenta que se basa en diferentes diagramas, varios tipos de canalizaciones, infinidad de equipos a emplear  y normas a respetar.

DIAGRAMA ELECTRICO DE UNA INSTANCIA se divide en:

DIAGRAMA DE  ALUMBRADO
Escuelas, Comercios, Hoteles, Restaurantes y Salas de espectáculos

DIAGRAMA DE FUERZA
Industria, Hoteles, Talleres, Residencias

GENERALIDADES
Se consideran instalaciones eléctricas al conjunto de canalizaciones, cajas de conexión, conductores eléctricos, accesorios eléctricos y protecciones necesarias para interconectar una o varias fuentes de energía con los aparatos receptores tales como lámparas, radios, televisores, electrodomésticos, señales luminosas, audibles, motores equipo de aire acondicionado y elevadores.

PARA FACILITAR SU COMPRENSIÓN SE USAN EL DIAGRAMA UNIFILAR Y DIAGRAMA DE CONEXIÓN

Diagrama unifilar: Es aquel que se describe con líneas sencillas y símbolos simplificados que indican la estructura y los dispositivos componentes de un circuito eléctrico.

Diagrama de conexión: Un diagrama de conexión es aquel que muestra las conexiones de una instalación o sus aparatos y equipos.  El diagrama de conexión muestra la localización relativa de sus aparatos y sus conexiones y otros aparatos externos.

Paralelamente a los usos incipientes de la electricidad en las centrales eléctricas (generadores de energía) los sistemas de transmisión, distribución y utilización de instalaciones eléctricas debe poseer ciertas características para poder dar uso de la electricidad requiriéndose todo un conjunto de instalaciones con distintas funciones y con un solo propósito de llevar electricidad para satisfacer necesidades.

Mas sin embargo debemos de considerar  que las instalaciones eléctricas es todo un conjunto de elementos que intervienen en las mismas, con el objeto específico de aprovechar al máximo la energía que a través de ella se llega a las cargas.

De manera muy general podemos decir que el requerimiento fundamental para la utilización de la energía eléctrica es el llamado circuito eléctrico.

CARGA

Un circuito eléctrico con su forma más elemental si hablamos de una fuente de voltaje o energía puede ser una batería, un generador o cualquiera de las terminales diferentes de un circuito en donde se tenga un voltaje., así como también aquellos que contienen protección contra corto-circuito, sobrecarga, interruptores, equipos de control, conductores y la carga, Son alimentados por una fuente de energía pudiendo ser de CA o CD.

REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR UN PLANO.

1.- Para calcular dimensiones y datos numéricos se usa el sistema nacional de medida (metros)

2.- Dicho plano se representa en albanene y copia heliográfica de cada plano y las dimensiones de estos serán:

A (70 cm x 110 cm)        “actualmente se puede presentar en Autocad con dos originales impresas”

B ( 55 cm x 70 cm)   y       C  (35 x 55 cm)          
NOTA:  A estos se les clasifica como tipo A,B y C     Respectivamente.

3.- En cada uno de estos tipos se requiere dejar un margen determinado de la siguiente manera: del lado izquierdo 5 cm y de los demás lados un margen no menor de 2 cm

4.- En cada plano debe haber un espacio no menor de 10 x 20 cm para poner notas de aprobación esta aplicación no se recomienda en las últimas medidas.

5.- Deberá utilizar una escala tal como las especificadas para cada caso que se trate y de acuerdo con las dimensiones de las hojas respectivas con el objeto de aprovechar al máximo dichas hojas y que el dibujo represente detalles, esto no es aplicable para planos de instalaciones ocultas.

               Ejemplo  1 : 100 y 1: 150

6.- El margen correspondiente a las dos medidas más pequeñas de los planos corresponderá a las siguientes medidas 1 y 1.5 Cm respectivamente para sus lados.

7.- Letra debe ser de molde y mayúscula pero sobretodo debe ser legible, mas sin embargo debe ser con plantilla o reglilla y Leroy cuando el plano es en albanene.   (autocad mayúsculas) 

8.- Simbología esta debe ser estandarizada (NEMA), (ASA) o DIN con plantilla electrónica y regla.

9.- Líneas  deberán trazarse con regla T o paralela y escuadras a lápiz o estilógrafo cuando el plano sea en albanene.

PARTES QUE COMPONEN A UN PLANO

1.- Simbología

2.- Cuadro de cargas

3.- Cuadro de referencias

4.- Cuadro de materiales

5.- Ubicación

6.- Diagrama unifilar

7.- Diagrama eléctrico

8.- Espacio para sellos de aprobación y firmas.

Simbología: Consiste en una serie de símbolos eléctricos a utilizar durante la elaboración del plano adoptando una simbología estandarizada como NEMA, ASA o DIN. Que van a representar a los dispositivos, equipos y canalizaciones a emplear en dicho plano, evitando así que estos sean dibujados.

Cuadro de cargas: Es un cuadro que contiene datos primordiales del proyecto y se clasifica en cantidad de circuitos, calibre del conductor, protección, tipo de aislamiento, dispositivos de control, voltaje, potencia y amperaje total.

Cuadro de referencias: Contiene el nombre de la industria, domicilio, escala, fecha de elaboración, espacio para firmas de: reviso, elabora y autorizo.

Cuadro de materiales: Contiene la descripción precisa del material a utilizar, tales como nombre del dispositivo con descripción y características marca, así como el número de registro de la S.I.C, DGE

Ubicación: Prácticamente en un croquis de localización con el nombre de la calle donde esta asentado el terreno y las calles que hay en su periferia. Teniendo además su orientación con respecto a los puntos cardinales.

Diagrama unifilar: Está conformado de líneas sencillas y símbolos simplificados. Para indicar la conformación, distribución y protección de los circuitos que lo componen así como su potencia

Diagrama eléctrico: Se refiere sobre la representación de los muros y lozas. Después de haber hecho un levantamiento topográfico de la construcción, si en este diagrama se representan los equipos y accesorios por medio de simbología y sus conexiones por líneas continúas o punteadas según el caso.

Espacio para sellos de aprobación y firmas: Es un espacio de 20 x 10 cm., para la aprobación oficial de la instalación por peritos en el que se asientan sellos y firmas que se responsabilizan por un buen diseño del plano.

DISEÑO DEL CIRCUITO PARA ALIMENTACIÓN DE CARGAS.

Para poder seleccionar el circuito de alimentación principal es necesario tomar en consideración la carga total de los circuitos independientes, si se trata de alumbrado, si se trata de motores de C.A es necesario obtener la carga total de motores en HP o en su defecto la corriente nominal a plena carga de los mismos. Con relación a los circuitos de alumbrado es importante haber seleccionado el circuito de alimentación para una adecuada distribución de cargas y obtener circuitos balanceados, dentro de los rangos establecidos observando también una selección adecuada del calibre del conductor en función de la corriente, tensión, factor de agrupación, distancia del centro de carga a la carga.

El valor admisible de desbalanceo es del 2% y el máximo 3% en alumbrado

% = carga mayor – carga menor   x100

      Carga mayor

Para conocer la corriente del sistema de alumbrado es necesario tomar en cuenta el sistema que se trate.

Monofásico (2h)                                        Potencia Máxima 4,800 w

In = w .

    E.cosℓ

Biofásico                                                   Potencia Máxima 8000 w

 In =        w     .

       E.cosℓ.V2

Trifásico                                                    Potencia de 8000 Watts en adelante

In =        w     .

       E.cosℓ.V3

DONDE: In = Intensidad nominal, W = potencia del circuito, E = voltaje del circuito, cosℓ = coseno de phi, V2 = raíz cuadrada de 2 y V3 = raíz cuadrada de 3

Una vez conocida la corriente nominal del sistema de alumbrado, para determinar el calibre del conductor, es necesario también calcularlo mediante caída de tensión, que se considera desde el centro de cargas hasta la parte más lejana en donde se alimenta la última carga. El valor que debemos de considerar no debe exceder más del 2% de caída de tensión.

Monofásico: e% = 4.  L.  I

                              Vn . S   

Dónde:                                                                          

L=longitud

I=intensidad

Vn=voltaje entre línea y neutro

S=sección transversal en mm² (área del cobre)

e%=porcentaje de caída de tensión.

Para poder seleccionar los circuitos de alumbrado es necesario recabar toda la información con respecto a su potencia, numero de circuitos y voltaje para poder determinar la corriente total o nominal y seleccionar el conductor para cada circuito que se trate.

Ejercicio 1 Calcular la caída de voltaje en el circuito derivado de un sistema de alumbrado de 1492w a 115v que tienen una longitud del punto de alimentación al C.C de 25mts.

I= w =  1492 w =   12.9 amp                           

    E      115v    .............................    y  se tiene alambre cal 12 tw

Calcular: e % =4 x 25m x 12.9A =1290 = 3.47%  

                       115v x 3.35         371.45

Por lo tanto se utilizara alambre calibre 10

Ejercicio 2: Calcular la caída de tensión de un circuito monofásico del punto de alimentación al C.C tiene 15cm, si su voltaje es a 120v, potencia constituida por 16 lámparas de 75w, 20 de 60w y 6 de 100w NOTA: Entregar la siguiente clase en limpio.

Ejercicio 3: Calcular caída de tensión de un sistema trifásico de 220v si tiene una potencia balanceada que consume 30 amperes por línea y la distancia del medidor al C.C es de 100mts.

usar formula

 e% = 2.  L.  I, V3

           V  . S

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS

Cada conductor conectado a tierra no de un circuito deberá protegerse sobre corrientes excesivas por medio de dispositivos de protección contra sobre corriente, la capacidad de estos dispositivos, cuando no sean ajustables o cuando si lo desea deberá ser como sigue:

A) No deberá ser mayor de la corriente permitida para los conductores eléctricos del circuito

b) Si el circuito abastece únicamente un aparato con capacidad de 10 amperes o más la capacidad de ajuste del dispositivo contra sobre corriente no deberá exceder del 150% de la capacidad del aparato.

c) Los cables de los circuitos derivados pueden considerarse protegidos por el dispositivo de protección contra el circuito derivado.

Ejemplo: la protección para un circuito derivado que obsorve 17 amperes en su línea deberá tener la siguiente protección.

FUS=In x1.5=16 x 1.5= 24 amperes

En este caso se utiliza la pastilla termo magnética de 25 amperes con un interruptor de cuchillas 2x30 amp.

LA ALIMENTACIÓN DE ALUMBRADO

Esta alimentación a edificios de departamentos, centros comerciales o edificios de oficinas se hace normalmente de un sistema trifásico, para lo cual se puede hacer uso de tableros de alumbrado que consisten básicamente en tres barras de cobre montadas en una caja metálica aislada usando un neutro como referencia estos tableros se denominan por lo general “tableros de alumbrado’’ aun cuando las ramas o circuitos que salen de este no sean siempre para alimentar alumbrado ya que se pueden alimentar cargas pequeñas que se conectan en contactos.

El diagrama de elemental de estos tableros de alambrado trifásico es el que se muestra a continuación.