“INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

E INDUSTRIALES”

Carlos Andres Camargo Andrade

Julio Fernando Cruz Jácome

Jonathan Pérez González

Oscar Samuel Caudillo Razo

Manuel Gómez Marmolejo

¿QUÉ ES UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA?

• Es un conjunto de circuitos y componentes eléctricos que tiene como objetivo dotar

de energía eléctrica a un espacio determinado.

COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

• Acometida: En instalaciones eléctricas se le conoce como acometida al punto en el

cual se lleva a cabo la unión entre la red de la compañía suministradora y el usuario.

EQUIPOS DE MEDICIÓN

• Se coloca en la acometida con el propósito de medir y cuantificar el consumo de

energía eléctrica de acuerdo a las condiciones de contrato compra-venta.

INTERRUPTORES

• La función fundamental de un interruptor es abrir o cerrar un circuito.

ARRANCADOR

• Se conoce como arrancador al arreglo compuesto por un interruptor, ya sea termo

magnético de navajas (cuchillas) con fusibles, un conductor electromagnético y un

relevador . El contacto consiste básicamente de una bobina con un núcleo de fierro

que cierra o abre un juego de contactos al energizar o quitarle energía a la bobina.

TRANSFORMADOR

• El transformador eléctrico es un equipo que se utiliza para cambiar el voltaje de

suministro al voltaje requerido. En las instalaciones grandes pueden necesitarse

varios niveles de voltaje, lo que se logra instalando varios transformadores

(agrupados en subestaciones). Por otra parte pueden existir instalaciones cuyo

voltaje sea el mismo que tiene la acometida y por lo tanto no requieran de

transformador.

TABLEROS

• El tablero es un gabinete metálico donde se colocan instrumentos con interruptores

arrancadores y/o dispositivos de control. El tablero es un elemento auxiliar para

lograr una instalación segura confiable y ordenada.

MOTORES Y EQUIPOS ACCIONADOS POR MOTORES

• Los motores se encuentran al final de las ramas de una instalación y su función es

transformar la energía eléctrica en energía mecánica, cada motor debe tener su

arrancador propio.

ESTACIONES O PUNTOS DE CONTROL

En esta categoría se clasifican las estaciones de botones para control o elementos del proceso como: limitadores de carreras o de par, indicadores de nivel de temperatura, de presión entre otros. Todos estos equipos manejan corrientes que por lo general son bajas comparadas con la de los electos activos de una instalación.

SALIDAS PARA ALUMBRADO Y CONTACTOS

• Las unidades de alumbrado, al igual que los motores, están al final de las

instalaciones y son consumidores que transforman la energía eléctrica en energía

luminosa y generalmente también en calor. Los contactos sirven para alimentar

diferentes equipos portátiles y van alojados en una caja donde termina la instalación.

CONDUCTORES ELÉCTRICOS

• Un conductor eléctrico es un material que posibilita la transmisión de electricidad.

Esta capacidad está dada por la escasa resistencia que ejerce ante el movimiento de

la carga eléctrica.

• En cualquier instalación eléctrica se requiere que los elementos de conducción

eléctrica tengan una buena conductividad y cumplan con otros requisitos en cuanto a

sus propiedades eléctricas y mecánicas, considerando desde luego el aspecto

económico.

MATERIALES Y FABRICACION DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS

• La mayor parte de los conductores empleados en instalaciones eléctricas están

hechos de cobre (Cu) o aluminio (Al), que son comercialmente los materiales con

mayor conductividad y con un costo lo suficientemente bajo como para que resulten

económicos

• Por lo general los conductores eléctricos se fabrican de sección circular de material

solido o como cables, dependiendo la cantidad de corriente por conducir y su

utilización , aunque en algunos casos se elaboran en secciones rectangulares para

altas corrientes.

CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR CONDUCTORES ELÉCTRICOS

• Cada tipo de conductor tiene propiedades especificas que los diferencian de otros,

pero en general en la selección de un conductor deben considerarse los agentes que

los afectan durante su operación y que se pueden agrupar como:

• Agentes mecánicos

• Agentes químicos

• Agentes eléctricos

AGENTES MECANICOS

• La mayor parte de los ataques mecánicos que sufre un conductor se deben a agentes

externos como son el desempaque, manejo e instalación.

• Los agentes que pueden afectar mecánicamente a los conductores se pueden dividir

en 3 clases:

• Presión Mecánica: La presión mecánica se puede presentar en el manejo de los

conductores por el paso o colocación de objetos pesados sobre los mismos, su efecto

puede ser una deformación permanente del aislamiento, puede provocar fallas

eléctricas.

AGENTES MECANICOS

• Abrasión. La abrasión se presenta normalmente al introducir los conductores a las

canalizaciones cuando estas están mal preparadas y contienen rebabas o rebordes

punto cortantes.

• Doblez a 180: se presenta principalmente por el mal manejo de material, de tal forma

que las moléculas del aislamiento que se encuentran en la parte exterior son

sometidas a la tensión y las que están interior a compresión

AGENTES QUIMICOS

• Un conductor se ve sujeto ataques por agentes químicos que pueden ser diversos y que

dependen de los contaminantes que se encuentran en el lugar de instalación. Estos

agentes se pueden identificar en 4 tipos generales que son:

• Agua o humedad

• Hidrocarburos

• Ácidos

• Álcalis

• Las fallas por agentes químicos en los conductores se manifiestan como una disminución

en el espesor de aislamiento, como grietas con trazos de sulfatación o por oxidación en el

aislamiento, caso típico que se manifiesta como un desprendimiento en forma de

escamas.

AGENTES ELECTRICOS• desde el punto de vista eléctrico, la habilidad de los conductores de baja tensión se

mide por la rigidez dieléctrica del aislamiento, que es la que determina las

condiciones de operación.

• Por lo general, la habilidad eléctrica de los aislamientos para conductores de baja

tensión es mucho mayor que la necesaria parar trabajar a niveles de tensión del

orden de 600volts, que es la tensión máxima a que están especificados.

• Por esta razón los conductores empleados en instalaciones eléctricas de baja tensión

difícilmente fallan por causas meramente eléctricas; en la mayoría de los casos fallan

por fenómenos térmicos provocados de sobre cargas sostenidas o deficiencias en los

sistemas de protección en caso de corto circuito.

SELECCIÓN DEL CALIBRE DE CONDUCTOR PARA INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA

TENSIÓN• En el proyecto de las instalaciones eléctricas la selección adecuada de un conductor que

llevara corriente a un dispositivo especifico se hace tomando en consideración de dos

factores

• La capacidad de conducción de corriente.

• La caída de voltaje

• La capacidad de conducción de un conductor se encuentra limitada por los siguientes

factores :

• Conductividad del metal conductor.

• Capacidad térmicas del asilamiento

SISTEMAS DE DISTRIBUCION

• La instalación eléctrica se dividirá básicamente en dos partes

• 1) Instalación de enlace: La instalación eléctrica del edificio o bloque se denomina

instalación de enlace. Se trata del camino de la electricidad desde la red de

distribución pública de la compañía eléctrica hasta la vivienda del abonado.

• 2) Instalación interior: La instalación interior está compuesta por los diferentes

circuitos independientes de la vivienda (puntos de luz y tomas de corriente)

INSTALACIÓN DE ENLACE

INSTALACIÓN DE ENLACE

• Línea Acometida: Línea que conecta la red de distribución de la compañía a la caja

general de protección

• Caja general de protección: La Caja General de Protección (CGP) aloja los

elementos de protección para la posterior línea repartidora. En su interior hay tres

fusibles (uno por cada conductor de fase) que protegen contra posibles

cortocircuitos. La CGP tiende a localizarse en la fachada, u otros lugares comunes del

edificio de fácil acceso.

INSTALACIÓN DE ENLACE

• Línea repartidora :La Línea Repartidora o Línea General de Alimentación (LGA)

conecta la CGP con el cuarto destinado a contener la centralización de contadores.

Incluye los tres cables de fase (trifásica), el cable de neutro y el cable de protección

(toma de tierra).

INSTALACIÓN DE ENLACE

• CUADRO GENERAL DE MANDO Y PROTECCIÓN (CGMP).

• El suministro monofásico a la vivienda llega desde la Derivación Individual al

Cuadro General de Mando y Protección (CGMP), inicio de la instalación eléctrica

interior de la vivienda. Del CGMP parten los circuitos independientes que

configuran la instalación interior (alumbrado, tomas de corriente genéricas, tomas

de cocina y horno, tomas de lavadora y lavavajillas, y tomas de los cuartos de baño).

INSTALACIÓN DE ENLACE• Tierra:La toma de tierra consiste en una instalación conductora (cable color

verdeamarillo) paralela a la instalación eléctrica del edificio, terminada en un

electrodo enterrado en el suelo. A este conductor a tierra se conectan todos los

aparatos eléctricos de las viviendas, y del propio edificio. Su misión consiste en

derivar a tierra cualquier fuga de corriente que haya cargado un sistema o aparato

eléctrico, impidiendo así graves accidentes eléctricos (electrocución) por contacto

de los usuarios con dichos aparatos cargados.

INSTALACION INTERIOR

INSTALACIÓN INTERIOR

• Circuitos independientes: Los circuitos independientes de la vivienda son el

conjunto de circuitos eléctricos que configuran la instalación eléctrica interior de la

vivienda, y que alimentan los distintos receptores instalados (puntos de luz y tomas

de corriente (enchufes).

INSTALACION INTERIOR

• Cableado de la instalación eléctrica interior: Todos los circuitos independientes de

la vivienda se alimentan mediante dos conductores (fase y neutro), que transportan

una corriente alterna monofásica a baja tensión (230V). A ellos se les añade el

conductor de conexión a la red de tierra del edificio. Estos conductores son de cobre

con un aislamiento de plástico.

INSTALACIÓN INTERIOR

• Conductor de fase: Es el conductor activo que lleva la corriente desde el

• cuadro eléctrico a los distintos puntos de luz y tomas de corriente de la

• instalación. El color de su aislamiento puede ser marrón, negro o gris.

• Conductor neutro: es el conductor de retorno que cierra el circuito, permitiendo la

vuelta de la corriente desde los puntos de luz y tomas de corriente. El color de su

aislamiento es siempre azul.

• Conductor de tierra: conductor que normalmente no lleva corriente si el circuito

funciona bien. Está conectado a la red de tierra del edificio, y sirve para desalojar

posibles fugas o derivaciones de corriente hacia los electrodos de tierra. Su

aislamiento presenta color amarillo y verde.

INSTALACION INTERIOR

• Los conductores de cada circuito independiente parten de su correspondiente PIA

en el cuadro eléctrico, y recorren la vivienda alojados en el interior tubos

corrugados de PVC empotrados en la pared.

INSTALACIÓN INTERIOR

• A lo largo del recorrido, la alimentación de cada receptor (puntos de luz y tomas de

corriente) se realiza por derivación de los conductores principales del circuito

independiente, en cajas de registro. Las cajas de registro (cajas de derivación) son

cajas de plástico donde se realizan conexiones y empalmes de los cables eléctricos.

Para que el empalme se haga correctamente, se deben utilizar regletas o clemas de

conexión.

ANALISIS PRELIMINAR

• TIPO DE CONSTRUCCIÓN

• Es necesario analizar el sistema eléctrico de un punto de vista general, que

considere características del tipo de construcción, como son: dimensiones generales,

si es de uno o varios niveles, altura de oficinas, salas, pasillos, áreas descubiertas,

accesibilidad, flexibilidad, áreas peligrosas, etc

ANÁLISIS PRELIMINAR• EVALUACIÓN ELÉCTRICA GENERAL:

• Se empieza con la determinación, estudio del tamaño y naturaleza de la carga por

alimentar, eso significa, una aproximación de la carga en Watts/m^2, número y

tamaño de los motores (capacidad en HP), determinación de la capacidad de otras

cargas y su localización por áreas dentro de la construcción y analizar el mejor

sistema de distribución posible.

ANALISIS PRELIMINAR• SELECCIÓN DEL EQUIPO

Se debe tener un máximo de normalización en el equipo, tanto en el tipo como en las

capacidades de los mismos, con el objeto de solicitar el suministro de la energía con

voltajes normales en el nivel que corresponda, considerar la economía que representa

la selección del equipo de fabricación estándar como: transformadores, motores, u otro

equipo que resultaría de costo elevado si fuera de fabricación especial.

ANALISIS PRELIMINAR

• SUMINISTRO DE LA ENERGÍA

• Esto se hace generalmente por una compañía suministradora única (CFE). LA

generación por empresas para su propio uso está restringida solo a casos muy

especiales, por lo que se deben conjugar las características de la energía eléctrica

que se compra con las características del equipo a instalar.

ANALISIS PRELIMINAR• EJEMPLO

• PLANTAS INDUSTRIALES: Dependiendo del tipo de industria varía la carga, y en este caso, para

cada industria en particular se hace el diseño adecuado, pero se puede tomar como una primera

aproximación en orden de magnitud un valor de 200 watts/m^2 en promedio, y considerar lo

siguiente:

• Distribución primaria a los centros de carga con tensiones del orden de 4160 a 6000 volts.

• Distribución secundaria a 440 ó 220/127 volts en 3 fases.

• Localización de áreas peligrosas y corrosivas, y uso del equipo adecuado.

• Uso de centros de carga y centros de control de motores localizados en forma conveniente.

• Estudio de corto circuito para coordinar y localizar las protecciones

• Estudio en factor de potencia y uso conveniente de bancos capacitores.

• Procurar una buena regulación de potencia.