interruptores eléctricos

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TESd TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES HUIXQUILUCAN GOBIERNO DEL ESTADO DE MÉXICO Ingeniería Civil. Instalaciones en los edificios. Profesor: Ingeniero Armando Ortíz Ramírez. Alumnos: Leyva Rangel José Armando. Martínez López Julio César. Unidad 3 Instalaciones eléctricas. Tema: Interruptores eléctricos. Junio 2015.

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Instalaciones en edificaciones

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TESdTECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES

HUIXQUILUCANGOBIERNO  DEL

ESTADO  DE  MÉXICO

Ingeniería Civil.Instalaciones en los edificios.

Profesor:  Ingeniero Armando Ortíz Ramírez.Alumnos: Leyva Rangel José Armando.

Martínez López Julio César.Unidad 3  Instalaciones eléctricas.Tema: Interruptores eléctricos.

Junio 2015.

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Interruptores

eléctricos.

DefiniciónUn  interruptor  eléctrico  es  en  su  acepción  más  básica

un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso

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de  una  corriente  eléctrica.  En  el  mundo  moderno  sus

tipos  y  aplicaciones  son  innumerables,  van  desde  un

simple  interruptor  que  apaga  o  enciende  un  bombillo,hasta un complicado selector de transferenciaautomático de múltiples capas controlado porcomputadora.

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CENTRO  DE  CARGA.

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CC)HTTP:�/IGUERRERO. WORDPRESS.COM

Los interruptores son vitales para elfuncionamiento  seguro  de  una  red  eléctrica.  Sonnecesarios   en   los   generadores   de   electricidad,donde se ha de poder conectar y desconectar todala  potencia  de  una  central  eléctrica  (gigavatios  deelectricidad), y en líneas de transmisión, ensubestaciones,  para  dirigir  el  flujo  de  energía  contensiones de más de  1.500 kV

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II

Un interruptor, con independencia de su posición enuna red, tiene dos tareas:

·   Es   responsable   de   la   conmutación   diaria   de

líneas  durante  el  funcionamiento  normal  y  de  la

desconexión  del  suministro  eléctrico  en  caso  de

sobrecarga o cortocircuito.

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·   Un   interruptor   puede   controlar  varios   GVA   de

potencia en fracciones de segundo.

Es   tal   la   importancia   de   este   dispositivo,   que   se   han

invertido  decenas  de  miles  de  millones  de  dólares  en  su

desarrollo durante los 100 últimos años.

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Circuitos independientes

Cuadrode mando

y  protección

Derívaciores

Acometida

Circuitos

independientes

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Caja de distribución

intemjptor

El reto de un interruptor

La   corriente   eléctrica   es   transportada   desde   las   centrales   hasta   losclientes  a  través  de  cables  metálicos  conductores,  la  mayoría  visiblescomo   líneas   aéreas.   La   corriente   se   puede   interrumpir   simplementecortando la línea eléctrica conductora.

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LOS  INTERRUPTORES  SE  CLASIFICANEN:ActuantesPulsadoresCantidad de polosCantidad de vías (tiros)Combinaciones

Actuantes

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Los   actuantes   de   los   interruptorespueden  ser  normalmente  abiertos,  en

cuyo  caso  al  accionarlos  se  cierra  elcircuito (el caso del timbre) onormalmente  cerrados  en  cuyo  casoal accionarlos se abre el circuito.

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Pulsadores

También llamados interruptoresmomentáneos. Este tipo de interruptorrequiere que el operador mantenga la

presión sobre el actuante para que loscontactos  estén   unidos.   Un  ejemplo  de  suuso  lo  podemos  encontrar en  los timbres  de

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las casas o apartamentos.Funcionamiento: Al

Timbre

в

0

cerrar el  interruptor,  lacorriente circula  por elenrollamiento del  electroimány este crea  un  campomagnético en  su  núcleo yatrae  la  armadura.  El  martillo,solida  a  la  armadura,  golpeala  campana  produciendo elsonido.  Al  abrir el  interruptorcesan  la  corriente y el  campomagnético del  electroimán,  yun  resorte devuelve  laarmadura  a su  posiciónoriginal  para  interrumpir el

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sonido.

�  и

Cantidad de polos

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Son  la cantidad de circuitos individuales que controlael  interruptor.  Un  interruptor de  un  solo  polo como elque usamos para encender una lámpara.  Los hay de 2o  más  polos.  Por  ejemplo  si  queremos  encender  unmotor de 220 voltios y a la vez un  indicador luminosode 12 voltios necesitaremos un  interruptor de 2 polos,un polo para el circuito de 220 voltios y otro para el de12 voltios.

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tíN-3(>2  ON-ON<N-303  ON-OFF-ON15Л 25[1ѴЛС:Д№ 125 ѴЛС

Cantidad de vías (tiros)

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Es  la  cantidad  de  posiciones  que  tiene  un  interruptor.Nuevamente el ejemplo del  interruptor de una sola vía esel  utilizado  para  encender  una  lámpara,  en  una  posiciónenciende la lámpara mientras que en la otra se apaga.

Los hay de 2 o más vías.  Un ejemplo de un interruptor de3   vías   es   el   que   podríamos   usar   para   controlar   unsemáforo donde se enciende  una  bombilla  de  cada colorpor cada una de las posiciones o vías.

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Combinaciones

Se  pueden  combinar las tresclases  anteriores  para  creardiferentes tipos de

Interruptores

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TIPOS DEINTERRUPTO

El Interruptor magnetotérmico o Interruptor automático:

Se caracteriza por poseer dos tipos de protecciónincorporados, actuando en caso de cortocircuito o en casode sobrecarga de corriente. Este tipo de interruptor seutiliza comúnmente en los cuadros eléctricos de viviendas,comercios o industrias para controlar y proteger cadacircuito individualmente. Su empleo se complementa con

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el de interruptores diferenciales.

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Un interruptor magnetotérmico, interruptortermomagnético   o   llave   térmica,   es   un   dispositivocapaz  de  interrumpir  la  corriente  eléctrica  de  un  circuitocuando   ésta   sobrepasa   ciertos   valores   máximos.   Sufuncionamiento se basa en dos de los efectos producidospor  la  circulación  de  corriente  eléctrica  en  un  circuito:  elmagnético   y   el   térmico   (efecto   Joule).   El   dispositivoconsta,  por  tanto,  de  dos  partes,  un  electroimán  y  unalámina bimetálica,   conectadas  en   serie  y  por  las  quecircula la corriente que va hacia la carga.

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III  AgnÉlicd

[c-rinicf]

Interruptor diferencial:

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Se caracterizan por

poseer una altasensibilidad (detectandiferencias  de  corrienteorden  de  los  mA)  y  una

rápida operación.

Un  interruptor  diferencial  (ID),  también  llamado  dispositivodiferencial  residual  (DDR),  es  un  dispositivo electromecánicoque   se   coloca   en   las   instalaciones   eléctricas   de   corrientealterna  con  el  fin  de  proteger a  las  personas  de  los  contactosdirectos  e  indirectos  provocados  por  el  contacto  con  partes

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activas  de  la  instalación  (contacto  directo)  o  con  elementossometidos a potencial debido, por ejemplo, a una derivación porfalta de aislamiento de partes activas de la instalación (contactoindirecto).

También protegen contra los incendios que pudieran provocardichas derivaciones.

Íí>maR

Toma sin

pucatü ü

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JclLdIllIélí�üB�taatierra

instalación

con pU9Sl39 Ііѳгга

Reed switch:

Es un interruptor encapsulado en untubo de vidrio al vacío que se activa alencontrar un campo magnético.

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Interruptor centrífugo:

Se activa o desactiva adeterminada fuerzacentrífuga. Es usado en losmotores como protección.

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Interruptores de transferencia:

Trasladan la carga de un circuito aotro en caso de falla de energía.Utilizados tanto en subestacioneseléctricas como en industrias.

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Interruptor DIP:

Viene del inglés '"dual in-linepackage'" en electrónica y se refiere auna línea doble de contactos. Consisteen una serie de múltiples microinterruptores unidos entre sí.

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Hall-effect switch:

También usado en electrónica, es uncontador que permite leer la cantidadde vueltas por minuto que está dandoun imán permanente y entregarpulsos.

Interruptor inercial (o de aceleración):

Mide la aceleración o desaceleración del eje decoordenadas sobre el cual esté montado. Porejemplo los instalados para disparar las bolsasde aire de los automóviles. En este caso de

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deben instalar laterales y frontales para activarlas bolsas de aire laterales o frontales segúndonde el auto reciba el impacto.

Interruptor de membrana (o burbuja):

Generalmente colocados directamentesobre un circuito impreso. Son usadosen algunos controles remotos, lospaneles de control de microondas, etc.

Interruptor de nivel:

Usado para detectar el nivel

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de un fluido en un tanque.Sensor de flujo:

Es un tipo de interruptor formado porun imán y un reed switch.

Interruptor de mercurio:

Usado para detectar la inclinación.Consiste en una gota de mercuriodentro de un tubo de vidrio cerradoherméticamente, en la posicióncorrecta el mercurio cierra dos

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contactos de metal.

Interruptores eléctricos paraexteriores «.■

Para  aplicar un  punto de  luz al  exterior (o cualquier otroservicio  eléctrico  que  no  se  lialle  en  el   interior  de  lavivienda) es indispensable, ante todo, utilizar uninterruptor  de  tipo  especial,  que  resista  la  intemperie  y

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que esté perfectamente aislado.

En   este   caso   se   puede   proceder   a   una   instalaciónempotrada  en  la  pared  o  bien  superpuesta  a  ella  y a  lavista.   Esta   segunda   opción   es   la   más   rápida   y   deejecución más fácil.

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Lo   primero   que   se   ha   de   hacer   es   adquirir   uninterruptor  estanco  para  el  exterior,  dotado  de  unacobertura  que  impida  la  entrada  de  la  humedad,  elpolvo o cualquier otra cosa.

Existen  diferentes  ofertas  en   lo  que  respecta  a  laforma y al material, ya sea completamente de plásticoo  bien  dotado  con  un  revestimiento  eficaz  sobre  uncuerpo interior metálico.

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Instalación de Interruptores termomagnéticos.

Un   Centro  de   Carga  se  compone  deuna Caja   y   una o varias   Pastillas(Interruptores   Termomagnéticos)   quetienen la  función  de proteger a  toda laInstalación Eléctrica.

Existen múltiples combinacionespara Centros de Cargas, tantas

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que sería largo enumerarlas aquí.En general los hay para sistemasmonofásicos, bifásicos y trifásicos.

[nterjor Centrohtt-p -У/і-д J-s-rrs-i'c: - wo re3s. ccm

Pastilla

La colocación dela pastilla

termomagnéticaen su caja es

bastante simple

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Al  interior...

En  la  imagen  puedes  observar  el  lugar  en  dondedebes   conectar   la   Fase   (F)   que   viene   de   laacometida  o del  Interruptor  Principal  (Interruptor deSeguridad  que  puede o  no existir),  y el  Neutro (N),el  cual  -en  este  caso-  su  conexión  a  la  pequeñaplaca correspondiente en la caja es opcional, ya quesi  quieres  pasarlo "limpiamente"  liada  el  interior de

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la instalación puedes hacerlo.

La  pastilla  termomagnética  tiene  un  punto  de  salidahacia  el  circuito  interior,  del  cual  debe  llevarse  unconductor hacia adentro de la instalación eléctrica.

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Por lo  general  la  conexión  se  hace  en  la  partebaja,   pudiendo   estar   más   al   frente   o   haciaatrás   dependiendo   de las   características   omarca   del   interruptor,   ya   sea   atornillando   elconductor o simplemente insertándolo yapretando el tornillo que lo oprime y lomantiene en su  lugar.

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Debes asegurarte que el interruptorefectivamente quedó bien acoplado a la zapatapues se da el caso de que la mordaza a vecessolo  queda sobrepuesta  -porque  ambas  esténmuy  ajustadas  o  porque  no  hiciste  suficientepresión- y se origine por   ello un falsocontacto,  chispas  o  quizá  un  corto  circuito.Cuando al acople es correcto por lo general seescucha un sonido

ЛР*>

Para   el   caso   de   la   primer   imagen   puedesobservar que  la  caja  tiene  una  zapata  (pueden

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ser  dos  ó  más)  ya  sea  para  conectarse  una  acada   fase   (sistemas   bifásicos),   o   bien   para"puentear" entre las dos (sistemasmonofásicos).   En   ambos   casos   se   requierendos   pastillas,   por  ejemplo   cuando   se   quiereproteger a  dos  circuitos  uno  para  alumbrado  yotro  para  tomas  de  corriente,  o  bien  uno  paraalumbrado-contactos y otro para unamotobomba.

ОА-ПЮЛ

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■dRci LJmos�I DI El>n~ES-

Por  lo  general  este  tipo  de  dispositivossimples  están  diseñados  para  utilizarse

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con  corrientes  comunes  de  operación  de30  Amperes  como   máximo   para  casashabitación  o  viviendas  que  no  van  másallá de los 5,000 Watts (sistemasmonofásicos).

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Elección de pastillas termomagnéticas

Tenemos 927 Watts, en lámparas y timbre o videoportero.

Aplicando la fórmula conocida

l=P/(127*f.p.) queda:

l=927/(127x0.9)=8.11  Amp.

Luego, considerando el factor de demanda  de 70% queda:

lc=8.11x0.7=5.67 Amp.  Después, considerando un 25% adicional a

la capacidad instalada queda:

Iint=5.67x1.25=7 Amperes.

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Otro criterio utiliza la primera corriente (eneste caso 8.11  Amperes) la cual se multiplicapor 1.25 (para agregar un 25%) resultandoen este caso:  lint. = 10.13 Amperes.

De lo anterior concluimos queuna pastilla de 10 Amperes es

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la adecuada para proteger lacarga de alumbrado de nuestra

Instalación Eléctrica.

Nota:Las pasillas de 10 amperes no son tan fácil de conseguir.

Ahora   bien,   si   no  quieres   buscar  y  te   urge   resolver  el   problema

compra  uno  de   15  Amperes.   Sucederá  que  dejarás  un   poco  más

holgado  el  rango de  protección,  pero  igual  la  pastilla  se  "dispara"  en

el  caso de una falla por cortocircuito,  solo que el tiempo  para  hacerlo

Page 47: interruptores eléctricos

es  una  pequeñísima  fracción  de  segundo  más  tarde  que  la  de  10

Amperes,  es  más,  en  un  caso  extremo  puedes  colocar  una  de  30

Amperes, mayor no te la recomiendo.

Aunque,  la  mejor-mejor  pastilla  en  este  caso  siempre  será  la  de  10

Amperes.Capacidad o ajuste del Tamaño  nominal mm� ( AWG o  kcmiil)

dispositivo automático  deprotección contra

sobrecorriente  en  eí circuitoantes  de  los  equipos,canalizaciones,  etc.

Sin exceder de:fA) Cable  de cobre Cable de aluminio

Page 48: interruptores eléctricos

15 2,08 (14)20 3,31  (12)30 5,26 (10)40 5,26 (10)60 5,26 (10)100 8,37 <e) 1 3,3 (6)200 13,3 (6) 21,2 (4)3G0 21,2 (4) 33,6 (2)400 33,6 (2) 42.4 (1)

TABLA 250-Э5.- Tamaño  nominaP mínímo de  los oonductores de puesta a tierraраг� csnariizaciones y equipos

OTROS

Page 49: interruptores eléctricos

INTERRUPTORESInterruptores de Seguridad

Es el medio dedesconexión  principalde toda lainstalación. Sufunción principal esla  de  proteger a  todoel sistema para locual  utiliza  cartuchos

Page 50: interruptores eléctricos

fusibles  que  incluyenlistones  o   elementosfusibles.

La  capacidad  de  los  cartuchos

fusibles   de   un   interruptor  de

seguridad   se   calcula   con   un

25% adicional de la carga

total  de  la  instalación  eléctrica

que se va  a  proteger.

Para casas-habitación tipo

viviendas   de   interés   social   y

pequeñas   residencias   por   lo

Page 51: interruptores eléctricos

general   se   utilizan   cajas   de

seguridad NEMA   1,   tipo   ND

NEMA  1, tipo  LD.Tipos  de  cajas  según  NEMA

NEMA 2.  A  prueba  de  Goteo.

NEMA 3.  A  prueba  de  agentes

exteriores.

NEMA 3  R.  A  prueba  de  lluvia.

NEMA 4.  A  prueba  de  agua.

NEMA 5.  A  prueba  de  polvo.

NEMA 6.  Sumergible.

NEMA 7.  A  prueba  de  gases explosivos

NEMA 8.  A  prueba  de  gases explosivos

(interrupción  en  aceite).

Page 52: interruptores eléctricos

NEMA 9.  A  prueba  de  polvos explosivo*I

NEMA  10.  Para  uso  en  minas.

NEMA  11.  En  baño  de aceite,  resistentí

a  ácidos y vapores.

Esos cartuchos se   venden con el conductor   yofrecen  dificultades  para  repararlo,  asegurando  asíque  el  que  se  instala  es  de  capacidad  requerida,  porque  debe  ser  nuevo.  Se  denominan  tipo  "DIAZED".En   la  parte  superior  de  dichos  cartuchos  hay  unachapita de colores convencionales de acuerdo con  laintensidad nominal.

I

nai  �  i itflUTTflfMI

D í NirOfl EU«I

Page 53: interruptores eléctricos

l � ■  I»

П ■fl MU

interruptor_de cuchilla: Tipo deinterruptor queconsiste en una, omás, cuchillasarticuladas de cobreque   se   inserta   entredos presillas decontacto. También

Page 54: interruptores eléctricos

llamado  interruptor depalanca.

interruptor   inferior   de parada:   Interruptor  quecorta automáticamentela corriente quealimenta un motoreléctrico cuando unobjeto,   como   la  cabinade   un   ascensor,   rebasaun punto dado; actúaindependientemente  del

Page 55: interruptores eléctricos

interruptor   de llamadaparada de planta

interruptor_de flotador:  Interruptoreléctrico   controladopor un conductorflotante en unlíquido que  actúa  deforma automáticacuando alcanza el

Page 56: interruptores eléctricos

nivel programado.

Interruptor   mercúrico :Interruptor consistenteen   un   tubo   de   vidriosellado relleno demercurio, queproporciona un contactosilencioso cuando seenciende o se apaga

L4U Mercury Switches

.1             V

Page 57: interruptores eléctricos

interruptor_de servicio:Interruptor   que sealoja en la cajageneral de unedificio, quepermitedesconectar elservicio eléctricodel  mismo,  exceptoel de emergencia

Page 58: interruptores eléctricos

interruptor       de llave: En uncircuitoeléctrico,interruptor deencendido yapagado  que sólopuede seraccionado conuna llave

interruptor_automático:

Page 59: interruptores eléctricos

Dispositivo eléctrico queimpide el paso de lacorriente eléctricaautomáticamente en elcaso  de  una  sobrecarga  enla intensidad de lacorriente. Tambiénllamado cortacircuitos,disyuntor, interruptorprotector

interruptor   protector :Dispositivo eléctrico

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que  impide  el  paso  dela corriente eléctricaautomáticamente  en  elcaso  de  una  sobrecargaen   la  intensidad  de  lacorriente. Tambiénllamado   cortacircuitos,disyuntor, interruptorautomático

interruptor   de   fuga   a tierra:   Cortacircuitos ¡n

DZ47-63

Page 61: interruptores eléctricos

que cortainstantáneamente lacorriente,   ya   que   es

C63230/400V-SOhzIEC608%.1  A  I OMGB10963,1  T4SOOA         TOOFF

v\ al¿n�30mAP=�

t    í  0-1s     50HzGB 16917.1

sensible a lasintensidades  causadaspor las fugas a tierra

cortacircuitos:Dispositivo eléctrico  queimpide   el paso   de   lacorriente eléctricaautomáticamente   en   elcaso  de  una  sobrecarga

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en   la   intensidad   de   lacorriente. Tambiénllamado disyuntor,interruptor   automático,interruptor protector

Conclusiones

La correcta instalación de los tipos de interruptores eléctricos es en base a lasnecesidades de la vivienda o del dueño del predio.

Las dimensiones y cálculos se hacen por cada circuito que se tiene en el centro decargas. En base a estos circuitos se selecciona el cuadro de carga.

Las alturas de la colocación de cada  interrupción son en base a las normas que seutiliza en la instalación eléctrica, en este caso para viviendas y edificaciones.

Page 63: interruptores eléctricos

Los materilaes a utilizar y las deben ser de la mejor calidad posible para brindar unaseguridad adecuada al usuario.