Proyecto de Elt-750

Proyecto de Instalaciones Eléctricas II Msc. Ing. Juan Simón Torres Espada

PROYECTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS II

(ELT 750)

1.- MEMORIA DESCRIPTIVA.-

a) Ubicación de la vivienda Está situado en la zona Poconas calle Atacama, con calles colindantes a otras viviendas, es una vivienda uni-familiar que cuenta con los servicios necesarios.

b) Características del domicilio

Vivienda de uso particular, consta de 17 habitaciones.

2.- NIVELES DE CONSUMO DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS:

2.1. DETERMINACIÓN DE NIVELES DE CONSUMO:

El nivel de consumo de las viviendas será el que de acuerdo con las utilizaciones anterioresdetermine el proyecto. Sin embargo como mínimo dependerá de la superficie de la vivienda de acuerdo con la siguiente tabla:La determinación del nivel de consumo de una instalación domiciliaria se hace de acuerdo con lascargas previstas para esta vivienda, sin embargo, si no se conoce la utilización que tendrá la vivienda, el grado de electrificación dependerá de la superficie.Para esta vivienda está prevista el nivel de consumo elevado por tener una superficie mayor a 140m2.

3.- DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES DOMICILIARIAS (VIVIENDAS UNIFAMILIARES) .-

En instalaciones de este tipo deben localizarse y caracterizarse: a) Equipos de iluminación b) Puntos de tomacorriente c) Equipos de fuerza de potencia igual o mayor a 2000 W.

3.1. POTENCIA INSTALADA DE ILUMINACIÓN:

La potencia total del circuito de iluminación, se determinó a partir de los cálculos luminotécnicos por el Método de Lúmen.

POTENCIA DE LA ILUMINACION:

1


3.2. POTENCIA INSTALADA EN TOMACORRIENTES:

El número mínimo de tomacorrientes se determinará, de acuerdo a los siguientes criterios: a) Local o dependencia de área igual o inferior a 10 m2 una toma b) Local o dependencia de área superior a 10 m2, el número mayor a partir de las siguientes alternativas: - Una toma por cada 10 m2

- Una toma por cada 5 m de perímetro. c) En baños: 1 toma (normalmente elevado por problema de humedad).

A cada toma se atribuirá una potencia de 200 W para efectos de cálculo de cantidad, las tomas dobles o triples instaladas en una misma caja, deben considerarse como una sola.

3.3. POTENCIA DE TOMACORRIENTES:

3.4. POTENCIA INSTALADA EN FUERZA: 3.5. DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS:

a) La potencia instalada de iluminación y tomacorrientes se afectarán de los siguientes factores dedemanda según la siguiente tabla.

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b) La potencia instalada de fuerza se afectará de los siguientes factores de demanda según la siguiente tabla.

DEMANADA MAXIMA TOTAL:

4.- INSTALACIONES DE ENLACE DE BAJA Y MEDIA TENSION:

4.1. RED DE DISTRIBUCION:

La red de distribución pública, está constituida por todas las líneas eléctricas de media y bajatensión instaladas en vías públicas.La distribución para la vivienda de acuerdo a la demanda máxima será trifásica en 380/220 voltios.

4.2. ACOMETIDAS EN BAJA TENSION:

Se denomina acometida, a la instalación de enlace comprendida entre la parte de la red dedistribución pública y el equipo de medida.Las Siguientes Tablas resumen las características mínimas de los equipos y materiales a serutilizados en las instalaciones de acometidas de baja tensión.

DIMENSIONAMIENTO DE ACOMETIDA SISTEMA 380/220 VOLTIOS:Nota:

- Toda demanda calculada con fracción, se debe considerar el valor inmediato superior.- También se considera la demanda (Ejm. 3 kW) para una acometida con más de un usuario.

Para el dimensionamiento de la acometida se basa en la tabla mostrada.

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Para la demanda máxima:

Comprendida entre 11 – 18 (KW).

El dimensionamiento de la acometida para el sistema 380/220 voltios para vivienda se tiene de la

siguiente manera:

3 fases, 4 hilos.

Conductor de cobre de aislamiento de PVC: Fase: AWG 8 - 10mm2, Neutro: AWG 10 - 6mm2.

Canalización de acometida tubo galvanizado: Diámetro interno Ø” = 1.

Aislador tipo rodillo: Ø” =1 3/4, L” = 1 1/2.

DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPO DE MEDIDA PARA EL SISTEMA 380/220 VOLTIOS . Nota:

1.- Para potencias mayores a 35 kW se debe considerar medidor activo y reactivo.2.- Los interruptores para instalaciones monofásicos deberán ser unipolares.3.- Los interruptores termo magnéticos deben tener una capacidad de ruptura mínima de 10 kA

Para la demanda máxima:

Comprendida entre 11 – 18 (KW). se tiene:

3 fases, 4 hilos.

Medidor: 20 A. Se utilizaran 1 medidor.

Interruptor termo magnético: 40 A.

Tipo de caja de referencia: Esquema 2.11 mostrada en la siguiente página.

Transformador de corriente: Ninguna, Piezas: Ninguna.

Conductor de cobre: AWG 10 – 6mm2 .

Jabalina: Ø” = 5/8, L” = 32.

Ducto: Ø” = 1/2 .

ESQUEMA 2.11 CAJAS DE MEDICIÓN PARA MEDIDOR MONOFÁSICO Y TRIFÁSICO.

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VISTA FRONTAL

VISTA LATERAL PERSPECTIVA

Nota:

1.- Las cajas deben ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm, tapa con visor de vidrio y dispositivos para la instalación de sellos. 2.- Dimensiones en centímetros.3.- Las dimensiones entre paréntesis, son para medidores trifásicos.

ESQUEMA 2.1DISPOSICIÓN DE CONDUCTORES EN REDES AÉREAS DE BAJA TENSIÓN DE ELFEC S.A.

ESQUEMA 2.5 BINSTALACIÓN DE ACOMETIDA EN CASA DE DOS PISOS O MÁS CON MÁS DE DOS MEDIDORES

(EJEMPLO TÍPICO)

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1

Conductor de acometida para sistema 380/220 V. (Y) 4 hilos, para sistema 220 V. (D) 3 hilos2 Aisladores con soporte

3 Canalización de acometida4 Caja metálica de medición (más de 2 medidores).

Nota:1.- Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario, ver Tablas 2.1 a 2.42.- Para sistemas 380/220 voltios, ver Esquemas de aterramiento 2.7.

ESQUEMA 2.7 INSTALACIÓN DE ACOMETIDA EN MACHÓN SISTEMA 308/220 VOLTIOS

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(EJEMPLO TÍPICO)

1 Conductor de acometida2 Bastón de llegada (canalización de acometida)3 Caja metálica de medición4 Tubo protector de aterramiento5 Conductor de aterramiento (mínimo 10 AWG)6 Varilla de tierra (mínimo Ø 5/8")7 Conector del conductor de aterramiento8 Bastón de salida (ejemplo)9 Conductores al interior en forma aérea (ejemplo).

Nota:1.- Para el sistema 220 V. no requiere aterramiento2.- En 8 y 9 se muestra a manera de ejemplo la forma de salir a lainstalación, mediante otro bastón y conductores aéreos.

ESQUEMA 2.16 DISPOSICIÓN DE ACCESORIOS EN CAJA DE BAR RAS Y DE MEDICIÓN, PARA

INSTALACIONES DE DOS O MÁS MEDIDORES EN SISTEMA 380/220 V .

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ESQUEMA 2.19 DISPOSICIÓN DE CAJAS DE BARRAS Y MEDICIÓN PARA

INSTALACIÓN DE VARIOS MEDIDORES

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1 Canalización de acometida. 2 Caja de barras (ver Esquema 2.10) 3 Canalización para el ingreso de conductores a cajas de medición. 4 Interruptor termo magnético, capacidad mínima de interrupción 10 kA. 5 Canalización de salida a las instalaciones interiores.

Nota:1.- Estos ambientes requieren también accesorios para el sellado por parte de la Empresa Distribuidora2.- Las dimensiones de cajas de medición según esquema 2.11 a 2.133.- La dimensión de la caja de barras, longitud y sección de las mismas es de acuerdo a la potencia requerida.4.- En el caso de transformador exclusivo, se deberá colocar un interruptor termo magnético de protección general próximo al transformador.

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5.- Instalaciones del sistema 380/220 V. requieren la instalación de barra neutra y aterramiento de acuerdo a la Tabla 2.1 a 2.4

5.- TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES:

Se utilizarán 5 tableros, uno para medidor de energía eléctrica. Los tableros deben estar aterrados. con el fin de protegerlo contra lascondiciones externas y prevenir a las personas de contacto accidental con partes vivas (energizadas).

Se utilizarán 5 tableros asignados uno a cada circuito:

2 tableros generales.

3 tableros de distribución.

5.1. TABLEROS AUXILIARES:

Como se tiene cuatro tableros se tomara en cuenta los tableros auxiliares.

1 tablero auxiliar.

La capacidad de conducción de corriente para barras de cobre separación de las mismas y la ubicación

de los aisladores de soporte, se muestra en las siguientes tablas.

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TABLA 3.1 CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE BARRAS DE COBRE PARA SU UTILIZACIÓN EN TABLEROS

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TABLA 3.2 CAPACIDAD ADMISIBLE PARA BAR RAS RECTANGULARES DE COBRE,

TEMPERATURA DE BAR RA DE 65º C

Nota:1) Los datos de la Tabla 3.1 se refieren a una temperatura ambiente de 35º C, a la que se añade un calentamiento medio de 30º C, lo que representa una temperatura de la barra de 65º C.2) Para adaptación a otra temperatura ambiente o a otra temperatura de barras, los valores de la Tabla 3.1 deben multiplicarse por un factor K expresado en el Gráfico 3.1.3) Para corrientes mayores a 10 kA, los valores de la Tabla 3.1 deben afectarse por un factorde 0.8 para disminuir las pérdidas por resistencia.4) Para longitudes mayores a 3 metros, los valores de la Tabla 3.1 deben afectarse por un factor de 0.85.5) Los datos de la Tabla 3.1 se refieren a las barras montadas en posición vertical. Si éstasbarras se montan horizontalmente, para longitudes superiores a 2 metros debenmultiplicarse los valores de la tabla por los factores expresados en la Tabla 3.2.

ESQUEMA 3.1 SEPARACION ENTRE BARRAS DE COBRE.

6.- CONDUCTORES:

6.1. CONSTRUCCION : Nos guiamos del siguiente esquema para ayudarnos en la elección de los conductores.

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Los conductores en las instalaciones eléctricas residenciales, comercio, deben estar dadas por:

- Límite de aplicación de tensión de 1000 voltios.- Corriente máxima que aguanta el conductor (dada por la temperatura, y la capacidad de

disipación del calor por el aire o el tubo).- Máxima caída de voltaje permisible de acuerdo con el calibre de conductor y la corriente que

conducirá.

7.- BLINDAJE SOBRE EL CONDUCTOR (interna ):

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8.-

9.- BLINDAJE SOBRE LOS AISLAMIENTOS (externa).

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10.-ALIMENTADORES PRINCIPALES.

Un alimentador principal, es aquel que transporta energía eléctrica desde las cajas de medición,hasta los tableros de distribución de los circuitos derivados.

10.1. CAPACIDAD TÉRMICA DE CONDUCCIÓN.

La magnitud de la carga que transporte un conductor alimentador, estará en función de:

Las demandas máximas previstas,Los factores de demanda,De la diversidad si corresponde,y de los diferentes tipos de instalación ya mencionadas anteriormente.

Las fórmulas a utilizarse para tal fin, serán las siguientes:

Alimentadores monofásicos de 2 conductores:

Alimentadores trifásicos de 3 conductores:

Dónde: P = Demanda máxima en (W) V = Tensión de alimentación en (V) Cos φ = Factor de potencia considerado I = intensidad de corriente en (A)Con este valor de la intensidad de corriente, calculada para la selección del conductor ajustado porlos factores de corrección:

Temperatura ambientePor la manera de instalación de los conductores y el número de conductores agrupadosPor el tipo de aislante y temperatura máxima admitida por el aislante.

10.2. MÁXIMA CAÍDA DE TENSIÓN PERMITIDA.

En toda la longitud de los conductores alimentadores de energía eléctrica para cargas (circuitos) deiluminación, tomacorrientes y fuerza, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 5%:

2% para alimentadores 3% para circuitos derivados

Las caídas de tensión podrán determinarse, también a partir de la utilización de Tablas mostradas.

TABLA 5.17 CAÍDA DE TENSIÓN EN V/A·KM PARA CONDUCTORES DE COBRE AISLADOS

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10.3. MÁXIMA CORRIENTE DE COR TOCIRCUITO:

Se realiza para determinar la máxima solicitación térmica

El cálculo de esta sección mínima está dado por:

Siendo:

S = Sección mínima del conductor en mm2 que soporta el cortocircuito. ICC = Valor eficaz de la corriente de cortocircuito en Amperes. t = Tiempo de actuación de la protección o tiempo de eliminación de defecto en segundos. K = Constante propio del conductor, que contempla las temperaturas máximas del servicio Y la alcanzada al finalizar el cortocircuito previsto por las normas:

11.- CIRCUITOS DERIVADOS:

Los Circuitos Derivados, son los circuitos que arrancan en un tablero de distribución y alimentan lascargas de la instalación, pudiendo abastecer un solo artefacto eléctrico o varios, según lascircunstancias.Los Circuitos Derivados se clasifican de acuerdo a su aplicación de la siguiente manera:

11.1.- CIRCUITOS DE ILUMINACIÓN:

Son aquellos circuitos destinados a la alimentación exclusiva de cargas de alumbrado. La potenciamáxima instalada en este tipo de circuitos no deberá exceder de 2000 vatios.

11.2.- CIRCUITOS DE TOMA CORRIENTES:

La demanda máxima prevista en este tipo de circuitos no deberá exceder de 3000 vatios

11.3.- CIRCUITOS DE FUERZA:

Son los circuitos destinados a la alimentación de cargas individuales ≥ 2000 vatios.

12.- ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA:

Los accesorios para canalizaciones eléctricas, son elementos cuya función es interconectar lascanalizaciones entre sí, o con los elementos que contienen a los dispositivos de control, protección osalidas para receptores (tomacorrientes).

Estos accesorios son:Cajas de conexiónConectoresCondulets.

12.1.- CAJAS DE CONEXIÓN:

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Cajas para puntos de luz

Cajas para interruptores y tomacorrientes

Cajas para cableado, inspección o derivación.

Cajas para tableros de distribución.

Cajas para salidas telefónicas y TV.

12.2.- LOCALIZACIÓN DE LAS SALIDAS:

Las cajas se colocarán a las siguientes alturas sobre el nivel del piso: a) Para interruptores a: 1.20 - 1.25 mts. b) Para tomacorrientes en cocinas a: 1.20 mts. c) Para tomacorrientes, (teléfono, TV) a: 0.30 mts. d) Para timbres o apliques a: 2.0 mts. e) Para tomas de fuerza a: 1.50 mts.

TABLA 7.1 DIMENSIONES DE CAJAS DE CONEXIÓN Y NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES

PERMISIBLES

13.- SISTEMAS DE INSTALACION:

Las cajas deben ser colocadas en lugares fácilmente accesibles y ser provistas de tapas. Las cajasque contienen interruptores tomas y similares, deben ser cerradas por las placas que completan lainstalación de los dispositivos; las cajas de salida para alimentación de aparatos pueden ser selladas por las placas destinadas a fijación de los mismos aparatos.

13.1.- CANALIZACIONES CON CONDUCTORES AISLADOS EN TUBOS PROTECTORES:

Los tubos deberán soportar, como mínimo, sin deformación alguna. 60 grados centígrados para lostubos aislantes constituidos por poli cloruro de vinilo o polietileno.

TABLA 8.3

TASA MÁXIMA DE OCUPACIÓN DE LOS TUBOS PROTECTORES POR CABLES AISLADOS:

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13.2.- TRAZADO DE LAS CANALIZACIONES Y COLOCADO DE TUBOS:

Es conveniente ubicar los tubos normales empotrados en paredes, de tal forma que los recorridosverticales estén a 30 cm, como máximo, del suelo o techo y a 20 cm, como máximo, en recorridos

verticales de los ángulos o esquinas.

ESQUEMA 8.2 ESPACIO PARA TUBOS PROTECTORES EMPOTRADOS:

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TABLA 8.8 ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN

Los conductores deben formar trechos continuos entre las cajas de derivación, los empalmes oderivaciones deben estar colocadas dentro de las cajas.

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ESQUEMA 8.3 TENDIDO CON CAJAS DE DERIVACIÓN:

14.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA:

Los sistemas de aterramientos son:Sistema TNSistema TTSistema IT.

14.1.- SISTEMA TN: Los sistemas TN, tienen un punto de la alimentación conectado directamente a la tierra (T), las

masas de la instalación están conectadas a este punto por los conductores de protección (N). Se han considerado tres tipos de sistemas TN.

14.2.- SISTEMA TT: El sistema TT, tiene un punto de alimentación directamente conectado a tierra y las masas de lainstalación están conectadas a tomas de tierra eléctricamente distintas de la toma de tierra de laalimentación.

14.3.- SISTEMA IT:

El sistema IT, no tiene ningún punto de alimentación directamente conectado a tierra, pero lasmasas de la instalación están puestas a tierra.

ESQUEMA 9.1

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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (O ATERRAMIENTO)

15.-PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS:

Utilizando las propiedades de las puntas metálicas de propiciar la canalización de las cargaseléctricas para la atmósfera, llamado poder de las puntas, Franklin concibió un dispositivo que

desempeña esta función, que fue denominado pararrayos.

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ESQUEMA 11.5 ELEMENTO DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

15.1.-

DIMENSIONAMIENTO DE UNA INSTALACION DE PARARRAYOS:

El correcto dimensionamiento de una instalación de protección contra descargas atmosféricas,proporciona un elevado grado de seguridad a las construcciones en general y en particular a losedificios industriales.Principalmente aquellas que trabajan con productos de alto riesgo y estánlocalizadas en regiones de elevado índice ceráunico, que representa el número de días de tormenta por año.

TABLA 11.1FACTOR DE PONDERACIÓN :

El factor de ponderación final:

Número probable de rayos que pueda alcanzar a la construcción:

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Densidad de rayos, en rayos /km2/año:

TABLA 11.2PROBABILIDAD PONDERADA

CALCULO DE P0:

Como P0=1.65x10 -4 . A través de la tabla 11.2 se puede concluir que es aconsejable la instalación de una protección contra rayos.

16.- INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS:Se consideran instalaciones complementarias, todas aquellas que forman parte de un proyecto de

instalación eléctrica y que no son de iluminación, tomacorriente o fuerza.

16.1.- INSTALACIONES TELEFONICAS: El citado proyecto, debe considerar una reserva conveniente en todo el inmueble; como mínimo un30% del total estimado.

16.2.- CONECTORES: Son elementos metálicos que permiten la conexión física entre tubos y cajas mediante la acción

mecánica de tornillos, roscas y presión. Están construidos generalmente en chapa de hierro y aleaciones de aluminio.

16.3.- BOQUILLAS: Este accesorio se utiliza para la conexión entre los tubos y las cajas, permitiendo que el tubo quedefirmemente conectado a la pared utilizada de la caja. La boquilla deberá tener un diámetro superior

del tubo conectado, con una tolerancia máxima de 3 mm.

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16.4.- COPLAS: Este accesorio se utiliza para la conexión entre tubos, permitiendo la unión de todas las

circunferencias sin alteraciones u obstrucciones que puedan causar la destrucción o daño de losaislamientos de los conductores. Se debe observar la misma tolerancia indicada en 7.2.1.

TIPO DE CAJAS TIPO DE TUBOS, CODOS O CURVASCONECTORES, BOQUILLAS Y ABRAZADERAS

GRADOS DE PROTECCIÓN CONTRA LÍQUIDOS Y CUERPOS EXTRAÑOS:

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17.- ANALISIS DETALLADO DE PRECIOS:

17.1.- ACOMETIDA TABLERO PARA MEDIDOR.

El costo total de la instalación de la acometida es 376,02 $us, en la moneda nacional es

2602,04 Bs.

17.2.- TABLERO PRINCIPAL Y SECCIONALES:

El costo total de la instalación de tableros principales es de 323,66 $us, en la moneda

nacional es 2239,71 Bs.

17.3.- CIRCUITOS DE ILUMINACIÓN:

El costo total de la instalación de circuitos de iluminación es de 875,47 $us, en la moneda

nacional es 6058,26 Bs.

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17.4.- CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES:

El costo total de la instalación de circuitos de tomacorrientes es de 538,21 $us, en la

moneda nacional es 3724,42 Bs.

17.5.- FUERZA:

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El costo total de la instalación de circuitos de fuerza es de 61,28 $us, en la moneda nacional

es 424,03 Bs.

17.6.- RESUMEN TOTAL DE LA INSTALACION:

El costo total de la instalación es de 2174,63 $us, en la moneda nacional es

15048,45 Bs.

18.- CONCLUSIONES:

Para el cálculo de la parte luminotécnica se utilizó el método lumen, es un método muy práctico y sencillo de realizarlo y rápida con una confiabilidad de la instalación domiciliaria de interiores.El cálculo de demandas se obtuvo a partir de la utilización de diferentes tablas, y la potencia de cada aparato instalado en la vivienda.Los accesorios eléctricos y los distintos tipos de aparatos de iluminación se obtuvo a partir de la norma NB0777 y con cálculos obtenidos para los condulets y los conductores. En este proyecto se realizó una iluminación interior de una vivienda unifamiliar por completo.Podemos concluir que en este proyecto se obtuvo los resultados esperados de acuerdo a la norma NB0777.

19.- BIBLIOGRAFÍA:

o El ABC de las instalaciones eléctricas residenciales de ENRIQUEZ HARPER

o Uso de la norma NB077

o Internet.

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