taller fasiculo n° 9 de tablero general.pdf

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GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

MA

MATERIAL

TERIAL DIDÁCTICO

DIDÁCTICO

MÓDULO 3

FASCÍCULO Nº 9

ABRIL 2009

INSTALAR TABLERO GENERAL Y

DE DISTRIBUCIÓN

CURSO MODULAR

“INST

(2)

GERENTE DE

GERENTE DEFORMACIÓN PROFESIONALFORMACIÓN PROFESIONAL • ARQ. MARIA DEL CARMEN DELGADO RAZURI

• ARQ. MARIA DEL CARMEN DELGADO RAZURI

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EQUIPO DETRABAJOTRABAJO • COORDINACI

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PRESENTACIÓN

La Gerencia de Forma

La Gerencia de Formación Profesional ha elción Profesional ha elaborado el presente aborado el presente material impresomaterial impreso denominado fascículo, como documento de estudio

denominado fascículo, como documento de estudio para complementar y reforzar para complementar y reforzar el aprendizaje del participante para el logro de los objetivos previstos, de acuerdo a el aprendizaje del participante para el logro de los objetivos previstos, de acuerdo a los procedimientos establecidos en la estrategia metodológica para la

los procedimientos establecidos en la estrategia metodológica para la capacitacióncapacitación modular del SENCICO.

modular del SENCICO. Para tal propósito su c

Para tal propósito su contenido está organizado en tontenido está organizado en torno a la Hoja de Torno a la Hoja de Tarea “area “Instalar Instalar Ta

Tablero General y de Distribblero General y de Distribucución” ión” , seguida de la información tecnológica y de, seguida de la información tecnológica y de ser necesario de la información complementaria referida principalmente a ser necesario de la información complementaria referida principalmente a matemática aplicada y lectura de planos. Finalmente conforman el fascículo las matemática aplicada y lectura de planos. Finalmente conforman el fascículo las operaciones cuyos procedimientos deben ser previamente aprendidos por el operaciones cuyos procedimientos deben ser previamente aprendidos por el participante, hasta el dominio para ejecutar la

participante, hasta el dominio para ejecutar la tarea.tarea. Cabe señalar que los fascículos, como

Cabe señalar que los fascículos, como todo documento educativo serán motivo detodo documento educativo serán motivo de reajustes cuando sea necesario actualizarlos para que cumplan su cometido. En reajustes cuando sea necesario actualizarlos para que cumplan su cometido. En tal sentido los aportes y sugerencias de los usuarios serán recibidos con el tal sentido los aportes y sugerencias de los usuarios serán recibidos con el reconocimiento de la Gerencia de Formación Profesional del SENCICO.

reconocimiento de la Gerencia de Formación Profesional del SENCICO.

Lima, abril del 2009 Lima, abril del 2009

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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ORIENTACIONES PARA EL PARTICIPANTE

El presente documento corresponde a la Unidad de Competencia: “INSTAL AR TAB LERO GENE RA L Y DE DISTRIBU CIÓN”, del curso modular de Instalaciones Electricas.

Contenido:

1. Hoja (s) de Tarea, que corresponde al trabajo por ejecutar 2. Información tecnológica, referida a la tarea.

3. Información sobre matemática aplicada en la ejecución de la tarea. 4. Información sobre lectura de planos

5. las Hojas de Operaciones (nuevas) necesarias para ejecutar la (s) tarea (s).

El estudio será realizado de preferencia en forma grupal y permitirá poner en práctica las capacidades y potencialidades personales.

Para lograr los objetivos de aprendizaje se debe estudiar en el siguiente orden:

1. Analizar la (s) hoja (s) de tarea para lograr su interpretación y tener claro lo que se tiene que hacer.

2. Estudiar la información tecnológica de matemática aplicada y de lectura de planos, que permitirá explicar el por qué y para qué del trabajo a ejecutar.

3. Estudiar y analizar las hojas de operaciones, a fin de interpretar el proceso de su ejecución.

El instructor demostrará la ejecución de cada una de las operaciones, especialmente las nuevas, y hará que el participante las repita hasta lograr el dominio.

Cuando se haya concluido con esta etapa, se elaborará en forma escrita el procedimiento de ejecución de la tarea con apoyo del instructor quien lo revisará, y de ser aprobado se procederá a su ejecución.

La evaluación será permanente mediante pruebas escritas respecto a los conocimientos y por observación para las habilidades manuales. La nota mínima aprobatoria es de doce (12).

Aprobada la presente Unidad de Competencia se continuará con el estudio de la siguiente y así sucesivamente, hasta concluir el modulo correspondiente.

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INSTALAR TABLERO GENERAL Y

DE DISTRIBUCIÓN

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MÓDULO 3 DURACIÓN: 135 HRS

TAREA Nº 12 DURACIÓN : 21 HORAS

“INSTALAR TABLERO GENERAL Y DE

DISTRIBUCIÓN”

OPERACIONES

•

1. MEDIR Y MARCAR

•

2. TRAZAR

•

3. CORRER NIVEL

•

4. APLOMAR

•

5. HACER NICHOS Y CANALETAS

•

6. PREPARAR MORTERO

•

7. FIJAR CAJAS

•

8. NIVELAR

9. COLOCAR INTERRUPTORES DE PROTECCION

•

10. EMPALMAR TUBERIAS

•

11. FIJAR TUBERIAS

•

12. SONDEAR RED DE ELECTRODUCTOS

•

13. REPARAR RED DE ELECTRODUCTOS

•

14. LIMPIAR RED DE ELECTRODUCTOS

•

15. PREPARAR CONDUCTORES

•

16. PASAR CONDUCTORES

•

17. EMPALMAR CONDUCTORES

•

18. MEDIR AISLAMIENTO 19. DISTRIBUIR SALIDAS

•

20. CONECTAR CONDUCTORES A BORNE

•

21. MEDIR VOLTAJE

22. MEDIR INTENSIDAD DE CORRIENTE 23. INSTALAR INSTRUMENTO DE MEDICION

•

OPERACIÓN APRENDIDA OPERACIÓN NUEVA

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O C U P A C I Ó N : T Í T U L O : R E F : F E C H A : P A G : I N S T . E L É C T R I C A S E N E D I F I C A C I O N E S I N S T A L A R T A B L E R O G E N E R A L Y D E D I S T R I B U C I Ó N H T 1 2 -I E A B R -2 0 0 9 1 / 2 CAJA DE PASE C - 1 C - 5 C - 4 C - 3 C - 2 C - 6 ALUMBRADO ELECTROBOMBA

CALENTADOR ELÉCTRICO DE AGUA COCINA ELÉCTRICA TOMACORRIENTES RESERVA 2 – 2,5 mm2_{TW - ? 15 mm PVC - L} 2 – 4 mm2_{TW + 1 – 4 mm}2 _{(T) - ? 15 mm PVC - L} 3 – 4 mm2_{TW + 1 – 4 mm}2 _{(T) - ? 15 mm PVC - L} 2 – 2,5 mm2_{TW - ? 15 mm PVC - L} 2 – 4 mm2_{TW + 1 – 4 mm}2 _{(T) - ? 15 mm PVC - L} 3 x 40 A 2 x 20 A 2 x 16 A 3 x 20 A 2 x 20 A 2 x 16 A 3 – 10 mm2_{TW + 1 – 10} mm2_{(T) ? 20 mm PVC - L} KWh

TAREA Nº 12 - IE: “INSTALAR TABLERO GENERAL Y DE DISTRIBUCIÓN” DESCRIPCIÓN:

El ejercicio comprende la realización de operaciones básicas donde se introducirán los conceptos y aplicaciones de la electricidad en las edificaciones, a través de la instación de Tablero General y de Distribución, según las especificaciones e indicaciones de la hoja de tarea.

INDICACIONES PARA EL PARTICIPANTE: Los participantes deberán:

1. Con las orientaciones del instructor, los participantes analizar e interpretar el gráfico y las indicaciones técnicas, dibujando el esquema desarrollado, identificando claramente lo que tendrán que hacer, calculando los materiales, así como determinando las herramientas, instrumentos y equipos necesarios.

2. Luego en la hoja de pedidos añadir su requerimiento tanto de materiales como de herramientas, instrumentos y equipos necesarios para ejecutar la tarea.

3. Ejecutarán lo que sigue: a. Medir y marcar b. Trazar

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OCUPACIÓN: TÍTULO:

REF: FECHA:

PAG:

INST. ELÉCTRICAS EN EDIFICACIONES HT 12 - IE

ABR-2009 2/2 TAREA Nº 12 - IE: “INSTALAR TABLERO GENERAL Y DE DISTRIBUCIÓN”

DESCRIPCIÓN:

El ejercicio comprende la realización de operaciones básicas donde se introducirán los conceptos y aplicaciones de la electricidad en las edificaciones, a través de la instación de Tablero General y de Distribución, según las especificaciones e indicaciones de la hoja de tarea.

INDICACIONES PARA EL PARTICIPANTE: Los participantes deberán:

1. Con las orientaciones del instructor, los participantes analizar e interpretar el gráfico y las indicaciones técnicas, dibujando el esquema desarrollado, identificando claramente lo que tendrán que hacer, calculando los materiales, así como determinando las herramientas, instrumentos y equipos necesarios.

2. Luego en la hoja de pedidos añadir su requerimiento tanto de materiales como de herramientas, instrumentos y equipos necesarios para ejecutar la tarea.

3. Ejecutarán lo que sigue: a. Medir y marcar b. Trazar

c. Correr Nivel d. Aplomar

e. Hacer Nichos y Canaletas f. Preparar Mortero

g. Fijar cajas h. Nivelar

i. Colocar Interruptores de Protección j. Empalmar Tuberías

k. Fijar Tuberías

l. Sondear Red de Electroductos m. Reparar Red de Electroductos n. Limpiar Red de Electroductos o. Preparar Conductores

p. Pasar Conductores q. Empalmar Conductores r. Medir Aislamiento

s. Distribuir Salidas

t. Conectar Conductores a Borné u. Medir Voltaje

v. Medir Intensidad de Corriente w. Instalar Instrumentos de Medición

4. Al término del ejercicio, devolver el equipamiento utilizado.

INSTALAR TABLERO GENERAL Y DE DISTRIBUCIÓN

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TECNOLOGÍA DEL OFICIO Página

INST INST INST INST

INSTALAALAALAALAALACIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICAS

TÍTULO: TABLERO GENERAL Y DE DISTRIBUCIÓN 1/4

El suministro de electricidad para una vivienda o comercio, se mide y controla desde un tablero ubicado en el exterior del local, siendo la compañía eléctrica la responsable de su instalación. En este tablero se instalan un contador de energía y un interruptor de protección termo magnético (automático), propiedad de la compañía eléctrica. En ningún caso un particular puede intervenir directamente sobre ellos.

La instalación eléctrica interna para la vivienda o comercio, empieza en los bornes de salida del interruptor de protección ubicado en el tablero exterior de la compañía y desde allí parten dos o tres cables de fase, dependiendo del tipo de circuito:

• Dos conductores de fase y uno de tierra para un sistema monofásico • Tres conductores de fase y uno de tierra para un sistema trifásico.

Estos conductores eléctricos alimentan al tablero de distribución ubicado dentro del local que pertenece al propietario.

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Todas las instalaciones eléctricas de viviendas y comercios, cuentan con uno o más tableros de distribución, siendo estos los encargados de alojar los dispositivos de protección y seguridad desde donde parten los distintos circuitos que suministran la energía eléctrica a toda la instalación. La función de estos dispositivos de alta sensibilidad, es proporcionar una protección a las personas en caso de contacto con la energía eléctrica, tanto de forma directa como indirecta por derivación a una parte metálica de algún cable del equipo y además de proteger a los conductores contra sobrecargas y cortocircuitos.

En las viviendas, el tablero general normalmente está ubicado donde se concentra la mayor cantidad de circuitos y de fácil acceso para su maniobra. En estos tableros se instalan los interruptores termo magnéticos para cada circuito derivado, el interruptor diferencial y el interruptor general. Es necesario tener una barra de conexión a tierra conectada al pozo de tierra. Los tableros pueden ser de distintos tamaños en función a la cantidad de dispositivos de protección.

FUNCIONES

Las principales funciones de los tableros de distribución son:

1. Distribuir la energía eléctrica a diversos circuitos o ramales, según las necesidades del usuario.

2. Proteger en forma independiente cada circuito o ramal contra cortocircuitos y/o sobrecargas.

3. Proveer a cada instalación eléctrica de circuitos independientes para su conexión o desconexión, sin afectar a otro circuito de la misma red o instalación.

4. Automatizar el funcionamiento de los distintos sistemas eléctricos. TIPOS

En el mercado existe una diversidad de tipos, dependiendo de su aplicación y del material con que están fabricados; éstos pueden ser:

a. Por su función • Tablero general

• Tablero de distribución.

• Tablero de servicios especiales. b. Por el tipo de fijación

• Para instalaciones empotradas. • Montaje visible (superficiales). • Auto soportado (pedestal). c. Por el material

• Metálicos. • De resina. • De madera.

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INSTINSTALAALAALAALAALACIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICAS

TÍTULO: _{TABLERO GENERAL Y DE DISTRIBUCIÓN} _2/4

ELEMENTOS QUE COMPONEN EL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN Los tableros están compuestos de los siguientes elementos:

1. Un interruptor termo magnético general, de corte contra sobrecarga y cortocircuito. 2. Un interruptor diferencial de alta sensibilidad para protección contra contactos indirectos. 3. Interruptores termomagnéticos de corte contra sobrecarga y cortocircuito según la cantidad de circuitos a proteger como: Alumbrado, tomacorrientes, cocina eléctrica, bombas de agua, calentador de agua, etc.

De cada uno de estos dispositivos, deben salir conductores hacia las diferentes cargas , cuya sección debe ser dimensionada acorde con la potencia de los aparatos alimentados y respetando las normas establecidas.

4. Regleta de cobre donde deben conectarse los distintos cables de tierra de los circuitos y el cable que viene del pozo de tierra.

Figura 1. Tablero de distribución para uso comercial.

CONEXIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN

Los elementos que componen el tablero de distribución se conectan entre sí, tal como se muestra en la figura 2, donde el primer elemento que recibe la corriente eléctrica desde el exterior es el interruptor termo magnético general (ITG).

A continuación, la corriente pasa por el interruptor diferencial (ID) y la salida de éste, se conecta con los demás interruptores termo magnéticos pertenecientes a los diferentes circuitos derivados de la instalación (ITD).

TALACIONES ELÉCTRICAS

Figura 2. Conexión de los dispositivos automático en un tablero.

ITG ID ITD ITD ITD ITD

Línea L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2

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INST INST INST INST

Opcionalmente, puede “puentear” el último ITD con el primero para evitar caídas de tensión en las conexiones.

A la regleta de tierra, situado en el tablero de distribución, llega el conductor de protección del pozo de tierra y se conectan además el tercer conductor de los circuitos de tomacorriente, tal como se muestra en la figura 3.

Figura 3. Borne de tierra.

En la figura 3. Se muestra un esquema de los circuitos de una instalación eléctrica al tablero de distribución. C1 C2 C3 C4 C5 C6 Regleta de tierra

Interruptor general de3 x 40 A

Interruptor diferencial 4 0 A Salida para bomba de agua

2 x 20 A

Salida para a lumbrado2do piso 2 x 16 A Salida para tomacorrientes del 2do piso 20

A

Salida para cocina eléctrica 3 x 20 A

Salida para campana extractora 2 x 16 A

Salida para reserva Salida para

reserva

Salida para reserva Salida para tomacorrientes del primer piso 2 x 20 A Salida para alumbrado primer piso 2 x 16 A Salida para calentador de agua 3 x 20 A

Salida para lavadora 2 x 20 A

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INST INST INST INST

SELECCIÓN DE TABLEROS

Una instalación eléctrica mientras más necesidades tenga, más circuitos independientes serán necesarios. Cada circuito independiente debe tener su correspondiente interruptor automático.

Según lo que contratemos con la compañía eléctrica, dispondremos de mayores niveles de potencia. Normalmente, la instalación de una casa tiene cinco circuitos, aunque si necesitamos más energía, podemos incluir más, pactándolo previamente con la empresa que nos da el suministro.

Para seleccionar un tablero de uso residencial o comercial será necesario tomar en cuenta: 1. Cantidad de circuitos a controlar, siendo suficiente con determinar la cantidad de polos de

los dispositivos de protección monofásicos y trifásicos y con este valor ir a la tabla de fabricantes donde seleccionamos el modelo y tamaño, el que determina el número de polos. En otros casos la selección se realiza definiendo la cantidad de dispositivos monofásicos y trifásicos, luego en tablas se define el número de polos totales. 2. El tamaño de los interruptores a usar según su capacidad.

3. Dejar espacio para una eventual ampliación.

En el siguiente ejemplo determinaremos el tablero que se requiere para una instalación eléctrica comercial compuesta de los circuitos que se indican en la Tabla 1.

Tabla 1. Circuitos de una instalación eléctrica comercial.

Del cuadro anterior determinamos que se requieren 6 interruptores monofásicos y 2 interruptores trifásicos ó 18 polos en total.

Circuito Dispositivo de protección Número de polos

Iluminación interior Monofásico 2

Iluminación exterior Monofásico 2

Tomacorriente-1 Monofásico 2

Tomacorriente-2 Monofásico 2

Calentador eléctrico de agua Monofásico 2

Bomba de agua Trifásico 3

Interruptor Diferencial Trifásico 3

Reserva Monofásico 2

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INST INST INST INST

TÍTULO: _{DISTRIBUCIÓN DE LINEAS Y FASES} _1/4

CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

Todo Tablero General y de Distribución debe tener características operativas para una buena instalación eléctrica, las cuales se detallan a continuación:

ESTADO DE OPERACIÓN NORMAL

Es el estado de funcionamiento de una instalación en el cual todos los parámetros del circuito (Tensión, Corriente, Frecuencia, Temperatura de los conductores, etc.) se encuentran dentro de los márgenes previstos.

ESTADO DE OPERACIÓN ANORMAL

Cuando uno o más parámetros de la instalación eléctrica exceden las condiciones previstas, ocurren situaciones como el sobre consumo, aumento de temperatura de los conductores, variaciones de voltaje, corto circuitos, etc.

Según la gravedad que presentan las anormalidades, se clasifican en: • PERTURBACIONES

Son anormalidades de breve duración que no constituyen riesgo para la instalación eléctrica. Estas pueden ser variaciones de voltaje momentáneos o las sobrecargas de corriente de breve duración.

• FALLAS

Son anormalidades en las cuales se pone en peligro la integridad de la instalación eléctrica, de los materiales y de la vida de las personas.

Los tipos de fallas más comunes son las sobrecargas permanentes, los cortos circuitos y las fallas de aislamiento (fugas de corriente).

* SOBRECARGA

Se produce cuando la magnitud del voltaje o corriente supera el valor previsto como normal para la instalación (Llamado valor nominal).

Estas se originan debido al exceso de consumo de la instalación eléctrica. * CORTO CIRCUITO

Se produce cuando el nivel de corriente alcanza valores tan altos, que los conductores se funden en los puntos de falla, produciendo calor excesivo.

* FALLA DE AISLAMIENTO

Cuando la carcasa metálica de un artefacto o equipo se energiza, con el consiguiente riesgo para la vida de las personas. Se origina debido al envejecimiento del aislamiento de los conductores, corte de los conductores, malos empalmes, uso de artefactos en mal estado, etc.

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INST INST INST INST

INSTALAALAALAALAALACIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICAS TÍTULO:

Para distr ibu ir líneas o fases s e debe ten er en c uenta la d eman da m áxim a (MD) de cada vivienda con siderando el tipo de con sum o del sum inistro de acuerdo a la c at eg o ría: D o m és ti c o o Comercial.

Con este c riterio se d otará a la vivienda de un tablero general y los de dis tribu ción dependiendo d e la previsión de su po tencia instalada.

TABLERO GENERAL

Es un dispositivo cuyo fin es el de proteger los circuitos alimentadores a los tableros de distribución, por medio de un interruptor general o varios según necesidades y criterios de proyecto.

Se representa de la siguiente manera:

TABLERO GENERAL

OBSERVACIÓN

• Cada circuito del tablero general, llega a un tablero de distribución. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Conjunto de dispositivos de protección cuyo número es igual al de los circuitos derivados proyectados. Su representación gráfica es la siguiente

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

OBSERVACIÓN

• Un tablero de distribución puede contar con un interruptor general.

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TECNOLOGÍA DEL OFICIO

TECNOLOGÍA DEL OFICIO PáginaPágina

INST INST INST INST INST INST INST INST INST

INSTALAALAALAALAALAALAALAALAALAALACIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICASCIONES ELÉCTRICAS

TÍTULO: TÍTULO: TABLERO DE DISTRIBUCIÓN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA UNIFILAR •

• El diagrama rEl diagrama representativo de uepresentativo de un tablero genen tablero general y de distriral y de distribución, indica lobución, indica los circuitos ques circuitos que

conforman

conforman la la Instalación Instalación eléctrica eléctrica de de una una edificación edificación con con sus casus características.racterísticas.

En todo diagrama unifilar se observa:

1. Interruptores de protección:

1. Interruptores de protección:que protegen que protegen los los conductores conductores de de cada cada circuito circuito derivado derivado yy

pueden

pueden ser ser bipolares bipolares o o tripolares.tripolares.

2 x 20 A 2 polos de 20 Amperios

3 x 60 A 3 polos de 60 Amperios

2. Circuitos:

2. Circuitos:cada una de las cada una de las derivaciones que se originan después del interruptor derivaciones que se originan después del interruptor general.general.

En

En toda toda obra obra generalmente generalmente existen:existen:

C 1: Alumbrado. C 1: Alumbrado. C 2: Tomacorrientes C 2: Tomacorrientes C 3: Calentador de agua C 3: Calentador de agua C 4: Cocina. C 4: Cocina. C 5: Electro bomba. C 5: Electro bomba. CAJA DE CAJA DE PASE PASE C -C - 11 C -C - 55 C -C - 44 C -C - 33 C -C - 22 C -C - 66 ALUMBRADO ALUMBRADO E ELECTROBOMBALECTROBOMBA

CALENTADOR ELÉCTRICO DE AGUA CALENTADOR ELÉCTRICO DE AGUA

COCINA ELÉCTRICA COCINA ELÉCTRICA TOMACORRIENTES TOMACORRIENTES R RESERVAESERVA 2 – 2 – 2,5 2,5 mmmm22TW -TW - ФФ15 mm 15 mm PVC -PVC - LL 2 – 2 – 4 m4 mmm22TW +TW + 1 –1 – 4 m4 mmm22 (T) -(T) - ФФ15 15 mm Pmm PVC -VC - LL 3 3 – – 4 4 m mmm22TW TW + 1 + 1 –– 4 m4 mmm22 (T) -(T) - ФФ15 mm 15 mm PVPVC -C - LL 2 – 2 – 22,5 mm,5 mm22TW -TW - ФФ15 mm 15 mm PVC -PVC - LL 2 – 2 – 4 m4 mmm22TW + 1 TW + 1 –– 4 mm4 mm22 (T) -(T) - ФФ15 m15 mm PVC -m PVC - LL 3 x 40 3 x 40 A A 2 x 20 2 x 20 A A 2 x 16 2 x 16 A A 3 x 20 3 x 20 A A 2 x 20 2 x 20 A A 2 x 16 2 x 16 A A 3 – 3 – 10 m10 mmm22_{TW + 1}_{TW + 1 –}_{– 10}₁₀ mm mm22_(T)_(T)_Ф_Ф₂₀_{20 mm PVC -}_{mm PVC - L}_L KWh KWh DISTRIBUCIÓN

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TECNOLOGÍA DEL OFICIO

TECNOLOGÍA DEL OFICIO PáginaPágina

TÍTULO: TÍTULO:

3.

3. CaracterísticaCaracterísticas s de de los Conductores los Conductores y y Tuberías.Tuberías. Sobre cada circuito se indica: Sobre cada circuito se indica:

• Nombre del circuito (Alumbrado).

• Número de conductores que conforman el circuito (2).

• Sección nominal del conductor (2,5 mm

• Sección nominal del conductor (2,5 mm22).).

• Tipo de aislamiento del conductor (T W )

• Diám

• Diámetro nometro nominal dinal del tubo el tubo ( ( Ô Ô 15 15 mm).mm).

• Material y clase del tubo (PVC - SAP).

Ejemplo:

OBSERVACIÓN

La derivación de reserva se representa con línea recta discontinua.

4. Puesta a Tierra:

4. Puesta a Tierra:se indica con un achurado en se indica con un achurado en forma de triángulo.forma de triángulo.

USO

Este diagrama s

Este diagrama se usa para e usa para la instalación la instalación del tablero gedel tablero general y/o de neral y/o de distribución de distribución de unauna

edificación determinándose con él:

• Número de circuitos.

• Diámetro de los tubos

• Diámetro de los tubos de cada circuito.de cada circuito.

• Sección y tipo de los

• Sección y tipo de los conductores de cada circuito.conductores de cada circuito.

• Tipo de interruptor a usarse en cada circuito.

C

C -1 -1 Alumbrado Alumbrado 2 2 x x 2,5 2,5 mm2 mm2 TW TW 15 15 mm mm PVC PVC SELSEL

Nombre

Nombre del del Sección Sección Tipo Tipo de de Diámetro Diámetro Material Material y y claseclase

circuit

circuito o Nominal Nominal aislamientaislamiento o nominal nominal de de tuberíatubería

Nº de

conductores

DISTRIBUCIÓN

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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA

INFORMACIÓN TECNOLÓGICA PáginaPágina

TÍTULO:

TÍTULO: _{INTERRUPTORES}_{INTERRUPTORES}_DE_DE_PROTECCIÓN_PROTECCIÓN _1/14_1/14

Son dis

Son dispospositivos ditivos de seccioname seccionamiento miento mecáecánico cnico capaces de conectar e interrumapaces de conectar e interrumpir pir c o r r i e n t e s d e

c o r r i e n t e s d e c a r g a n oc a r g a n om i nm i na l o i n t e r r u ma l o i n t e r r u mp i r a u t op i r a u t om ám át i c a m e nt i c a m e nt e c o r r i e n t e s t e c o r r i e n t e s anormale

anormales ps producidas producidas por unor una fala falla que puedela que pueden ser sobn ser sobrecarecargas o cortocircuitos.rgas o cortocircuitos.

Toda instalación eléctrica tiene que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan

segura, tanto desde el punto de

segura, tanto desde el punto de vista de los conductores y vista de los conductores y los aparatos a ellos conectados,los aparatos a ellos conectados,

como de las personas que han de trabajar con ella.

Existen muchos tipos de protecciones, que pueden hacer una instalación eléctrica

completamente segura ante cualquier contingencia, pero hay tres que deben usarse en

todo tipo de instalación: de alumbrado, domésticas,de fuerza, redes de distribución, circuitos

auxiliares, etc., ya sea de

auxiliares, etc., ya sea de baja o alta tensión.baja o alta tensión.

Estas tres protecciones eléctricas que describiremos con detalle a continuación son:

a. Protección contra cortacircuitos

b. Protección contra sobrecargas

c. Protección contra electrocución.

PROTECCIÓN CONTRA CORTOCIRCUITOS

Se denomina cortocircuito a la unión de dos conductores o partes de un circuito eléctrico,

con una diferencia de potencial o tensión entre sí, sin ninguna impedancia eléctrica entre

ellos.

Este efecto, según la ley de Ohm,

Este efecto, según la ley de Ohm, al ser la impedancia cero, hace que la intensidad tienda aal ser la impedancia cero, hace que la intensidad tienda a

infinito, con lo cual peligra la integridad de los conductores y máquinas, debido al calor

generado por dicha intensidad, por efecto Joule.

generado por dicha intensidad, por efecto Joule. En la práctica, la En la práctica, la intensidad producida por intensidad producida por

un cortocircuito, siempre queda amortiguada por la resistencia de

un cortocircuito, siempre queda amortiguada por la resistencia de los propios conductoreslos propios conductores

que, aunque muy pequeña, nunca es cero.

Según reglamentos técnicos, «

Según reglamentos técnicos, «en el origen de todo circuido deberá colocarse unen el origen de todo circuido deberá colocarse un

dispositivo de protección

dispositivo de protección,, de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que puedade acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda

presentarse en la instalación

presentarse en la instalación». No obstante, se admite una protección general contra». No obstante, se admite una protección general contra

cortocircuitos para varios circuitos derivados.

Los dispositivos más empleados para la protección contra cortacircuitos son:

·

· Fusibles calibraFusibles calibrados (también dos (también llamados cortacllamados cortacircuitos), oircuitos), o

·

· Interruptores automáticos Interruptores automáticos magneto térmicos magneto térmicos o termo magnéo termo magnéticos.ticos.

FUSIBLES O CORTACIRCUITOS

Los fusibles o cortacircuitos, según se ve en la

Los fusibles o cortacircuitos, según se ve en la figura, no son más que una sección de hilofigura, no son más que una sección de hilo

fino que los conductores normales, colocado en la entrada del circuito a

fino que los conductores normales, colocado en la entrada del circuito a protegerproteger, para que, para que

al aumentar la

al aumentar la corriente, debido a corriente, debido a un cortocircuito, sea la pun cortocircuito, sea la parte que más se caliearte que más se caliente, y por nte, y por

tanto la primera en fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el resto del circuito ya no

sufre daño alguno.

(21)

INFORMACIÓN TECNOLÓGICA Página

INST INST INST INST

Antiguamente, los fusibles eran finos hilos de cobre o plomo, colocados al aire lo cual tenía el inconveniente de que al fundirse saltaban pequeñas partículas incandescentes, dando lugar a otras averías en el circuito. Actualmente la parte o elemento fusible suele ser un fino hilo de cobre o aleación de plata, o bien una lámina del mismo metal para fusibles de gran intensidad, colocados dentro de unos cartuchos cerámicos llenos de arena de cuarzo, con lo cual se evita la dispersión del material fundido; por tal motivo también se denomina cartuchos fusibles. Los cartuchos fusibles son protecciones desechables, cuando uno se funde se sustituye por otro en buen estado.

Los cartuchos fusibles también pueden mejorarse aplicándoles técnicas de enfriamiento o rapidez de fusión, para la mejor protección de los diferentes tipos de circuitos que pueden haber en una instalación dentro de una misma intensidad.

Los cartuchos fusibles se clasifican según la tabla 16.1

Tabla 16.1 Tipos de cartuchos fusibles

Si llamamos If a la intensidad a la que ha de fundir un fusible, los tres tipos de la tabla se diferencian en la intensidad que ha de atravesarlos para que se fundan en un segundo.

· Los fusibles lentos funden en un segundo para I = 5 IF · Los fusibles rápidos funden en un segundo para I = 2,5 IF · Los de acompañamiento funden en un segundo para I = 8 IF

Los fusibles de acompañamiento (aM) se fabrican especialmente para la protección de motores, debido a que soportan sin fundirse las puntas de intensidad que estos absorben en el arranque. Su nombre proviene de su necesidad de ir acompañados de otros elementos de protección, como son generalmente los relés térmicos.

Cada cartucho fusible tiene en realidad unas curvas de fusión, que pueden diferir algo de las definiciones anteriores, dadas por los fabricantes. En la figura vemos algunos tipos de cartuchos fusibles.

Los fusibles lentos (gT) son los menos utilizados, empleándose generalmente para la protección de redes aéreas de distribución, debido a los cortocircuitos momentáneos que los árboles o el viento pueden hacer entre los conductores.

Los fusibles rápidos (gF) se emplean para la protección de redes de distribución con cables aislados y para los circuitos de alumbrado.

Los cartuchos fusibles de los tipos gF y gT bien elegidos, en cuanto a intensidad de fusión, se emplean también como protección contra sobrecargas, principalmente en instalaciones de alumbrado y de distribución, pero nunca debe de emplearse el tipo aM, ya que éstos, como ya se dijo, están diseñados especialmente para la protección contra cortacircuitos de los motores eléctricos.

Tipo Según norma UNE Otras denominaciones Fusibles rápidos Fusibles lentos Fusibles de acompañamiento gF gT aM gl, gI, F, FN, Instanfus T, FT, Tardofu s A,FA, Contanfus INTERRUPTORES DE PROTECCIÓN 2/14

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INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS

Son dispositivos de protección del tipo térmico y magnético, es decir, protegen al sistema contra sobrecargas y cortocircuitos, respectivamente. Se fabrican para redes tripolares o bipolares con poder de corte en carga, es decir, sus contactos y sus elementos de extinción del arco, han de ser capaces, no solamente de conectar la carga sin riesgo alguno, sino que han de poder cortarla eficazmente ante las peores condiciones que se puedan presentar en la red, como el caso de un cortocircuito trifásico que se origine en sus propios bornes de salida.

Los interruptores termo magnéticos o también llamados automáticos para baja tensión, suelen fabricarse para tensiones que van desde 240 V a 1 000 V, con intensidades nominales que van desde 6 A hasta 125 A (los de uso doméstico y comercial), mientras que su poder de corte en carga puede situarse entre 5 kA y 25 kA.

Su forma constructiva suele ser compacta para las pequeñas potencias y modular en los de gran potencia, variando mucho de unos tipos a otros.

Según el número de polos, se clasifican éstos en: unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares. Estos últimos se utilizan para redes trifásicas con neutro.

Todos los dispositivos de protección tienen ciertas características de comportamiento de acuerdo a los conceptos que se detallan a continuación.

1. CORRIENTE NOMINAL (In)

Es la corriente máxima que debe soportar determinado dispositivo en condiciones normales de funcionamiento. Es la corriente de diseño del dispositivo.

2. CORRIENTE DEL INTERRUPTOR (Ir)

Se refiere a una corriente cualquiera que esté pasando por un determinado dispositivo y se utiliza para compararla con la corriente nominal, a fin de averiguar si el dispositivo trabaja en condiciones normales o no.

3. TENSIÓN NOMINAL (Un)

Es la tensión máxima al cual puede funcionar un determinado dispositivo. También se le conoce como tensión de diseño.

4. TENSIÓN DE AISLAMIENTO

Es la máxima tensión que puede aplicarse entre la carcasa del dispositivo y algún punto de tensión (Terminal o polo), sin que se produzca una corriente eléctrica entre éstos. 5. PODER DE INTERRUPCION O RUPTURA

Es la máxima corriente de corto circuito que soporta un dispositivo al abrir sus contactos, sin que el dispositivo se funda o se queme.

6. COMPORTAMIENTO EN «CALIENTE»

Se refiere al comportamiento del dispositivo luego de estar sometido a la energía eléctrica durante un tiempo determinado

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7. NÚMERO DE POLOS

Es la cantidad de terminales eléctricos de entrada / salida que tiene un determinado dispositivo. Por ejemplo, un aparato unipolar tiene un Terminal de entrada y un terminal de salida; un aparato bipolar tiene dos terminales de entrada y dos terminales de salida, y así sucesivamente.

8. PÉRDIDA DE POLO

Se refiere a las pérdidas de corriente o potencia eléctrica existentes entre el contacto de entrada y salida de un polo determinado. Varía según la corriente nominal.

9. NÚMERO DE MANIOBRAS MECANICAS

Máxima cantidad garantizable de movimientos de apertura y cierre que soporta el mecanismo de un dispositivo sin que afecte el comportamiento del mismo.

10. NÚMERO DE MANIOBRAS ELECTRICAS

Máxima cantidad garantizable de disipaciones de arco eléctrico, en la cámara de arqueo del dispositivo sin que afecte su normal funcionamiento.

11. TEMPERATURA DE USO

Rango de temperatura en el cual puede ser utilizado un dispositivo sin perjudicar su normal funcionamiento.

FUNCIONES PRINCIPALES

Las funciones principales de los interruptores termo magnéticos son:

· Conectar y desconectar un circuito eléctrico en condiciones normales de operación. · Desconectar un circuito en condiciones de falla, cuando se produce un cortocircuito o

una sobrecarga.

· Tener un elevado número de maniobras. A diferencia del fusible, cuando queda desconectado puede rearmarse nuevamente y siguen funcionando.

Sus funciones y márgenes de maniobra son:

Disparador térmico: protege la línea y los motores contra sobrecargas. Su función la realizan los bimetales, que siguen la imagen de calentamiento térmico, desconectando el circuito para intensidades comprendidas entre 1,05 In y 1,3 In (In: corriente nominal en amperios).

Disparador magnético: protege los cables y motores contra cortocircuitos. Cuando la corriente de paso o corriente circulante sobrepasa un valor determinado, se excitan una o varias bobinas que provocan la desconexión instantánea del interruptor.

El interruptor termo magnético realiza preferentemente la función de protección del aislamiento de los conductores frente a sobre intensidades, también se emplea para la protección de personas frente a contactos indirectos en el caso de redes con régimen de neutro aislado (red IT) o de puesta al neutro (red TN). En definitiva, el interruptor termo magnético es el dispositivo básico de maniobra y protección en las instalaciones eléctricas de baja tensión.

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RECOMENDACIONES DE NORMAS Y REGLAMENTOS ELECTROTÉCNICOS

Los reglamentos electrotécnicos de baja tensión dedican varias instrucciones a la protección de equipos y personas. En general, indican que: “Los sistemas de protección de las instalaciones para baja tensión impedirán los efectos de las sobre intensidades y sobre tensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas. Asimismo, y a efectos de seguridad general, se determinarán las condiciones que deben cumplir dichas instalaciones para proteger de los contactos directos e indirectos”.

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS Los interruptores termo magnéticos presentan las siguientes ventajas:

RECUPERACIÓN AUTOMÁTICA

Cuando se produce una sobrecarga o cortocircuito en la instalación, el mecanismo de disparo del interruptor termo magnético actúa interrumpiendo el servicio donde se ha producido la misma. Posteriormente, mediante un accionamiento manual o automático, se rearma el interruptor restableciéndose el servicio. Por tanto, no es necesario disponer de repuestos.

MECANISMO DE DISPARO INDEPENDIENTE DEL MECANISMO DE MANDO MANUAL

Una vez que ha disparado el interruptor termo magnético como consecuencia de la presencia de una anomalía en la instalación, es posible rearmar manualmente el mismo. Si a la hora de efectuar el rearme, la anomalía persiste, el mecanismo de disparo del interruptor actuará independiente del mecanismo de mando manual, interrumpiendo el servicio.

TIPOS DE INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS. Se pueden clasificar: · Según el tipo de aplicación.

· Según el tipo de disparadores para la protección. · Según su poder de corte.

· Según el número de polos. · Según la categoría de empleo.

· Según el modo de mando de mecanismo de maniobra. 1. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA APLICACIÓN.

Domésticos e industriales.

Para instalaciones domésticas y comerciales los interruptores termo magnéticos son modulares, destinados a tableros de distribución. Los valores preferenciales de la corriente asignada son: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 y 125 A.

Los valores normalizados de las tensiones asignadas son de 230 a 400 V, por lo que se pueden utilizar, también en las industrias.LÉCTRICAS

Para instalaciones industriales, los interruptores termomagnéticos son de caja moldeada que pueden fijarse en sistemas riel din o paneles.

Los valores de corriente nominal son: 100, 125, 160, 250, 400, 630 A. Para tensiones nominales de

500 y 690 V. •

•

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2. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE LOS DISPARADORES PARA LA PROTECCIÓN. Los interruptores termo magnéticos son dispositivos que constan de un relé térmico bimetálico para la protección contra sobrecargas y de un relé magnético para la protección contra cortocircuitos

3. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL NÚMERO DE POLOS. · Unipolar.

· Bipolar. · Tripolar. · Tetrapolar.

CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO TIEMPO-CORRIENTE

Las características de funcionamiento tiempo-corriente de los interruptores termo magnéticos, expresan el tiempo de funcionamiento de los relés de disparo en función de su corriente de actuación, de allí que se le denominan curvas de disparo .

Tienen, dos zonas de funcionamiento:

· Una es la de característica inversa correspondiente al relé de sobrecargas; y · La segunda zona de cortocircuitos fijada por el relé de ajuste más alto.

Para los interruptores termo magnéticos, la zona de sobrecargas viene fijada por el comportamiento de un elemento bimetálico y es la misma para los distintos tipos de curvas. La zona de cortocircuitos está determinada por el comportamiento magnético de la bobina que constituye el relé.

Las características de funcionamiento tiempo - corriente de los interruptores termo magnéticos para aplicaciones de baja potencia (alumbrado, tomacorrientes, entre otros) vienen dadas por la tabla siguiente donde se resumen los tipos de curvas y los parámetros que las definen.

Tabla 4.1 Aplicaciones para los tipos de interruptores termo magnéticos.

Cámar a d e arq ueo Embolo móvil del circuito

Bobina de detección m ag n ética

(cortocircuito)

Bim etal de detección Térm ic a (so b rec arg a)

INTERRUPTORES DE PROTECCIÓN 6/14

Tipo Margen

inferior

Margen

superior Aplicació

B 3 In 5 In Protección de líneas de gra

C 5 In 10 In Protección de líneas con al

incluido en la protección (il

D 10 In 20 In Protección de equipos con I

Tiempo

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Como indica la tabla anterior, los interruptores termo magnéticos se clasifican según la intensidad de disparo instantáneo:

· Tipo B. · Tipo C. · Tipo D.

La zona de sobrecargas es idéntica para los tres tipos definidos por la norma según se puede observar en la figura siguiente.

Figura 4.5 Curva característica tiempo - corriente

SELECCIÓN DE INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS

La selección de interruptores termo magnéticos se basa en la determinación de la intensidad asignada y del poder de corte. Además de estas características, existen otras, como el “umbral de disparo magnético” y la “solicitación térmica”.

· CALIBRE DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO

La intensidad asignada o calibre de un interruptor termo magnético debe cumplir: I _{OPERACIÓN CARGA} 2 x I _{MÁX ADMISIBLE CONDUCTOR.}... (1)

Esta desigualdad garantiza que el interruptor termo magnético pueda soportar un servicio ininterrumpido, con sus contactos cerrados y circulando la corriente nominal de la carga, durante su tiempo de vida esperado, para una temperatura ambiente especificada. La determinación de la intensidad de operación de la carga exige conocer su potencia nominal y el factor de potencia.

I _{DISPARO TÉRMICO INTERRUPTOR} 1,45 x I _{MÁX ADMISIBLE CONDUCTOR.}... (2)

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Hay que tener en cuenta que el calibre del interruptor termo magnético viene dado para una temperatura ambiente, denominada temperatura de referencia, de 30°C. Si la temperatura ambiente es superior, por ejemplo, por un número elevado de interruptores termo magnéticos colocados unos junto a otros, cargados simultáneamente con su valor nominal, el calibre de los mismos debe reducirse según tablas proporcionadas por los fabricantes.

· PODER DE CORTE

Para que un interruptor termo magnético colocado en un lugar determinado de una instalación eléctrica sea capaz de abrir cualquier intensidad que pueda circular a través suyo, debe cumplirse que su poder de corte último (o asignado) sea mayor que la intensidad de cortocircuito máxima que pueda producirse en ese punto de la instalación, es decir:

I _{CU INTERRUPTOR} I _{CC MÁX. (RED).}... (3)

El cálculo de corrientes de cortocircuito es imprescindible realizarla en instalaciones alimentadas en media tensión debido a las altas intensidades de cortocircu ito que pueden darse en la parte de baja tensión.

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

Dispositivo eléctrico que debe estar instalado en el tablero general de la vivienda; su función es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando exista una fuga a tierra, con lo que la instalación se desconectará antes que alguien toque el aparato averiado. En el caso que una persona toque una parte activa, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona. Los interruptores diferenciales se caracterizan por tener diferentes sensibilidades. La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo, sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que “salte” el diferencial, es decir, valor de la corriente de fuga a tierra, que si se alcanza en la instalación, ésta se desconectará. Las diferentes sensibilidades son:

. Muy alta sensibilidad: 10 mA · Alta sensibilidad: 30 mA

· Sensibilidad normal: 100 y 300 mA · Baja sensibilidad: 0,5 y 1 A.

El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas y comercios es de alta sensibilidad (30 mA) o de muy alta sensibilidad (10 mA), ya que son los que quedan por debajo del límite considerado peligroso para el cuerpo humano. Por regla general, en las viviendas no se utilizan interruptores diferenciales de 10 mA de sensibilidad, ya que se utiliza cuando los cables de instalación son cortos, por lo que en una vivienda lo único que provocaría es que el interruptor “saltara” constantemente.

La sensibilidad en un interruptor diferencial, viene marcada como 0,030 A, tal y como se observa en la fotografía siguiente:

Figura 4.6 Vista frontal del interruptor diferencial

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El grado de afectación en las personas, viene determinado por diferentes factores, en la siguiente gráfica se observa cómo afecta al organismo el paso de corriente en función del tiempo durante el que está pasando:

En el mismo interruptor diferencial observará que hay un pulsador de prueba, que simula un defecto en la instalación y, por lo tanto, al ser pulsado, la instalación deberá desconectarse. Es recomendable apretar el pulsador periódicamente (por ejemplo, una vez al mes).

La instalación del interruptor diferencial no sustituye alguna de las otras medidas que se deben tomar para evitar contactos directos o indirectos

CORRIENTE NOMINAL:

Máxima carga que

CORRIENTE DIFERENCIAL:

Corriente a partir de la cual se garantiza el disparo por falla de aislamiento

BOTON DE TEST:

Dispositivo que al ser presionado debe provocar el disparo del interruptor diferencial para comprobar su correcto estado

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COMPONENTES BÁSICOS DE UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL

Figura 1. Partes de un interruptor diferencial (Cortesía de BTICINO).

UBICACIÓN DE INTERRUPTORES EN TABLEROS PARA VIVIENDAS Según las Normas del Código Nacional de Electricidad – Utilización

a) Cada circuito derivado debe estar protegido por un interruptor termo magnético. b) Se debe instalar al menos un interruptor diferencial o de falla a tierra, de 30 mA de sensibilidad.

c) El interruptor diferencial mencionado en (b) actuará como interruptor de cabecera, en instalaciones de hasta tres circuitos derivados.

Tablero de distribución con 3 circuitos derivados Relé de alta sensibilidad Toroide de detección Contactos Bobina principal Neutro (o Fase 2) Bobina principal Fase o Fase 1 Interruptores termomagnéticoss Seccionador Interruptor termomagnético Interruptor diferencial _{30 mA} INTERRUPTORES DE PROTECCIÓN 10/14

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En instalaciones con más de tres circuitos derivados, éstos pueden agruparse de a tres y poner a la cabeza de cada grupo un interruptor diferencial de 30 mA de sensibilidad

Tablero de distribución con seis circuitos derivados.

a) Para mejorar la continuidad de servicio de la instalación, es recomendable instalar un interruptor diferencial de 30 mA de sensibilidad en cada circuito derivado, aguas abajo

del interruptor termo magnético respectivo.

Tablero de distribución con tres interruptores diferenciales.

Por lo expuesto no se debe olvidar lo siguiente:

El interruptor termo magnético protege al conductor de la instalación de sobrecargas y cortocircuitos.

El interruptor diferencial protege a las personas de posibles electrocuciones y protege a la instalación de daños causados por fugas de corriente.

30 mA 30 mA

30 mA 30 mA 30 mA

• •

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TÍTULO:

INSTALACIÓN DE TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN

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TÍTULO:

INSTALACIÓN DE UN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Medidor

kw-h _IDa

(30mA)

Alimentador Tablero General (interno)

Red de distribución BT

Hacia otros predios

Barra de tierra Pozo de tierra Iluminación therma IDa (30mA) Tomacorrientes Acometida MT/BT INTERRUPTORES DE PROTECCIÓN 14/14

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TÍTULO: _BORNERA _1/1

Es un disp ositiv o mecánico o c onector q ue sujeta y presiona los co ndu ctores estableciendo co ntac tos eléctr ico s s egur os . Está form ado p or un cu erpo d e porc elana, baquelita o un material termo plástico , dentro del cu al se enc uentran los bornes con tornillos de cobre.

TIPOS

Existe gran variedad de borneras las que se designan por el número de bornes que tiene. Ejemplo:

• Bornera de nueve bornes. • Bornera de doce bornes. USOS

Se usan en los tableros generales y/o de distribución para dotar el fluido eléctrico a los diferentes circuitos de una edificación.

Facilitan la detección de fallas. PRECAUCIONES

• Siempre debe conectarse un borne a tierra. • No golpear los bornes, se quiebran fácilmente

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MATEMÁTICA APLICADA Página

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TÍTULO: _{CAPACIDAD DE INTERRUPTORES} _1/8

DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS

En todo proyecto para el suministro de energía eléctrica de interiores, está contemplado el dimensionamiento del conductor de acometida, que va desde el medidor de energí a, ubicado al exterior de la vivienda o comercio, hasta el tablero general, ubicado dentro del local. Para seleccionarlo se requiere realizar cálculos relacionados con las dimensiones del local, tipos de cargas, formas de trabajo, etc., para ello es necesario recurrir a las normas que reglamentan los factores que serán utilizados en el dimensionamiento.

Es importante señalar, que cada país cuenta con sus respectivas normas, las cuales deberán ser utilizadas para definir los factores y recomendaciones de diseño.

1. PARÁMETROS ELÉCTRICOS PARA LA SELECCIÓN DE CONDUCTORES

A continuación, definimos los principales parámetros eléctricos que intervienen en la selección de conductores de una instalación eléctrica de interiores:

1.1 POTENCIA INSTALADA (PI)

Se define como Potencia Instalada (PI) o Carga Instalada, a la suma de todas las cargas conectadas en una instalación eléctrica.

Ejemplo:

En una instalación comercial se cuenta con las siguientes cargas instaladas cuyas potencias eléctricas se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2.1 Cuadro de cargas de una instalación comercial.

Para este ejemplo, se realiza la sumatoria de todas las cargas instaladas y al valor resultante se le denomina Potencia Instalada de la instalación.

PI = 8 950 W 1.2 MÁXIMA DEMANDA (MD)

Se define como Máxima Demanda (MD), a la mayor carga que utiliza una instalación eléctrica en un período determinado.

Tipos de cargas Potencia en W Iluminación 1 200 Tomacorrientes 2 500 Bomba de agua 750 Calefactor 2 500 Sistema de refrigeración 2 000 Potencia Instalada en W 8 950 P(kW) t(h) 24 6 12 18 PI MD 120 108

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En la figura 1.1, observamos que la Potencia Instalada de una instalación eléctrica es 120 kW, sin embargo, la Máxima Demanda, en un período de 24 horas, sólo llegó a 108 kW.

Todos los sistemas eléctricos tienen un comportamiento de trabajo que se define por su diagrama de carga, tal como se muestra en la Figura 1.1, que dependerá de las condiciones de trabajo de las cargas durante un período que puede ser diario, mensual o anual.

1.3 FACTOR DE DEMANDA (fd)

Es la relación que existe entre la Máxima Demanda y la Potencia Instalada.

El Código Nacional de Electricidad (CNE) considera, para el cálculo del cable alimentador, los siguientes factores de demanda:

Tabla 2.2 Factores de demanda según CNE Tabla 3-V para instalaciones interiores.

3. CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE CONDUCTORES EN LAS INSTALACIONES INTERIORES

3.1 CARGAS DE ALUMBRADO

La potencia instalada para cargas de alumbrado, está definida por la Tabla 3-IV del Código Nacional de Electricidad, donde hace referencia a los diferentes tipos de locales, una carga unitaria en watts por metro cuadrado, los cuales deberán constituir la carga de alumbrado mínima por cada metro cuadrado de piso. La superficie del piso deberá calcularse en función a las dimensiones exteriores de la edificación, apartamento u otro local considerado. Las cargas unitarias indicadas en la Tabla 3-IV están basadas en condiciones de carga mínima y para un factor de potencia igual a 1. Para unidades de vivienda, la carga unitaria es 25 W/m2_{para áreas techadas y 5 W/m}2_{para áreas no}

techadas.

La máxima demanda se determinará aplicando los factores de demanda indicados en la Tabla 3-V del CNE.

Parte de la Potencia Instalada Factor de Demanda (fd)

Primeros 2 000 W o menos 100% Siguientes 118 000 W 35% Sobre 120 000 W 25% PI MD fd= CAPACIDAD DE INTERRUPTORES 2/8

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Tabla 2.3 Cargas unitarias de alumbrado general según CNE Tabla 3-IV.

(*) En viviendas unifamiliares, multifamiliares y habitaciones de huéspedes, de hoteles y moteles, todas las salidas de tomacorrientes de 20 A o menores (excepto aquellos para artefactos pequeños en viviendas, indicadas en 3.3.2.2 b) deberán ser considerados como salidas para iluminación general y no se requerirá incluir cargas adicionales para tales salidas.

3.2 SALIDAS DE TOMACORRIENTES EN VIVIENDAS UNIFAMILIARES Y MULTIFAMILIARES

Todas las salidas de los tomacorrientes de 20 A o menores deberán ser consideradas como salidas para iluminación general y no se requerirá incluir cargas adicionales para tales salidas.

3.3 CARGAS DE ARTEFACTOS PEQUEÑOS Y DE LAVANDERÍA EN UNIONES DE VIVIENDA

En cada unidad de vivienda, la carga del alimentador debería ser calcula en 1 500 W por cada circuito derivado de dos conductores para artefactos pequeños. Se consideran artefactos pequeños alimentados por tomacorrientes de 10, 15 ó 20 A instalados en cocina, repostería, comedor, sala, lavandería.

3.4 SALIDA PARA UN ARTEFACTO ESPECÍFICO

Se considera la corriente nominal del artefacto o carga servida 3.5 ARTEFACTOS DE COCCIÓN EN UNIDADES DE VIVIENDA

La demanda máxima del alimentador para cocina eléctrica de uso doméstico, hornos empotrados, cocinas de mostrador y otros artefactos de cocción de uso doméstico mayores de 2 kW pueden ser calculadas de acuerdo a la tabla del C.N.E.

Tipo de Local Carga unitaria_W/m2

Auditorios Bancos

Barberías, peluquerías y salones de belleza Asociaciones o casinos

Locales de depósito y almacenamiento Edificaciones comerciales e industriales Edificaciones para oficinas

Escuelas

Garajes comerciales Hospitales

Hospedajes

Hoteles, moteles, incluyendo apartamientos sin cocina (*) Iglesias

Unidad(es) de vivienda (*)

Restaurantes Tiendas

Salas de audiencia

En cualquiera de los locales mencionados, con excepción de las viviendas unifamiliares y apartamentos individuales de viviendas multifamiliares, se aplicara lo siguiente: Espacios para almacenamiento

Recibos, corredores y roperos Salas de reuniones y auditorios

10 25 25 18 2,5 20 25 25 5 20 13 20 8 25 18 25 18 2,5 5 10 CAPACIDAD DE INTERRUPTORES 3/8

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4. EJEMPLO DE CÁLCULOS DE CONDUCTORES EN INSTALACIONES DE INTERIORES

A continuación se presentará una aplicación de cálculo para seleccionar los conductores de una instalación de interiores residencial.

Área techada (At) = 120 m² Área no techada (Ant) = 80 m²

Longitud del cable de acometida = 15 m Temperatura ambiente = 32 o_C

Tabla 2.4 Cuadro de carga de una instalación residencial interior.

CÁLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA

Se determinará la potencia instalada de los diferentes circuitos del sistema eléctrico según cuadro de cargas:

4.1 CÁLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA DEL CIRCUITO DE ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES

La potencia instalada del circuito de alumbrado y tomacorrientes que no alimentan cargas de artefactos pequeños (PI₁) se determina según las recomendaciones del CNE, donde considera como cargas unitaria de 25 W/m2_{para áreas techadas y de 5 W/m}2

para áreas no techadas.

PI₁= At (25 W/m²) + Ant (5 W/m²)

PI₁= 120 m² (25 W/m²) + 80 m² (5 W/m²) PI₁= 3 400 W

4.2 CÁLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA DE CARGAS DE ARTEFACTOS PEQUEÑOS (PI₂)

Según el CNE, se considera 1 500 W/circuito. Se considera 1 circuito para esta aplicación.

PI₂ = 1 500 W

a.Potencia Instalada para la Cocina Eléctrica (Pi₃) : PI₃= 8 000 W, con horno b.Potencia Instalada para el Calentador de Agua (Pi₄) : PI₄= 1 500 W, 130 lt. c.Potencia Instalada para el circuito de Bomba de Agua (Pi₅) :PI₅= 373 W d.Potencia Instalada para el Circuito de Secadora de Ropa (Pi₆) :PI₆= 3 000 W Luego:

PI = PI₁ + PI₂+ PI₃+ PI₄ + PI₅ + PI₆

PI = 3 400 + 1 500 + 8 000 + 1 500 + 373 + 3 000 PI = 17 773 18 kW

Tipo Carga Potencia en W

Cocina eléctrica 8 000 Calentador de agua 1 500

Bomba de agua 373

Secador de ropa 3 000 Cargas de artefactos pequeños 1 500

≈

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INST INST INST INST

4.3 CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA

a.Máxima demanda del circuito de alumbrado (MD₁).

De acuerdo a la Tabla 2, los primeros 2 000 W tendrá un factor de demanda de 1, los restantes, hasta 118 000 W, de 0,35.

MD₁= 1 (2 000) + 0,35 (1 400) MD₁= 2 510 W

b.Máxima demanda de artefactos pequeños (MD₂). MD₂= 1 500 W x 1

MD₂= 1 500 W

c.Máxima demanda de la cocina eléctrica (MD₃). MD₃= 8 000 W x 0,8

MD₃= 6 400 W

d.Máxima demanda del calentador de agua (MD₄). MD₄= 1 500 W x 1

MD₄= 1 500 W

e.Máxima demanda para el circuito de bomba de agua (MD₅). MD₅= 373 W x 1

MD₅= 373 W

f. Máxima demanda para el circuito de la secadora de ropa (MD₆). MD₆= 3 000 W x 1 MD₆= 3 000 W Luego: MD = MD₁ + MD₂+ MD₃+ MD₄+ MD₅ + MD₆ MD = 2 510 + 1 500 + 6 400 + 1 500 + 373 + 3 000 MD = 15 783 W

4.4 CÁLCULO DEL CONDUCTOR ALIMENTADOR a.Cálculo por Capacidad de Corriente

In = 46 A

Considerando un factor del 25% de reserva Id = 1,25 x In

Id = 1,25 x 46 Id = 57,5 A

Con este valor (Id), vamos a la Tabla de conductores y elegimos el conductor calibre 16 mm2_{con aislamiento TW o el conductor calibre 10 mm}2_{si el aislamiento es THW:}

ϕ Cos U 3 MD In = 0,9 220. 3 15783 In = CAPACIDAD DE INTERRUPTORES 5/8

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INST INST INST INST

b.Cálculo por Caída de Tensión.

Donde:

K = 2 para circuitos monofásicos K = 3 para circuitos trifásicos

= resistividad

L = longitud del alimentador I_d = corriente de diseño Cos = factor de potencia

U_P = máxima caída de tensión permitida

S = 4,83 mm2

De ambos cálculos determinamos el calibre mayor, es decir: TW en ducto : 3 x 16 mm2_{(63 A)}

THW en ducto: 3 x 10 mm2_{(55 A)}

· CÁLCULO DEL CONDUCTOR PARA EL CIRCUITO DE ALUMBRADO.

Según el CNE, se debe utilizar como mínimo el conductor de 2,5 mm2 _{- TW para}

alimentar como mínimo a 16 salidas para iluminación.

· CÁLCULO DEL CONDUCTOR PARA EL CIRCUITO DE TOMACORRIENTES MONOFÁSICOS.

Según el CNE, se debe utilizar el conductor de 4mm2 _{– TW par alimentar como}

máximo a 16 salidas de tomacorrientes.

· CÁLCULO DEL CONDUCTOR PARA EL CIRCUITO DE LA COCINA ELÉCTRICA.

In = 20,995 A Id = 1,25 x In Id = 1,25 x 20,995 Id = 26, 24 A

De acuerdo a la Tabla 2 del CNE-Utilización se obtiene el conductor 3 x 4 mm2 _–

THW en ducto. Up .Cos Id . L . K. In = ϕ φ √ φ φ 220 . 0,025 0,9 . 57,5 . 15 0,0175. . 3 S = ϕ Cos U 3 P In = 1 . 220 . 3 000 8 In = CAPACIDAD DE INTERRUPTORES 6/8