instalaciones electricas by Gonzalo Chong

MODULO: INSTALACIONES ELECTRICAS

Diplomado: “Residente de obras y edificaciones” Expositor : Juan A. Lopez Camacho Email : jlopez2011@yahoo.es

CONTENIDO Capítulo 1: Electroductos. Capítulo 2: Colocar cajas de centro. Capítulo 3: Tender Red de Electroductos. Capítulo 4: Conductores Eléctricos. . Capítulo 5: Circuito Eléctrico.

CAPÍTULO I

ELECTRODUCTOS

ELECTRODUCTOS Las tuberías se emplean para proteger los conductores de una instalación eléctrica, pudiendo ser utilizadas en instalaciones semi visibles o empotradas. Las tuberías que se expenden son normalizadas y se clasifican en dos tipos: -Tuberías Metálicas. -Tuberías No Metálicas.

TUBERIA METÁLICA PESADA Son galvanizados o con recubrimiento negro esmaltado, su superficie interior es lisa para evitar daños al aislamiento o a la cubierta de los conductores. Se fabrican en tramos de 3,05 m y con diámetros que van de 13 mm (½”) a 152,4 mm (6”).

TUBERIA METÁLICA LIVIANA Electroductos metálicos livianos, el diámetro máximo recomendable para estos tubos es 51 mm (2”) y debido a que son de pared delgada en estos tubos no se pueden hacer roscados, de modo que los tramos se pueden unir por medio de accesorios de unión especial.

TUBERIA DE PVC Se fabrican en dos tipos: • Electroductos rígidos de PVC de pared gruesa SAP, utilizados especialmente cuando van sobrepuestos o embutidos en paredes o subterráneamente. Se fabrican desde 1/2” a 4”. • Electroductos de PVC de pared liviana - SEL, utilizados preferentemente embutidos o sobrepuestos sin exposición a daños mecánicos. Se fabrican desde 5/8” a 2”.

TUBERIA DE PVC En las instalaciones eléctricas de interiores se emplean electroductos de plástico de Cloruro de Polivinilo – PVC, Se fabrican en unidades de 3 m de longitud. CARACTERISTICAS -Auto extinguible al fuego e Insensible a la acción química. -Peso muy ligero y fácil para el curvado. -Buen aislante eléctrico.. DENOMINACIÓN PVC – SEL 15mm Material – Clase de Fabricación Diámetro Nominal

DIAMETRO DE ELECTRODUCTOS DE PVC DIAMETRO NOMINAL ( mm )

DIAMETRO NOMINAL – SEL ( PULGADAS )

DIAMETRO NOMINAL – SAP ( PULGADAS )

5/8

3/4

1/2

3/4

1¼

1½

1¼

CURVA PVC - SEL

CURVA PVC - SAP

CONECTORES RESORTERA

RADIO EXTERNO PARA HACER CURVAS DIAMETRO RADIO EXTERNO LONGITUD DEL NOMINAL ( mm ) (cm) ELECTRODUCTO (cm)

CAPÍTULO II

COLOCAR CAJAS DE CENTRO

COLOCAR CAJAS DE CENTRO Las cajas de centro se utilizan en instalaciones eléctricas para unir tramos de electroductos, como salidas para alumbrado, caja de paso y hacer dentro de ellas los empalmes y conexiones necesarias en las distintas combinaciones. TIPOS a.- De Fierro Galvanizado b.- De Madera. c.- De PVC.

-Cajas de F°G° Liviano -Cajas de F°G° Pesado

CAJAS OCTOGONALES Se instala como salida de alumbrado en techo (Centro) o pared ( Braquete ), como caja de paso. 100x40 mm (4’’x1½’’)

CAJAS RECTANGULAR Se instala como salida de tomacorrientes, interruptores, pulsadores, caja de paso, salida de TV , teléfono ,etc. 100x55x50 mm (4’’x2 1/8”x1 7/8’’)

CAJA CUADRADA Se instala como caja de paso en alimentadores, montante elĂŠctrica y/o salida para interruptores tipo dado.

DIMENSIONES 100x100x50 mm 150x150x75 mm 200x200x100 mm 300x200x50 mm 400x250x100 mm

TAPAS PARA CAJA CUADRADA Y OCTOGONAL

OPERACION : PREPARAR ARGOLLA Y ANCLAJE Tiene como finalidad preparar un anillo de alambre N째 16 que se coloca en el interior de las cajas octogonales para que sirvan de soporte a las luminarias y de anclaje al concreto. PROCEDIMIENTO 1.-Cortar alambre negro N째 16 (aproximadamente 30) 2 o 3 trozos por caja. 2.-Trenzar los alambres cortados. 3.-Introducir los alambres trenzados por los orificios de la caja ,ensanchando previamente los orificios.

CAPÍTULO III

TENDER RED DE ELECTRODUCTOS

UBICACIÓN DE CAJAS

2.20 TIMBRE

-0.10

RED DE ELECTRODUCTOS CUARTO DE ASCENSOR

TCA AZOTEA

TA - 501

QUINTO PISO

CAJA PASE

TA - 401

CUARTO PISO

TA - 402

TA - 301

TERCER PISO

KWH

TA - 101

TABLEROS

KWH

TA - 302

TA - 201

SEGUNDO PISO S.D.S EDELNOR

LEYENDA

TA - 502

TCA : TABLERO DE CTROL ASCENSOR

TA - 202

TSG

TCE : TABLERO CTROL ELECTROBOMBA

TA - 102

SOTANO

TCE

MONTANTE ELECTRICA

BANCO MEDIDORES

MONTANTE DE INTERCOMUNICACORES

AZOTEA

LEYENDA CAJA PASE 100 X 100 X 50

CUARTO PISO

TERCER PISO

SEGUNDO PISO

TELEFONICA

502

501

QUINTO PISO

401

402

301

302

201

202

101

102

TSG SOTANO

TELEFONO INTERIOR

PORTERO

CAJA PASE 150 X 150 X 40

MONTANTE TV CABLE AZOTEA

TV QUINTO PISO

TV TV TERCER PISO

TV SEGUNDO PISO

SOTANO

502

LEYENDA CAJA PASE 150 X 150 X 75

CUARTO PISO

TV CABLE

501

401

301

201

101

TV TV TV TV

402

302

202

102

SALIDA DE TV

CAJA PASE 150 X 150 X 40

CAPÍTULO IV

CONDUCTORES ELECTRICOS

CONDUCTORES ELECTRICOS Materiales generalmente de cobre y/o aleación de cobre que se caracterizan por la gran facilidad con que permiten el paso de la corriente eléctrica. El cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas. -COBRE DE TEMPLE DURO ( 97% DE PUREZA ) Líneas de alta tensión y transmisión. -COBRE DE TEMPLE BLANDO O RECOCIDO ( 99.9% DE PUREZA ) Instalaciones interiores con aislamiento.

CARACTERĂ?STICAS CONSTRUCTIVAS Los

conductores

tienen

tres

partes

muy

diferenciadas: a.- El alma o elemento conductor. b.- El aislamiento. c.- Las cubiertas protectoras.

CLASIFICACION DE LOS CONDUCTORES • Según su constitución:

Alambre

Cable

Cordón

CLASIFICACION DE LOS CONDUCTORES

• Según el número de conductores: Monoconductor

Multiconductor

BiplastoTWT (Indoprene)

CLASIFICACION DE LOS CONDUCTORES • Según sus condiciones de empleo:  Conductores de cobre desnudo.

 Alambres y cables de cobre con aislación.

APLICACIONES a.-Alambre : Utilizado en interiores de viviendas y comercio en general. b.-Cable : Utilizado en redes de alta tensión (sin aislamiento), y baja tensión (aislados), por donde transportan grandes cantidades de corriente. c.-Cordón : Utilizados generalmente en instalaciones móviles, donde se requiere conductores flexibles.

IDENTIFICACION DE LOS CONDUCTORES El alma del conductor se identifica por su tamaño o calibre, que puede ser milimétrico o expresado en AWG o MCM equivalencia en milímetros.

AISLANTES Materiales no metálicos que se caracterizan por no permitir el paso de la corriente eléctrica a través de él . Los materiales aislantes mas usados en la fabricación de los conductores eléctricos son : a.- Cloruro de Polivinilo (PVC): Es una resina que resulta de la polimerización y puede ser termoplástico, se puede obtener productos rígidos y flexibles. b.- Polietileno (PE) : Es un plástico resistente al frió, a la penetración de la humedad higroscópico, etc .Por ejemplo cables submarinos. c.- Polietileno Reticulado (XLPE) : Tiene una estabilidad térmica entre 90 a 100°C (soporta hasta 5 KV) y un buen comportamiento al envejecimiento, además es eficaz contra los rayos ultravioleta.

INTENSIDAD DE CORRIENTE ADMISIBLE PARA CONDUCTORES DE COBRE (AWG) TW :TEMPERATURA DE OPERACION = 60 °C THW :TEMPERATURA DE OPERACION = 75 °C

SECCIÓN NOMINAL

GRUPO A TW THW

GRUPO B TW THW

(mm2)

AWG

•

0,82

7,5

•

1,31

•

2,08

•

3,31

•

5,26

•

8,36

• •

13,30 6 21,15

55 4

65 70

95 105

125

Grupo A: hasta 3 conductores en tubo, en cable o directamente enterrados. Grupo B: conductor simple al aire libre.

INTENSIDAD DE CORRIENTE ADMISIBLE PARA CONDUCTORES DE COBRE (mm2) SECCIÓN NOMINAL

TW :TEMPERATURA DE OPERACION = 60 °C THW :TEMPERATURA DE OPERACION = 75 °C

(mm2)

THW

•

1,5

•

2,5

•

NOTA : Los conductores eléctricos THW solo se fabrican en cables. T : Termoplastic ; H : Hot ; W : Water

EMPALMES ELECTRICOS Se entiende por empalme a la unión de dos o mas conductores entre si, se lleva a cabo ante la necesidad de conectar una línea a los equipos, prolongar una línea mas allá de un limite dado, derivar un conductor, en un punto intermedio de otro, etc.

TIPOS DE EMPALMES -Empalme de 2 y 3 conductores. -Unión Simple . -Empalme Western Union -Derivación Simple “T”. -Derivación “T” con amarre de seguridad. -Conductor múltiple, etc.

Empalmes usando Conectores de Derivaci贸n

Empalmes usando Bornera de Derivaci贸n

Conectores de Resorte Scotchlok K(MR) , R,Y,G y B de 3M

Conectores 3M tipo O/B+,R/Y+ y B/G+

Conectores de Resorte Scotchlok K(MR) , R,Y,G y B de 3M

Herramienta para instalar conectores

Conector de Derivaci贸n

Cintas de Vinil scotch

Conectores y terminales aislados

Lubricante para el tendido de cables

Sujetadores de cables de 1,5 ; 2,5 ; 4 ; 6; 10 ,16 mm2 etc.

CAPÍTULO V

CIRCUITO ELECTRICO

CIRCUITO ELECTRICO MAGNITUDES ELECTRICAS :  Corriente (I) : Desplazamiento de

Carga (Receptor) Conductor

electrones libres a través de un conductor - Unidad : Amperio ( A )

 Voltaje (V) : Denominado tensión eléctrica. Es la cantidad de fuerza electromotríz (FEM) que impulsa a los electrones en un conductor. - Unidad : Voltio ( V )

 Resistencia

A B

I VAB

(R)

: Grado de oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente. - Unidad : Ohmio ( Ω )

Interruptor (Switch)

CARGA

Fuente de Voltaje (Generador)

CORRIENTE ELECTRICA  Flujo de electrones orientados dentro de un conductor INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA (I)  Magnitud Escalar  Indica la rapidéz con que fluye la carga eléctrica, a través de la sección recta de un conductor

Tipos de Corriente ALTERNA AC

∼

CONTINUA DC

Características

I = 3A -

Generación

Representación

Es oscilante, cambia de sentido e intensidad a través del tiempo Generado en centrales eléctricas (por generadores)

Frecuencia = velocidad con que se repite un ciclo ( f = 60Hz = 60 ciclos/s)

1 ciclo

Es constante en sentido e intensidad a través del tiempo. Generado por pilas, baterías.

I max

I I constante

EL VOLTÍMETRO Instrumento de medición que mide tensión o ddp (diferencia de potencial). Unidad : Voltio

+ U

R -

• El voltímetro se conecta en paralelo a la carga. • El voltímetro tiene una resistencia interna muy elevada.

EL VOLTÍMETRO punta de prueba roja (+) 0

cuadrante bornes VDC

Batería, 12VDC

VAC

Ω

ADC COM

punta de prueba negra (-)

conmutador selector

1º Seleccione el tipo de tensión (AC o DC). 2ºEscoja la escala apropiada. 3ºConecte las puntas de medición. 0

4º Inserte el voltímetro en paralelo. 5º Tome la lectura.

220

bornes

VDC

Batería

V Ω

VAC

COM

EL AMPERÍMETRO

Instrumento de medición que mide intensidad de corriente eléctrica. Unidad : Amperio

+ U

+ R

U -

• El amperímetro se conecta en serie a la carga. • El amperímetro tiene una resistencia interna muy pequeña.

EL AMPERÍMETRO

1º 2º 3º 4º 5º

Seleccione el tipo de corriente (AC o DC). Escoja la escala apropiada o la más elevada. Conecte las puntas de medición. Inserte el amperímetro en serie con la carga. Tome la lectura.

RESISTENCIA ELÉCTRICA • Es la oposición que ejercen los materiales al paso de la corriente. • Símbolo de la resistencia = R • La unidad de la resistencia es el ohm. • Símbolo de la unidad = Ω • La resistencia de un conductor depende del material, su longitud y sección.

UNIDAD DE LA RESISTENCIA Múltiplos del ohm: • kilohm (kΩ) • 1 kΩ = 1 000 Ω • megohm (MΩ) • 1 MΩ = 1 000 000 Ω Submúltiplo del ohm: • miliohm (mΩ) • 1 W = 1 000 mΩ

EL OHMÍMETRO 0

• El ohmímetro mide resistencia eléctrica. • El ohmímetro se conecta directamente a los bornes del resistor o carga.

Ω COM

• Nunca debe medirse resistencia a un dispositivo o resistor energizado.

EL OHMÍMETRO 1º Seleccione la función ohmímetro. 2º Escoja la escala apropiada. 3º Conecte las puntas de medición y crúcelas. 4º Haga el ajuste a cero, si el ohmímetro es analógico. 0

0 Ω

ohmios

a) Ajuste a cero

ajuste a cero

Ω

ohmios

b) Medición del resistor

EL OHMÍMETRO 5º Asegúrese que el resistor a medir esté sin energía. 6º Inserte el ohmímetro directamente a la carga. 7º Tome la lectura.

Ω

ohmios

b) Medición del resistor

Ω

M 3

EL MULTIMETRO Instrumento que permite realizar mĂşltiples mediciones como voltaje , corriente y resistencia.

LA PINZA AMPERIMETRICA Es un tipo especial de Amperímetro que basa su funcionamiento en la medida indirecta de la corriente que circula por un conductor que a su vez genera un campo magnético.

RESISTIVIDAD • La resistividad es importante para saber qué materiales nos ofrecerán mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica.

Material

Aluminio

Cobre

Plata

Plomo

Ω- m2/m

0,027 8

0,017 8

0,016 7

0,21

(Resistividades a 20 °C)

FÓRMULA DE LA RESISTENCIA La resistencia de un conductor depende: del material, su longitud y sección. Según la Ley de Pouillet:

Donde: • R = resistencia (Ω) ∀ ρ = resistividad (Ω x mm2 / m) • L = longitud (m) • S = sección transversal (mm2)

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO • Todo aparato, máquina o instalación eléctrica debe estar aislado de la parte activa donde circula la corriente eléctrica. • Con el paso de tiempo este nivel de aislamiento se va deteriorando a tal punto que la masa o carcasa de los equipos se hacen conductivos, originado un peligro para las personas y los mismos equipos. • Es por ello, que se requiere mantenerlos en buen estado.

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO • Sin embargo, es posible medir la resistencia de aislamiento de las instalaciones y equipos a fin de evaluar su estado y tomar acciones correctivas, este instrumento se llama megóhmetro. • El megóhmetro puede aplicar 500 VDC ó 1 000 VDC a un circuito y mostrar la lectura de la resistencia. • El valor mínimo permisible, según el Código Nacional de Electricidad (CNE), es 1,22 MW.

EL MEGOHMETRO Es un tipo es un instrumento que mide resistencias de alto valor del orden de los megohmios, consta de una escala graduada en megohmios y una fuente generadora.

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Medición de la resistencia de aislamiento: • Regule el selector de funciones al ajuste correcto (500 VDC). • Una los cables de prueba. • Presione el botón de prueba (o gire la manivela). • Observe la lectura de la escala, debe ser cero ohms. • Separe los cables de prueba. • Vuelva a presionar el botón de prueba (o gire la manivela). • Observe la lectura de la escala- debe estar en infinito.

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Medición de la resistencia de aislamiento: La resistencia de aislamiento entre todos los conductores vivos cerrados/dentro de un conducto y tierra no debe ser menor que 1,2 Megohmios (1,2 MΩ).

Barras Abierto

No menor a 1,2 MΩ

CIRCUITO ELÉCTRICO

Conjunto de elementos y conductores que forman un camino cerrado (malla) por el cual circula una corriente eléctrica.

ELEMENTOS

1. Fuente de tensión Entrega energía. 2. Receptor Consume energía. 3. Interruptor Abre o cierra circuitos. 4. Conductor Transporta la energía.

MAGNITUDES ELECTRICAS FUERZA ELECTROMOTRIZ (U) Es la presión que mueve a los electrones. CORRIENTE ELÉCTRICA (I) Es el movimiento de los electrones. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R) Es la oposición al paso de la corriente.

LEY DE OHM “La intensidad de la corriente eléctrica es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece entre los mismos”.

LEY DE OHM

U I= R

U = I.R

U R= I

U: volts (V) I : amperes (A) R : ohms (â&#x201E;Ś)

LEYES DE KIRCHHOFF

• Ley de Tensiones – Segunda ley de Kirchhoff. • Ley de Corrientes – Primera ley de Kirchhoff.

CONEXIÓN SERIE

En esta conexión las cargas están colocadas unas a continuación de otras.

CONEXIÓN SERIE

• Circula la misma corriente.

I = I1 = I 2 = I3

LEY DE TENSIONES Segunda Ley de Kirchhoff โ ข La tensiรณn total es igual a la suma de las diferentes tensiones en serie.

U = U1 + U 2 + U 3

LEY DE TENSIONES Segunda Ley de Kirchhoff • En una malla (circuito cerrado) la tensión que entrega la fuente es igual a la suma de las caídas de tensión de cada una de las cargas.

U = U1 + U2 + U3 + … + Un

RESISTENCIA EQUIVALENTE

RT = R1 + R2 + R3

CIRCUITO EQUIVALENTE

U = I . RT

CONEXIÓN PARALELO L1

Lámpara

Calefacción

L2 • En esta conexión las cargas se pueden conectar o desconectar a voluntad.

CONEXIÓN PARALELO

• Cargas sometidas a la misma tensión.

U = U 1 = U2 = U3

LEY DE CORRIENTES Primera Ley de Kirchhoff

Nodo “M”: I = I1 + I2 + I3

LEY DE CORRIENTES Primera Ley de Kirchhoff “La suma de las corrientes que entran en un nudo es igual a la suma de las corrientes que salen de él”

I = I 1 + I2 + I3

RESISTENCIA EQUIVALENTE

1 1 1 1 = + + R T R1 R 2 R 3

CIRCUITO EQUIVALENTE

U=I.RT

CASO PARTICULAR

R1 × R 2 RT = R1 + R 2

EJEMPLO DE CARGAS EN PARALELO

EFECTOS DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA SOBRE EL CUERPO HUMANO

CORRIENTE ELECTRICA

EFECTOS

Inferior a 25 mA

Contracción muscular, aumento de tensión sanguínea

25 mA a 80 mA

Posible perturbación en el ritmo cardiaco y respiratorio, parada temporal del corazón y respiración

80mA a 3 A

Especialmente peligrosa. Puede ocasionar fibrilación ventricular, de consecuencias mortales en la mayoría de los casos

Mayor a 3 A

Perturbación del ritmo cardiaco. Posibilidad de parálisis cardiaca y respiratoria

TIEMPO DE DURACIÓN DEL CONTACTO ELECTRICO A) PELIGRO DE ELECTROCUCIÓN : Depende de cantidad de electricidad (Intensidad-Tiempo) B) TABLA REFERENCIAL.

Intervalos de Tiempo de Corriente contacto 20 – 50 mA

50 – 500 mA > 500 mA

Resultados

< 1 Seg

No mortal

> 1 Seg

Calambres en músculos de respiración; posible muerte asfixia

2 a 5 Seg

Posible paro respiratorio y/o fibrilación ventricular; paro cardiaco Peligro de muerte por parálisis de centros nerviosos.