Electric Id Ad Guia Practica Para Viviendas

Electricidad. Gua prctica para viviendas. 76 pp.: il ELECTRICIDAD / INSTALACIONES ELCTRICAS / ELECTRIFICACIN RURAL / DESARROLLO HUMANO / TECNOLOGA APLICADA / Pe: Cajamarca 205/E15 Clasificacin SATIS. Descriptores OCDE

Primera edicin: 2011 Soluciones Prcticas Razn social: Practical Action Domicilio: Av. Jorge Chvez 275, Miraflores. Casilla Postal 18-0620 Lima 18, Per Telfonos: (51-1) 444-7055, 242-9714, 447-5127 Fax: (51-1) 446-6621 Correo-e: [email protected] www.solucionespracticas.org.pe www.cedecap.org.pe Compilacin y edicin cientfica: Ivo Salazar, Jos Chiroque, Miguel Arstegui, Rafael Escobar Correccin de estilo: Marita Obregn Diseo: Calambur Impreso por: Servicios Generales Producido en Per, abril de 2011

NDICE

Parte 1. Conocimientos bsicos de energaConceptos bsicos ........................................................................6 Qu es la electricidad?.................................................................7 Magnitudes elctricas....................................................................7 Resistencia elctrica.....................................................................10 Potencia elctrica.........................................................................14 Estimacin de la cantidad de energa consumida..........................16 Corriente alterna y corriente continua.........................................18

Parte 2. Instalaciones elctricas de energaElementos de un circuito elctrico...............................................22 Instalacin elctrica.....................................................................23 Medidas de seguridad personal en las instalaciones elctricas.... 24 Caractersticas de las instalaciones elctricas...............................24 Tipos de instalaciones elctricas..................................................25

Parte 3. Simbologa de la instalacin elctricaElementos de una instalacin elctrica........................................29 Herramientas bsicas...................................................................30 Conociendo el manejo de los instrumentos bsicos.....................31 Accesorios ms usados en las instalaciones elctricas..................33 Conductores elctricos................................................................38

Parte 4. Representacin a travs de diagramas y smbolos de una instalacin elctricaFinalidad de un interruptor..........................................................48 Finalidad de un interruptor doble................................................56 Interruptores de conmutacin.....................................................59 Esquemas prcticos para la instalacin de diferentes puntos de luz...............................................................................64

MANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

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ESTIMADO LECTOR:El presente manual espera servirte como una herramienta para que adquieras conocimientos sobre los fundamentos y aplicaciones de las instalaciones elctricas en viviendas. En sus cuatro secciones aprenders sobre: Conocimientos bsicos de energa (definiciones de energa, magnitudes, consumo y tipos de corriente) Instalaciones elctricas de energa (elementos, instalacin y tipos) Simbologa de una instalacin elctrica (herramientas, smbolos, conductores) Representacin mediante diagramas (esquemas prcticos para instalacin e interruptores)

Este manual forma parte de la una serie de guas prcticas sobre aplicaciones de la electricidad en la vida cotidiana, editadas por Soluciones Prcticas, en el marco del proyecto Promocin del uso apropiado de la electricidad en las reas de los proyectos de ampliacin de la frontera elctrica en la regin Cajamarca (Proenerga), ejecutado con el apoyo del gobierno regional de Cajamarca y el financiamiento de la Agencia Japonesa de Cooperacin Internacional (JICA).

PARTE 1

CONOCIMIENTOS

BSICOSDE ENERGAMANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

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Conceptos bsicosEnerga mecnicaEs una forma de energa que es producida debido a la posicin o al movimiento de un cuerpo. Esta energa puede ser producida por equipos o mquinas para diversas aplicaciones. Por ejemplo, se puede aprovechar la energa de un tractor o de una yunta para arar la tierra, as como la energa de un motor para mover un molino y moler granos. La energa mecnica puede ser transformada en electricidad a travs de un generador elctrico.

Energa hidrulicaSe produce con el movimiento del agua, que puede mover dispositivos, como por ejemplo, molinos o al caer de una altura determinada, para generar energa elctrica a travs de una turbina.

GRFICO 1. Pequea turbina hidrulica

Energa elicaEmplea la energa del viento para poner en movimiento elementos, como por ejemplo las palas de un molino, que pueden mover un generador para generar electricidad o una aerobomba para extraer agua de pozos.GRFICO 2. Aerogenerador

Energa elctricaEs la energa producida a partir de la transformacin de la energa hidrulica, a travs de centrales hidroelctricas, mediante la transformacin de combustibles convencionales (gas, petrleo, carbn), o mediante la transformacin de fuentes de energa renovable (sol, viento, mareas del mar, biomasa), a travs de sistemas elicos, sistemas solares, centrales mareomotrices y de biomasa.

Qu es la electricidad?

La electricidad es un fenmeno fsico cuyo origen son las cargas elctricas. La electricidad es una forma de energa que se puede aprovechar de diferentes maneras: para generar movimientos mecnicos, calor, iluminacin, etc. Es la base fundamental para poner en funcionamiento desde pequeos equipos hasta aparatos de gran potencia. Este fenmeno es estudiado y representado por diferentes leyes o ecuaciones matemticas.

Magnitudes elctricasVoltajeTambin conocido como tensin o diferencia de potencial, es la fuerza electromotriz que ejerce una fuente de suministro de energa elctrica sobre las cargas o electrones a lo largo del conductor de un circuito elctrico cerrado. A mayor diferencia de potencial, mayor ser el voltaje existente en el conductor del circuito.


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La electricidad se genera a un determinado voltaje, este es elevado por medio de transformadores para reducir prdidas y es transportado a largas distancias hasta llegar a los centros de consumo (ciudades, fbricas), donde nuevamente la tensin es reducida segn su uso. Segn instalaciones, podemos tener:

Alta tensin. Mayor a25 kV. Se emplea para transportar energa a grandes distancias, desde los centros de generacin hasta las subestaciones de transformadores. Es comn encontrar altas torres metlicas sujetando gruesos cables que cuelgan de grandes aisladores.

Media tensin .Se emplea para transportar tensiones de 1 kV hasta 25 kV desde las subestaciones hasta los transformadores de baja tensin, para suministrar la corriente elctrica a los centros de consumo.

Baja tensin. Tensiones inferiores a 1 kV, que se reduce ms para usar la energa elctrica en la industria, hogares, alumbrado pblico. En nuestro pas el voltaje que llega a nuestros domicilios es de 220 voltios y en la industria puede ser de 220, 380 y 440 voltios, dependiendo del trabajo y de las caractersticas de los equipos a poner en funcionamiento.

Amperios o intensidad de la corriente elctricaCorriente o intensidad elctrica. Es la cantidad de carga elctrica que recorre un conductor elctrico por unidad de tiempo. La unidad de medida es el amperio (A), que permite conocer la cantidad de corriente que circula por los diferentes circuitos elctricos implementados en la industria o redes elctricas domiciliarias. Los submltiplos (mA o miliamperios) se emplean, por lo general, para medir corrientes de poca intensidad con las que trabajan los circuitos lectrnicos.

La intensidad del flujo de los electrones de una corriente elctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensin o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) medida en ohmios que ofrezca la carga o dispositivo conectado al circuito. En el siguiente circuito elctrico bsico podemos observar cmo se produce el encendido de un foco, y a la derecha, la representacin grfica del circuito elctrico cerrado en el que la batera es la fuente de generacin (E) que entrega un determinado voltaje que circula por un conductor para encender una carga o resistencia (foco) representado por (R).

GRFICO 3. La energa almacenada en una pila o batera es aprovechada para dar iluminacin

a travs de un foco. Este proceso se representa en un dibujo llamado diagrama o esquema.


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El ampere o amperio es la unidadde medida con que se mide la intensidad o corriente elctrica y se representa con la letra A en maysculas.

Ml plosKiloamperio (kA): 1 kA = 1 000 A

Subml plos

UNIDAD DE MEDIDA

Miliamperio (mA) = 1-3 A = 0.001 A Microamperio (A) = 10-6 A = 0.0000001 A

Resistencia elctricaEn una instalacin elctrica cualquier equipo o dispositivo conectado representa una resistencia u obstculo para la circulacin de la corriente elctrica, tambin los conductores se comportan como una resistencia. La resistencia es la mayor o menor dificultad que opone un material al paso de la corriente elctrica, dependiendo de las caractersticas del material, longitud y de la seccin. La resistencia se representa por la letra R y su smbolo es la letra griega omega (). La resistencia elctrica vara por la seccin del conductor: Cuanto mayor es la seccin del conductor, la resistencia disminuye Cuanto menor es la seccin, la resistencia aumenta Variacin de la resistencia por la longitud del conductor: Cuanto ms largo es el conductor, la resistencia aumenta Cuanto menor es el conductor, la resistencia disminuye

Conexin de resistencias o elementos en paraleloLa mayora de los artefactos y mquinas son conectados a la red en paralelo. A manera de ilustracin podemos ver tres focos conectados de esta forma, siendo la fuente de alimentacin una batera de 12 V (voltios). Cuando los elementos estn colocados en paralelo la tensin es constante y las intensidades de la corriente o resistencias se suman.

GRFICO 4.

Focos conectados en paralelo y esquema de la conexin

GRFICO 5.

Ejemplos de equipos elctricos conectados en paralelo

GRFICO 6.

Diagrama de un circuito elctrico en paralelo

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1 LMPARA ELCTRICA

2 LICUADORA

3 CAUTL ELCTRICO

MOTOR ELCTRICO


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Clculo de la resistencia total cuando se encuentran en paralelo Para dos resistencias diferentes en paralelo:

Para tres o ms resistencias en paralelo:

Conexin de resistencias o elementos en serieEn la conexin en serie el voltaje se suma y la intensidad de corriente permanece constante. En el siguiente ejemplo, los paneles solares estn conectados en serie, entonces el voltaje resultante es 24 voltios (12 voltios + 12 voltios = 24 voltios), mientras que la intensidad resultante se mantiene constante: 3 amperios. Clculo de las resistencias en serie:

GRFICO 7. Paneles solares conectados en serie

GRFICO 8. El grupo A formado por cuatro paneles est en serie sumando 48 V, con

una corriente de 5 A; igual est conectado el grupo B. Finalmente, A y B se conectan en paralelo, lo que da como resultante un voltaje de 48 V y una corriente de 10 A. Abajo, las ocho bateras estn conectadas en serie sumando un voltaje de 48 V, mientras que los amperios permanecen constantes en 300 Ah (amperios hora).


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Potencia elctricaEs la cantidad de energa consumida (por una vivienda o una empresa) o suministrada (por una central elctrica) por una unidad de tiempo. Si comparamos la energa elctrica con el agua, la potencia sera la cantidad de litros por segundo que salen de un reservorio. Los equipos han sido diseados y dimensionados para que funcionen con una determinada potencia.

P = E/tDe forma prctica, vemos que las redes elctricas entregan energa a nuestras casas y los equipos que tenemos en nuestros hogares la consumen. En Per, la tensin establecida es 220 V. Este es un dato considerado por los fabricantes para la produccin de todos los equipos elctricos (televisores, DVD, radios, computadoras, refrigeradores, planchas, etc.). Cada equipo tiene una placa en la que se especifican sus caractersticas elctricas de funcionamiento.

La placa de un motor especifica los siguientes datos: potencia determinada,tres posibles tensiones de trabajo, 220 V si lo conecta directamente a la red, 380 V y 440 V si el dueo del taller o fbrica contrata con la empresa elctrica la entrega de la energa con esta tensin. Motor trifsico norma IEC, carcasa cerrada, marca SP, de 4 polos, potencia de 0,746 kW, tensin de trabajo 220/380/440 V, 60 Hz

Ejemplo prctico

En casi todos los equipos electrodomsticos la potencia elctrica se expresa en watts (W) o kilovatios (kW). En el caso de los motores la potencia en la placa mayormente es en HP (Horse Power, o caballos de fuerza).

La potencia es igual al voltaje (V) multiplicado por la intensidad de corriente (A):

1 watt = 1 voltio x amperioPor lo tanto, la expresin de la potencia es:

P = V x I -------- (frmula 1)En donde: P: es la potencia consumida en watts o vatios. V: es la diferencia potencial en voltios. I: es la corriente en amperios. Ahora, combinaremos con la Ley de Ohm. La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor elctrico es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. La ecuacin matemtica que describe esta relacin es: I = V/R Ahora ya sabemos que P = V x I y que I = V/R Si sustituimos en la ecuacin de potencia I (intensidad) por su equivalente de la Ley de Ohm, tenemos que: V = IxR

Cuando vamos a comprar un foco ahorrador, el vendedor nos suelepreguntar foco de qu potencia, de cuntos watts?. Si compramos un foco de 15 W, este va a ser conectado a la red domstica monofsica que llega a nuestra casa a un voltaje de 220 V, con estos datos podemos conocer la cantidad de amperios (frmula 1) que va a pasar por el conductor y que va a consumir el respectivo foco.

Si reemplazamos los datos, tenemos:

El foco va a funcionar con una intensidad de 0.07 A (amperios). Deducimos que la cantidad de amperios que pasan por un circuito elctrico est relacionada con la suma de la potencia de las cargas conectadas -focos instalados, electrodomsticos conectados- funcionando todas al mismo tiempo en un domicilio. De igual forma, en la industria la intensidad de la corriente (I) ser la suma de potencia de la cantidad de motores trabajando entre el voltaje.

Ejemplo prctico


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De acuerdo con la frmula, mientras mayor sea la potencia de un artefacto o equipo elctrico conectado a un circuito, mayor ser la energa elctrica consumida, siendo mayor tambin la intensidad de corriente que fluye por un circuito, siempre y cuando el valor de la tensin se mantenga constante.

Otras unidades. Los caballos de fuerza, descritos anteriormente, se emplean para expresar la potencia de los motores elctricos y de combustin interna (motores disel, gasolina). La equivalencia de

1 HP = 746 WLa potencia de los equipos, ya sean focos, radio, televisor, DVD, licuadora, refrigeradora, motores, etc., se puede conocer rpidamente leyendo la placa de caractersticas del equipo.

Estimacin de la cantidad de energa consumida

La cantidad de energa elctrica consumida, y por la que se paga cada mes a la empresa distribuidora, viene a ser la suma de potencia de todos los equipos que se tienen en casa o industria, multiplicada por la cantidad de horas que estn encendidos durante el mes. La unidad de medida es watt-hora (Wh) o kilovatio-hora (kWh) para cuantificar miles de watts. Se dijo anteriormente que la potencia (P) es la energa (E) en la unidad del tiempo (t), es decir que:

P = E/t

TABLA 1. La estimacin de la cantidad de consumo de energa elctrica en una vivienda viene

a ser: potencia x cantidad de equipos por la cantidad de horas encendidos por 30 das. En la tabla podemos ver que el consumo es de 72 885 Wh/mes, esta cantidad expresada en kilovatios es: 72.89 kWh/mes. Tambin en la tabla se observa que el consumo de un foco ahorrador es de los equipos que menos consumen, suponiendo que lo usamos una hora cada da durante todo el mes, su costo por la cantidad de energa consumida es aproximadamente de S/. 0.36 cntimos, considerando una tarifa de S/. 0.50/kWh

Equipos bsicos Foco ahorrador en la cocina Foco ahorrador en la sala/ comedor Foco ahorrador en los cuartos Televisor DVD Equipo de sonido Licuadora Computadora

Potencia (W) 15 15 15 80 15 60 350 300

Cantidad 1 2 3 1 1 1 1 1

Horas/da 4 6 4 6 2 4 0.17 4

Wh/mes 1 800 5 400 5 400 14 400 900 7 200 1 785 36 000 72 885 72.85

Consumo de energa total en watts al mes (Wh/mes) Consumo de energa total en kilovatios al mes (kWh/mes)

Para saber el valor de la energa la expresin se modifica as:

E=PxtSi la potencia (P) la medimos en kW y el tiempo en horas (E= kW x h), obtendremos la energa medida en kilovatio-hora (kWh)

Si una bombilla consume 60 W durante 8 horas al da, cuntos kWh al mes consume?1. Convertimos de W a kW

3. Multiplicamos el resultado en kWh por 30 das que tiene el mes y obtendremos el consumo mensual de la bombilla.

0.48 x 30 = 14.4 kWh/ mesSi cada kWh tiene un costo de S/. 0.50 (cincuenta cntimos), ahora veremos cunto se pagar por el uso de la bombilla: Esto se determina multiplicando el consumo mensual en kWh por el costo de cada kWh, es decir:

60/1.000 = 0.06 kW2. Luego multiplicamos los kW por la cantidad de horas que se usa la bombilla en un da y obtendremos el consumo en kWh

0.060 kW x 8 h = 0.48 kWh

14.4 kWh x S/. 0.50 = S/. 7.20= (siete soles con veinte cntimos)

Ejemplo prctico


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Corriente alterna (CA) y corriente continua (CC)Corriente alterna (CA)Se caracteriza porque los electrones cambian de sentido constantemente; durante un instante un polo es negativo y el otro es positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz (Hz) posea esa corriente. Ventajas. Permite elevar o disminuir el voltaje o tensin por medio de transformadores, pudindose transportar a grandes distancias con poca prdida de energa.

GRFICO 9.

Comportamiento de la corriente alterna

Corriente alterna trifsicaSe denomina corriente trifsica al conjunto de tres lneas de corriente alterna de igual frecuencia y valor eficaz. Cada una de las lneas de corriente que forman el sistema se designa con el nombre de fase. Las fases son las lneas de alimentacin y se representan as: L1, L2, L3

GRFICO 10. Red trifsica

compuesta por cuatro lneas: L1, L2, L3 y N, 380/220 V, 3/N~, cuya denominacin es de un sistema trifsico de 4 lneas.

Corriente alterna monofsica. Se denomina corrientemonofsica a la que est compuesta por una fase (L1 o L2 o L3) y una lnea neutra. En cada acometida o conexin al domicilio se tomar una fase y el neutro, as el sistema estar balanceado.

GRFICO 11.

En la corriente monofsica se toma una fase de la corriente trifsica y un cable neutro. L1 o L2 o L3 y N, 220 V, 1/N~

Corriente continua (CC o DC por sus siglas en ingls)Es cuando los electrones que recorren un circuito no cambian de direccin, es decir, la tensin es constante en valor y polaridad. Podemos definirla como aquella corriente elctrica que tiene positivo y negativo y mantiene su polaridad; por ejemplo, las pilas y bateras. Este tipo de corriente continua permite el buen funcionamiento de los circuitos electrnicos y se representa grficamente de la siguiente forma:

GRFICO 12.

Muestra que el voltaje en CC no cambia, es una recta constante


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En este documento alcanzamos los conocimientos bsicos que se deben tener en cuenta para lograr una instalacin elctrica domstica adecuada. Presentamos las herramientas bsicas requeridas, accesorios elctricos ms empleados en una instalacin domstica, tipo de conductores, simbologa bsica que se debe conocer para leer un plano, as como la utilidad y manejo de algunos instrumentos (voltmetro, ampermetro).

PARTE 2

ELCTRICASMANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

INSTALACIONES

DE ENERGA21

Elementos de un circuito elctricoUn circuito elctrico bsico est formado por un conjunto de componentes, principalmente cuatro, que ordenados y conectados adecuadamente, permiten el paso de la corriente. Estos son:

1Una fuente de energa elctrica (red elctrica, batera, pila) que pueda verter un flujo de corriente elctrica a travs de un circuito.

Conductores elctricos, que es por donde se mueve el flujo de electrones por todo el circuito.

3La carga, formada por todos los equipos y artefactos conectados que se quiere hacer funcionar.

Un dispositivo de control (un interruptor magntico, por ejemplo) u otro dispositivo que permita conectar o desconectar las cargas.

2

4

12 V ON

interruptor12 V carga de 12 V 12 V OFF

GRFICO 15. Observamos un circuito elctrico simple, en esquema y diagrama.

La fuente de voltaje (o energa) es una batera de 12 V que por medio de un conductor es conectada a una lmpara (carga). Entre la fuente de energa y la carga est el interruptor que controla la continuidad del flujo de electrones: apaga o enciende la lmpara.

Instalacin elctricaEs el proceso por el cual elaboramos un circuito elctrico para poder usar la energa elctrica. Es la simulacin de los diferentes puntos de luz existentes dentro de un domicilio, as como tambin las ramificaciones de cargas: iluminacin, tomacorrientes y cargas especiales (motor, molino, electrobomba). El presente mdulo de instalaciones elctricas es diseado exclusivamente para las prcticas de aquellos alumnos que utilizarn este documento gua a fin de realizar una correcta instalacin elctrica. El tablero muestra las conexiones de una instalacin elctrica bsica, similar a lo que podra ser una instalacin en una vivienda rural. El tablero contiene todos los accesorios: interruptor magntico, instalacin de dos focos con su respectivo interruptor y dos tomacorrientes. Accesorios requeridos: Tablero de 90 cm x 80 cm Cuatro interruptores magnticos de 10, 16, 20 y 25 A Cuatro cajas octogonales Cinco cajas rectangulares Un interruptor doble Dos interruptores de conmutacin Dos sockets Un fluorescente completo Dos tapas ciegas redondas Dos focos ahorradores Un tomacorriente simple Un tomacorriente con punto a tierra Una caja para cuatro llaves termomagnticas Alambre N 14 de colores Tubo PVC de luz Codos Abrazaderas

GRFICO 13. Mdulo de instalacio-

nes elctricas domiciliarias


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Medidas de seguridad personal en las instalaciones elctricasAl realizar una instalacin elctrica se deben tener en cuenta dos peligros principales: Descarga elctrica Incendio o explosin

Para reparar y/o instalar el circuito elctrico de una vivienda en condiciones de seguridad total, es necesario tomar las siguientes precauciones: Cortar el suministro elctrico desconectando el interruptor general Utilizar siempre herramientas apropiadas Trabajar con accesorios de calidad Usar implementos de seguridad de material dielctrico No jugar mientras se trabaja No realizar el trabajo sobre pisos mojados

Caractersticas de las instalaciones elctricas

1Confiable: que cumplan el objetivo en el tiempo. Un buen diseo Uso de mano de obra calificada Uso de materiales adecuados y de calidad en la instalacin

2Esttico: que sea una instalacin bien hecha, que se vea bien

4 3Eficiente: que la energa se transmita con la mayor eficiencia posible y los equipos queden bien instalados

Simple: que faciliten la operacin y el mantenimiento sin tener que recurrir a personas altamente calificadas

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Flexibles: que se puedan ampliar, disminuir o modificar con facilidad, y se adecen a necesidades futuras

Segura: que garantice la seguridad de las personas y propiedades durante su uso

Tipos de instalaciones elctricasLa que se puede ver directamente, es observada a simple vista por estar adherida a los muros o techos.

VISIBLE.

EMPOTRADA. La queno se puede ver por estar dentro de muros, pisos, techos, etc.

Est formada por conductores paralelos, soportados por aisladores, que usan el aire como aislante, pudiendo estar los conductores desnudos o forrados. En algunos casos se le denomina tambin lnea abierta, lneas de transmisin de alta y media

AREA.

SUBTERRNEA.La que va bajo el piso, cualquiera que sea la forma de soporte o material del piso.


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PARTE 3

INSTALACINMANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

SIMBOLOGA DE LA

ELCTRICA27

Cada componente o accesorio tiene su propio smbolo. Con los smbolos podemos dibujar diagramas para representar cualquier circuito con los componentes requeridos. La simbologa elctrica facilita la elaboracin e interpretacin de los planos. Los smbolos ms usados se presentan en la siguiente tabla:

SMBOLO

DESCRIPCINSmbolo general de la resistencia elctrica Diodo rectificador comn Corriente continua CC Corriente alterna AC Polaridad positiva Polaridad negativa Lmpara, smbolo general Interruptor normalmente abierto Batera o acumulador

SMBOLO

DESCRIPCINTomacorriente Interruptor automtico

Cable color rojo Cable color negro W ON OFF V A

Positivo Negativo Vatios (Potencia) Encendido Apagado Voltmetro Ampermetro Tomacorriente trifsico

KW

Medidor Tablero general Salida para luz Salida para alumbrado en la pared Tomacorriente simple bipolar

s s1 sC

Interruptor simple Interruptor doble Interruptor de conmutacin simple Pulsador Zumbador Tierra Circuito de alumbrado Circuito de tomacorrientes

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Tomacorriente doble Salida para timbre

P P

Caja de unin (pase) en el techo Caja de unin (pase) en la pared Circuito en conductor colgado del techo

Elementos de una instalacin elctrica Elementos externos: Barras de conexin Acometidas Medidor Llave de proteccin Elementos internos: Interruptores de seguridad o proteccin

El valor de las llaves de distribucin deber colocarse de acuerdo con las cargas que sern expuestas.

Caja principal o de control

RamicacionesENTRADA

Iluminacin Tomacorrientes Cargas especiales

La caja central de mando debe especificar una leyenda de la distribucin de las ramadas.

Elementos de control: interruptores sencillos, que permitan encender o apagar Elementos de conduccin: alambres o cables de instalacin Elementos complementarios: cajas de conexiones, tornillos, chalupas Elementos de consumo: cualquier equipo, aparato o dispositivo que consuma electricidad. Ejemplo: focos, timbres, electrodomsticos


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Herramientas bsicasUn buen tcnico electricista debe conocer y saber usar un conjunto de herramientas bsicas. Las indispensables, que no deben faltar en el maletn son:

Alicates. Los de mayor utilidad enlas labores de un tcnico electricista son: alicate universal, alicate de punta y alicate de corte. Estas herramientas se usan para cortar, sujetar e incluso pelar cables. Se les debe coger de los mangos asilados. Para asegurar un mejor aislamiento, colocar cinta aislante.GRFICO 14. Muestra los alicates de mayor

utilidad para un tcnico electricista

Destornilladores.Es necesario contar como mnimo con tres desarmadores planos y uno de estrella, con diferente tamao de punta.GRFICO 15. Tres desarmadores planos y tres de estrella, de mayor a menor dimensin

Martillo. Se recomiendaque el mango sea de madera u otro material aislante de la corriente elctrica.GRFICO 16. Vemos un martillo de

mango de madera

Cuchilla de electricista.Es de gran utilidad y una de las herramientas ms usadas, hay de diferentes formas. El costo depende de la calidad.GRFICO 17. Vemos dos tipos de cuchillas que se suelen llevar en el maletn del electricista

Se usa principalmente en las instalaciones empotradas. En el mercado se pueden encontrar de diferentes longitudes.GRFICO 18. La wincha metlica se usa para pasar el

Wincha pasa cable.

cable en las instalaciones empotradas

Conociendo el manejo de los instrumentos bsicos Instrumentos de medicin Voltmetros (digital, analgico) Ampermetro

Multitester. Conocido tambin como ohmmetro, multmetro o voltmetro. Dependiendo del uso que se le d, tiene varias escalas de medicin. Aqu solo explicaremos la funcin y utilidad bsica que nos ayude a determinar alguna falla en el circuito elctrico. En el tester vemos dos partes: un visor de lectura y una llave selectora con una pequea perilla a su lado. Adems, podemos observar dos cables, uno de color rojo y otro de color negro. El de color rojo indica que se conecta a la polaridad positiva para medir el voltaje y el de color negro indica que se conecta a la polaridad negativa.GRFICO 19


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En el visor observamos varias escalas que en nuestro ejemplo son, de arriba hacia abajo: 1. Escala de ohm, para medir resistencias 2. Escala de corriente continua (CC) 3. Escala de corriente alterna (AC) La llave selectora permite elegir la escala que queremos usar y el rango de medicin. Por ejemplo, si quisiera medir cuntos voltios hay en la lnea de mi casa, debo llevar el selector a la marca AC V (corriente alterna); si queremos medir el voltaje en corriente continua, llevar al selector (DCV) y all elegir la escala 12 V. El instrumento arrojar un voltaje en ese punto.

Medida de la carga de la bateraCon el multmetro se puede medir si la batera est cargada. En el esquema siguiente se observar que la batera llega a un voltaje mayor de 12 V, quiere decir que est cargada; si el voltaje fuera menor, no debera ser usada.GRFICO 20

Pinza amperimtricaPara medir la corriente con una pinza amperimtrica, se ubica la llave selectora en medicin de corriente A (alterna o continua), luego se coloca la pinza en uno de los cables -como indica la figura- y se comprueba si por este conductor est pasando la corriente. El instrumento indicar la cantidad de corriente que va hacia la carga. Con la pinza amperimtrica podemos verificar fcilmente la cantidad de corriente que pasa por cualquier lnea.GRFICO 21

Accesorios ms usados en las instalaciones elctricasEs de vital importancia conocer los componentes y accesorios que se usan para una instalacin elctrica. Hacer un listado de lo requerido y elaborar un presupuesto para una instalacin elctrica determinada ayuda mucho.

Llave termomagntica o interruptor trmico y su seleccinEste accesorio cumple una funcin muy importante en una instalacin elctrica. Protege de cortocircuitos y sobrecargas. En viviendas grandes, con muchos artefactos de consumo, se emplea una llave para el circuito de luces y otra para el circuito de tomacorrientes. La ducha elctrica o la electrobomba tambin tienen sus propias llaves. En el caso de las viviendas rurales, donde las cargas son mnimas, se debe evaluar, por los costos, si conviene usar ms de una llave termomagntica.

La seleccin. De acuerdo conla necesidad, se puede optar por llaves termomagnticas para ser conectadas en riel, dentro de un tablero, o tambin para ser adosadas a la pared.GRFICO 22. Vemos que un interruptor magntico puede

ser adosado a la pared o colocado dentro de un tablero, en un riel DIN.

Tomacorrientes. Los ms usados en las

SMBOLO ELCTRICO


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instalaciones elctricas domiciliarias son los simples, dobles, triples. En el mercado se pueden encontrar para empotrar y para la superficie.GRFICO 23 SE OBSERVAN tomacorrientes simples

o dobles. El tomacorriente de forma ovalada es usado para la superficie.

Existen tambin tomacorrientes con toma a tierra. Se utilizan para conectar artefactos electrodomsticos, refrigeradoras, lavadoras, computadoras.

Muestra un tomacorriente simple triple, un tomacorriente simple con toma a tierra, un mixto (tomacorriente e interruptor), y un tomacorriente doble con toma a tierra.GRFICO 24.

Interruptores. Cumplen la funGRFICO 25. Vemos un interruptor simple, doble y mixto, que se pueden empotrar. A la derecha, un tomacorriente visible para ser colocado en la superficie.

cin de cortar y dar paso a la energa en los circuitos elctricos. Los ms comunes son los interruptores que van empotrados y los que son visibles o colgantes.

Interruptores conmutadores.Se diferencian de los interruptores comunes porque tienen tres bornes de conexin. Se utilizan para comandar indistintamente una lmpara desde dos puntos.

GRFICO 26. Muestra un in-

terruptor conmutador que se usa para ir empotrado.

Enchufes. Se emplean para conectar los artefactos a la fuente de energa, pueden ser de forma redonda o plana. Deben coincidir con la forma del tomacorriente.Enchufe plano Enchufe redondo con lnea de tierra Enchufe redondo GRFICO 27

Este tipo de foco es recomendado para iluminar los ambientes de las viviendas porque su consumo de energa es bajo. Cinco focos ahorradores de 20 W equivalen a uno incandescente de 100 W. Con los ahorradores podemos iluminar cinco ambientes, mientras que con el incandescente solo uno. En el mercado hay dos presentaciones que son las ms comunes. Su costo vara segn la potencia y calidad y se pueden encontrar con potencias que varan entre 11 W a 20 W.GRFICO 28. Modelos de focos ahorradores

Focos ahorradores.


35

Fluorescente.Son ms eficientes que las lmparas incandescentes, pero menos eficientes que los focos ahorradores. En el mercado encontramos equipos armados con uno o ms tubos fluorescentes, con todos sus componentes, listos para conectarlos a los cables de alimentacin.

ALIMENTACIN

INTERRUPTOR

L1

L2

ARRANCADOR

REACTOR

sPRIMER PORTALMPARA CON PORTARRANCADOR

LMPARA FLUORESCENTE

Arrancador. Funcionacomo un interruptor automtico para abrir el circuito de los filamentos.

Reactor. Suministra una tensinsuperior a la de la lnea para el arranque del arco y limita la corriente, reduciendo significativamente el consumo elctrico. Se fabrica para distintas potencias.

Es el accesorio en el que se conectan los focos. En el mercado existen muchos modelos para diferentes focos. Los ms usados en las instalaciones domsticas son los sockets que van atornillados a las cajas empotradas. Los colgantes se usan mayormente para las viviendas rurales que, por su construccin, no permiten hacer un empotrado adecuado.GRFICO 30

Sockets.

. Las cajas rectangulares son usadas para adosar por medio de tornillos los tomacorrientes e interruptores. Las cajas octogonales se usan como cajas de pase en las que se hacen los empalmes de derivacin o continuacin.GRFICO 31

Cajas para empotrados


37

Conductores elctricosTipos de conductoresLos conductores elctricos son los elementos que conducen la corriente elctrica a las cargas o que interconectan los mecanismos de control. En el caso de un domicilio, la interconexin sera desde el medidor de luz, y por medio de un conductor, al interruptor principal desde el que se distribuye a las cargas. Los conductores estn compuestos por dos elementos bsicos: conductor y aislamiento.

GRFICO 32. El aislamiento funciona como un medio de seguridad para proteger el conductor y para que ningn elemento extrao o ser vivo entre en contacto y sufra daos irreparables.

Cable con cierta cantidad de hilosLos conductores usados en las instalaciones elctricas son de cobre o aluminio. En el presente documento solo trataremos sobre los conductores para instalaciones bsicas domiciliarias y para pequeos equipos de transformacin. En el caso de las lneas de alta tensin y de media tensin se usan conductores desnudos, en su mayora de aluminio. En las redes de distribucin tambin se emplean conductores de aluminio por su menor costo frente al cobre. Existen normas de calidad y estandarizacin para los conductores que los fabricantes toman en cuenta. Los conductores que se encuentran en el mercado han sido fabricados segn la cantidad de corriente (amperios) que va a circular por ellos. Deben cumplir ciertas exigencias de seguridad que son especificadas en las normas tcnicas. Por lo general, se utiliza el sistema americano AWG (American Wire Gage). Los modelos ms usados en las instalaciones elctricas domiciliarias son TW y el TWH (Temperature - Humidity - Weather, que traducido significa: temperatura, humedad, clima). Se los encuentra en alambre (conductor slido) y cable (conductor de varios hilos).

Alambre o cable TW.Se usa en instalaciones fijas, edificaciones, interior de locales con ambientes secos o hmedos.

Alambre o cable THW. Esrecomendado para altas temperaturas (expuesto al sol) o en lugares con alto nivel de humedad ambiental.GRFICO 33. Muestra los cables de color

azul y negro, y alambre de color verde.

Cordones y cables flexibles. Por sus caractersticas tcnicas son apropiados para instalaciones en reas no peligrosas, como conductores para los aparatos domsticos fijos, lmpara colgante o fija. Por lo general, se usan en instalaciones elctricas visibles, en lugares secos. El calibre no debe ser inferior al N 16 AWG.GRFICO 34

Conductores flexibles vulcanizados.Estn compuestos por uno o ms conductores. Los cables flexibles son fciles de maniobrar en espacios reducidos y se pueden enrollar y transportar con facilidad. Por su flexibilidad pueden soportar movimientos o vibraciones que se presentan en algunas aplicaciones especficas.

Identificacin de los conductores.El color del conductor permite su fcil identificacin e instalacin. En las siguientes tablas se puede observar el calibre de diferentes conductores y la cantidad de corriente que cada uno puede hacer circular o que soporta.Verde y amarillo: Azul: Marrn, negro o gris: conductor de tierra conductor neutro conductor fase


39

Tabla de cablesCalibre AWG 14 12 10 8 14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 Nmero de hilos 1 1 1 1 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 Seccin (mm2) 2.08 3.31 5.26 8.37 2.08 3.31 5.26 8.37 13.30 21.15 33.63 53.51 67.44 85.03 107.20 Dimetro nominal (mm) 1.63 2.05 2.60 3.26 Cables tipo THW 1.63 2.05 2.60 3.26 4.70 5.90 7.50 9.50 10.60 11.90 13.40 20 25 30 40 55 70 95 125 145 165 195 20 25 35 50 65 85 115 150 175 200 230 Capacidad de corriente en amperios (A) 60 C 75 C 20 25 30 40 20 25 35 50

Alambres tipo THW

Datos aproximados, segn tolerancias y fabricantesCalibre AWG Nmero de hilos Seccin (mm2) Dimetro nominal (mm) Capacidad de corriente en amperios (A)En ambientes abiertos En ambientes cerrados

Cables y alambres tipo TW 14 12 10 8 14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 1 1 1 1 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 2.08 3.31 5.26 8.37 2.08 3.31 5.26 8.37 13.30 21.15 33.63 53.51 67.44 85.03 107.20 1.63 2.05 2.60 3.26 1.63 2.05 2.60 3.26 4.70 5.90 7.50 9.50 10.60 11.90 13.40 25 25 40 60 30 35 50 70 95 125 170 230 265 310 360 20 20 30 40 20 25 35 50 65 85 115 150 175 200 230

Cables y alambres tipo THW

Cables flexiblesCalibrerea (mm2)

ConductorDimetro nominal

Capacidad en amperios ( A) 10 13 18 25 30 7 10 15 20 25

2x18 2x16 2x14 2x12 2x10 3x18 3x16 3x14 3x12 3x10

0.82 1.31 2.08 3.31 5.26 0.82 1.31 2.08 3.31 5.26

1.17 1.50 1.88 2.36 3.00 1.17 1.50 1.88 2.36 3.00

Para la seleccin, aplicacin y buena operacin de cada conductor hay que tener en cuenta los esfuerzos mecnicos, agentes qumicos y los efectos elctricos. Los esfuerzos mecnicos se pueden presentar debido a la presin dada por la colocacin de objetos sobre los cables, que puede llevar a una deformacin permanente del aislamiento, prdida de sus caractersticas y roturas. Tambin se debe tener presente los cortes del aislamiento por objetos cortantes durante la instalacin. Otro efecto es la elongacin o alargamiento, por lo que se recomienda no darle una trayectoria de ms de dos curvas de 90. Con una cantidad mayor de curvas se podra alargar el conductor y perder sus caractersticas inciales.

Tipo de empalmes de conductores

0.5 cm

0.5 cm

0.5 cm


41

A. Empalme en prolongacinEs una forma sencilla de empalmar y se hace preferentemente en las instalaciones visibles o de superficie. Este tipo de empalme es utilizado cuando se quiere prolongar un conductor. Procedimiento: ambos alambres se pelan 6 cm cada uno (por uno de sus extremos) y luego se cruzan hasta quedar 1.5 cm de distancia entre los aislantes de los conductores. Posteriormente, con la pinza de punta redonda, se cogen los dos conductores por el centro, para luego envolver uno a cada lado.

B. Empalme en T o en derivacinEs de gran utilidad cuando se desea derivar la energa elctrica hacia alimentaciones adicionales. Las vueltas deben sujetarse fuertemente sobre el conductor recto. El empalme de seguridad es utilizado cuando se desea obtener mayor ajuste mecnico.

6 cm

1 cm

C. Empalme trenzadoEste tipo de empalme permite salvar las dificultades que se presentan en los sitios de poco espacio; por ejemplo, en las cajas de paso donde concurren varios conductores.

Asle el empalme cubrindolo con cinta aislante en forma oblicua hasta obtener un espesor igual al nivel del aislante, sin dejar espacios libres.

Pasos para una instalacin elctrica domiciliaria 1. Disear el plano de la instalacin elctrica domiciliaria. 2. Identificar el recorrido de los conductores y los diversos puntos de instalacin existentes en el plano de electrificacin 3. Montaje de la caja principal teniendo en cuenta las diversas cargas que sern expuestas en cada una de las ramificaciones.N L1

10 A

16 A


43

Sealizacin y picado de la pared segn las especificaciones del plano elctrico.

Entubado de la ruta de los conductores e instalacin de las diversas cajas de derivacin y soporte de accesorios.

Tendido de alambre por los ductos, desde la caja principal hasta el ltimo punto de instalacin del domicilio y derivaciones para cada punto de energa en conexin.

Conexin de accesorios.

Comprobacin de la instalacin correcta con el multmetro u otro instrumento y puesta de carga elctrica.


45

PARTE 4

REPRESENTACIN A TRAVS DE

DIAGRAMAS Y SMBOLOSDE UNA INSTALACIN ELCTRICAMANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

47

Es muy importante conocer e interpretar los diagramas, as como aprender a elaborar los diagramas y planos de una instalacin elctrica. Para esto es necesario familiarizarse con la simbologa elctrica. En instalaciones pequeas, como es el caso de las viviendas rurales con pocos puntos a conectar, el electricista puede elaborar sin mayor dificultad el esquema y tener la aprobacin del propietario. Se debe brindar orientacin tcnica al poblador rural sobre la mejor ubicacin de los interruptores, luminarias y tomacorrientes. Se le debe explicar las bondades de una instalacin de calidad.

Finalidad de un interruptorUn interruptor permite conectar o desconectar una luminaria, aparato o un grupo de aparatos (por ejemplo, una luminaria) desde un solo puesto de mando. En instalaciones elctricas, esta conexin es la ms frecuente. Representacin grfica de un interruptor en los diferentes tipos de esquemas .

Esquema real. Es la instalacin tal y como se har en realidad. Este tipo de representacin nos ayuda a una rpida comprensin de la instalacin. En el siguiente grfico se muestran todos los componentes de un circuito elctrico. Este tipo de representacin se puede aplicar solo para los esquemas simples (por ejemplo, para esquemas bsicos de instalaciones domsticas y conexiones de mquinas). 220 V 1/N. Esta denominacin indica que el circuito funciona con una fase L1 y un neutro, a una tensin de 220 V.1/N -220 V N L1 CAJA DERIVACIN CAJA DE REGISTRO (CAJA OCTOGONAL)

S1 INTERRUPTOR

H1 LUMINARIA

GRFICO 35. Muestra la instalacin real de una luminaria con su respectivo

interruptor y dems accesorios (caja octogonal y conductores).

En circuitos ms complejos (casas con varias habitaciones) se aconseja usar la representacin grfica conocida como esquema funcional, en la que se muestra de forma ms entendible la instalacin.

Esquema funcional. En este tipo de grfico se representa de laforma ms simplificada posible el funcionamiento del montaje. Para realizar este esquema se deben enumerar, de forma continua, todos los puntos de unin que hay en el esquema real para que aparezcan en lnea recta todos los bornes y dispositivos en sucesin. Ejemplo: De la representacin de la instalacin real de una luminaria realizamos el esquema funcional.GRFICO 36.

Representa el cambio del esquema real al esquema funcional, teniendo la siguiente lectura:

ESQUEMA REAL L1 N L1

ESQUEMA FUNCIONAL L1

1 2

1

6

5 4

3

3 4 5 2 3 N 6 N

La fase L1 llega a la caja de derivacin (punto de unin 1); de la caja se deriva al punto 2 del interruptor; del punto 3 del interruptor regresa a la caja de derivacin y de esta al punto de unin del foco (4); y del punto de unin 5 del foco al punto de unin (6) con la lnea Neutra (N).

L1 conectado a un borne del interruptor, el otro borne del interruptor conectado al borne del foco y el otro borne del foco al N

En el esquema funcional cada punto enumerado representa la unin que se realiza con sus accesorios. El recorrido entre los puntos 1 y 6 se denomina trayectoria o sendero de corriente. Se obtiene el esquema funcional conectando el punto 1 con la fase L1 y el punto 6 con el conductor neutro, evitando representar todos los puntos intermedios y su numeracin. El esquema funcional tambin puede dibujarse en forma horizontal.

L1

N


49

SMBOLOS DE UN ESQUEMA REAL Y FUNCIONALSmbolo Denominacin Interpretacin e indicaciones para su dibujo

Los smbolos son los mismos para los esquemas real y funcional (en el esquema funcional no se consideran las carcasas)Significa que existen tres puntos de uniones dentro de la caja de derivacin.

Caja de derivacinPara la elaboracin de este dibujo, las lneas de la caja de derivacin deben estar cerradas en las esquinas y no comenzar con punto.

Interruptor

Interruptor basculante con accionamiento manual.

Este smbolo significa que existen tres accesorios, una caja octogonal, un socket y un foco.

LuminariaHay que tener en cuenta a la hora de elaborar el dibujo que los terminales de la luminaria deben salir de la carcasa, en lo posible de forma directa. No pasar los conductores por espacios de las lneas discontinuas o por los puntos. Este smbolo significa que la caja octogonal tiene un punto conectado al conductor de proteccin (conexin a tierra).

LuminariaHay que tener en cuenta a la hora de elaborar el dibujo que la conexin al conductor de proteccin no se coloca en los espacios libres de las lneas de la carcasa. Siempre se comienza con un trazo la lnea del conductor de proteccin.

Punto a tierra

Punto de conexin del conductor de proteccin.

Esquema de instalacin. Es la forma abreviada de los dos esquemas anteriores. Se le utiliza generalmente para elaborar los planos de electrificacin de domicilios o instalacin de fuerzas (motores). El grfico de instalacin muestra los dispositivos a conectar (tres cajas de derivacin -dos octogonales y una rectangular-, un interruptor, una lmpara de iluminacin) y los conductores.L1 y N 2

L1

N

2

CAJA DE DERIVACIN ILUMINACIN

GRFICO 37. Aqu mostramos

S

S

el esquema real y sus smbolos que son representados de forma abreviada en el esquema de instalacin.

SMBOLOS DE ESQUEMAS DE INSTALACIN REPRESENTADOS EN EL GRFICO 43Smbolo DenominacinCaja de derivacin o de empalme

Interpretacin-

2

Cantidad de conductores

El smbolo para representar la alimentacin es una flecha con el nmero de conductores o la especificacin de la red. En caso de derivacin puede colocarse una lnea vertical con el nmero de conductores. El esquema nos muestra que a la caja de derivacin ingresan la fase y la neutra, y de ella salen dos derivaciones con dos conductores cada uno. Cantidad de conductores que est expresada en nmero o en lneas inclinadas.

2 2

Caja de derivacin o de empalmes (caja octogonal) con lnea de alimentacin y de continuacin o derivacin

Luminaria

El esquema nos muestra que a la luminaria le llegan dos conductores: la lnea (L1) y la neutra (N).

Interruptor

S

La lnea perpendicular con dos lneas inclinadas de color rojo nos indica que por esa lnea pasan dos conductores que llegan al interruptor.


51

En la siguiente imagen se observa la instalacin elctrica (circuito elctrico de una luminaria) dentro de un ambiente en una vivienda. Para graficar este caso, realizar los tres tipos de esquemas: real, de funcionamiento y el de instalacin.

GRFICO 38.

Ejemplo prctico

Circuito elctrico de un punto de iluminacin dentro de un ambiente. Muestra una represemtacin con un interruptor y una lmpara.

Esquema realComo ya se ha mencionado, en este tipo de esquema se representan todos los accesorios del circuito elctrico: conductores, cajas octogonales (derivacin y foco) y cajas rectangulares que sujetan el interruptor. Para una mejor comprensin haremos una descripcin por separado de cada componente que interviene en esta simple instalacin. Lo observado de la instalacin elctrica visible en la imagen se representa por smbolos elctricos en el esquema real. Donde: La lnea celeste con la denominacin 1/N, en el esquema real se representa como 2 conductores: una fase y un neutro.

Primero. El punto en la pared, que es unacaja octogonal, se representa como un cuadrado de lneas punteadas o con forma de crculo.

GRFICO 39. Se obser-

NRED 220 V 1/N

L1

va que los cables de la red van directamente a la caja de derivacin.

Segundo. De la caja octogonal baja una lnea a una caja rectangular decolor rojo que se encuentra al costado de la puerta. Representndola en el esquema real se dira que la lnea celeste son los 2 conductores y la caja roja es el interruptor que tiene la forma de una lnea abierta y levantada.

NRED 220 V 1/N

L1

Muestra de forma conjunta la representacin de los esquemas real y funcional de dos accesorios: caja de derivacin e interruptor simple.GRFICO 40.

Tercero. Complementando las 2 imgenes anteriorespodemos observar que el crculo de color negro se une a la luminaria a travs de una lnea celeste. La representacin de la luminaria dentro del esquema es una X.

N L1

Conclusin:GRFICO 41. Muestra

de forma integrada el esquema real y funcional.

El cable neutro pasa por la caja de derivacin y de esta va directamente a un punto del foco. La trayectoria de la fase L1 va primero a la caja de derivacin y de esta contina hasta un punto del interruptor. Del otro punto del interruptor regresa a la caja de derivacin y de esta llega finalmente al otro punto del foco.


53

Esquema funcional. Del esquema real representado en el grfico 47. podemos dibujar el esquema funcional.N L1

ESQUEMA REAL

Muestra de forma integrada los esquemas real y funcional de toda la instalacin del ejemplo prctico.GRFICO 42.

L1

N

ESQUEMA FUNCIONAL

En el esquema funcional podemos interpretar que la L1 va directamente a un punto del interruptor. El otro punto del interruptor va a un punto de conexin del foco y el otro punto del foco al conductor neutro.

N L1

Esquema realPara una mayor simplificacin los accesorios se representan de forma abreviada (por ejemplo, la cantidad de conductores)

1/M 220 V

S

Esquema de instalacin. Teniendo el esquema real podemos resumirlo mediante el esquema de instalacin para una mejor interpretacin en los planos de las instalaciones elctricas. Se evita as dibujar cada uno de los accesorios utilizados.

GRFICO 43. Muestra el esquema real y el de instalacin

Smbolo

Denominacin Para el esquema real

Interpretacin

Se puede accionar por separado cada uno de los dos contactos abiertos en reposo. Interruptor doble con accionamiento manual (interruptor basculante) El interruptor doble tiene cuatro terminales (dos para cada interruptor). Dos se unen mediante un puente y los otros dos van conectados a los consumidores individuales (por ejemplo, los focos).

Luminaria con dos trayectorias de corriente separadas, cada una con una lmpara

La representacin indica que el neutro es comn para las dos luminarias, y que la fase ir por separado mediante interruptores.

Para el esquema funcionalInterruptor doble con accionamiento manual Estn previstas las conexiones separadas para dos lmparas y la conexin comn para la fase.

Para el esquema de instalacin3

Interruptor doble

El smbolo indica que llegan 3 conductores a un interruptor doble.

3

Luminarias con dos trayectorias de corriente separadas

El smbolo seala que llegan 3 conductores para la conexin de 2 focos. Las cifras (2 y 3) junto al smbolo indican el nmero de lmparas y de conductores.


55

Finalidad de un interruptor dobleUn interruptor doble permite encender o apagar individualmente, desde el mismo lugar, dos puntos de luz de dos diferentes consumidores (lmparas) o grupo de consumidores, existiendo tambin interruptores triples.

Ejemplo de instalacin de un interruptor dobleEjemplo prctico. En la siguiente imagen se observa la instalacin elctrica de dos luminarias y un solo lugar de mando, dentro de un ambiente en una vivienda.

Ejemplo prctico

a)

Esquema real

Paso 1. Como se observaen el grfico, la red (fase L1 y la neutro N) va directamente a la caja de derivacin.

NRED 220 V 1/N

L1

N L1

Paso 2. De la caja de derivacinsale la fase L1 (conductor rojo) para ser conectado en los dos puntos de cada interruptor. Desde los otros dos puntos de los interruptores los conductores regresan a la caja de derivacin (conductores rojo y azul).

Paso 3. De la caja de derivacin salen 3 conductores (azul,celeste y rojo), para unirse con los conectores de los focos. El neutro (celeste) es comn para ambos focos.

N L1

GRFICO 44. Mues-

tra de forma integrada el esquema real.


57

b)

Esquema funcional

Del esquema real representado en el grfico 50 podemos dibujar el esquema funcional. Se puede deducir que la fase L1 va conectada a los dos puntos de cada interruptor y que los otros dos puntos de los interruptores dobles van directamente conectados a cada conector de ambos focos. El neutro es comn para ambos focos (conductor celeste).ESQUEMA REAL ESQUEMA FUNCIONALL1 N

N L1

GRFICO 45. Muestra de forma integral los esquemas real y funcional.

c)

Esquema de instalacin

ESQUEMA REAL

N L1

Se reemplaza por smbolos que abrevian los accesorios utilizados (por ejemplo, la cantidad de conductores).

RED 220 V 1 / N

1/N

Interruptores de conmutacinSe emplean para controlar una luz o un grupo de luces desde dos lugares distintos, de modo que puedan encenderse o apagarse desde cualquiera de ellos. Se instalan en lugares que tienen ingreso y salida, por ejemplo, en los garajes, las escaleras, pasadizos. En el rea rural se puede encender la luz en la puerta de ingreso y apagarla en el dormitorio, etc.

Esquema de funcionamiento de un interruptor de conmutacin.El interruptor de conmutacin es un accesorio diseado especialmente para conectar una trayectoria de arriba o de abajo (encender y apagar un foco).

2 1Posicin 1: conecta 1-2 Posicin 2: conecta 1-3

3 1 2 3

Funcionamiento. La lmpara se enciende siguiendo la trayectoria de arriba, donde, conectando en la posicin 1 del conmutador A, tienen continuidad los bornes 1-2. En la posicin 1 del conmutador B, tienen continuidad los bornes 2-1.


59

L1

N

2 1

2 1

3

3

Puesto de conmutacin 1


Pero tambin se pueden conectar en el puesto de conmutacin 1 del conmutador A los bornes 1-3 y en el puesto de conmutacin B los bornes 3-1 (trayectoria abajo).L1

Trayectoria de abajo2 1 2 1

N

3

3



El funcionamiento de una conexin de conmutacin puede entenderse muy claramente en el esquema funcional del siguiente grfico:L1 N

Trayectoria de arriba2 1 2 1

GRFICO 46. Muestra

3

3

el esquema funcional de un conmutador.



Smbolos para interruptores de conmutacinSmbolo Denominacin Esquema real Interpretacin

Interruptor de conmutacin con accionamiento manual en caja rectangular

En el conmutador siempre estn conectados dos contactos (debe haber continuidad en los bornes 1-2 o 1-3).

Esquema funcional

Conmutador de accionamiento manual

Esquema de instalacin

Conmutador

El smbolo indica que llegan tres conductores a un interruptor de conmutacin.

Ejemplo prctico con interruptor conmutador. La siguiente representacin muestrael modo de instalacin de un interruptor conmutador en el ambiente de una vivienda con ingreso y salida. Cada puerta cuenta con su interruptor conmutador para encender la luminaria. Para una mejor interpretacin realizamos por separado cada uno de los esquemas: real, funcional y de instalacin.

Ejemplo prctico1/NGRFICO 47.PUERTA 1 PUERTA 2

Muestra el esquema con interruptores simples conmutados para encender el foco de un ambiente.


61

a)

Esquema real

Representa el modo de instalacin real que se realiza en una vivienda. Se puede apreciar la ubicacin de cada accesorio (interruptores conmutadores, foco, cajas de derivacin y el recorrido de los conductores). Se observa que en el ingreso de la puerta 1 hay un interruptor conmutador con el cual podemos encender la luminaria que se encuentra en el centro del ambiente, y podemos apagarla en la puerta 2. De igual forma, se puede encender la luminaria en la puerta 2 y apagarla en la puerta 1. El esquema real es una fotografa de una instalacin elctrica en la que se muestran todos los accesorios y el recorrido de los conductores.

GRFICO 48.

N L1

Muestra el esquema real. Las flechas con lneas punteadas muestran cada uno de los accesorios.

1

2

b)N L1

Esquema funcional

L1

1

N

2 1 2

Para elaborar el esquema funcional se empieza a enumerar todos los puntos de unin, comenzando desde la fase L1 hasta finalizar en el neutro N, de forma rectilnea.

Ejemplo prctico

En el esquema, L1 se conecta con el punto centro de conexin del interruptor conmutador 1, los puntos extremos de este interruptor se unen con los puntos extremos del interruptor conmutador 2. El punto centro de este interruptor se une con uno de los terminales del foco, el otro terminal del foco se conecta a la lnea neutra N.

GRFICO 49. El esquema

real con todos sus accesorios lo representamos en un esquema funcional ms simple.

c)

Esquema de instalacin.

El grfico del esquema real se resume en el grfico de instalacin.

N L1220 V 1/N

2

Muestra la representacin del esquema real representado finalmente en el esquema de instalacin.GRFICO 50.

220 V 1/N


63

Esquemas prcticos para la instalacin de diferentes puntos de luz1. Instalacin de un punto de luz.Es un circuito elctrico que consiste en la instalacin de una luminaria con su respectivo interruptor. Accesorios requeridos: Conductor TW Interruptor simple Foco RED 220V 1 /NL1 N

1NOTA: Para la instalacin del tipo visible o empotrado, adems de los accesorios indicados, se requieren dos cajas octogonales (una para la derivacin y otra para el foco) y un socket.

2 1 2 1 2

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN

Paso 1: Identificar por qulnea iniciar, si por la fase L1 (interruptor) o por la neutra (foco).

Paso 2: Conectarla fase L1 al punto 1 del interruptor.

Del punto 2 del interruptor conectar al punto 1 de la luminaria.

Paso 3:

Del punto de la luminaria conectar a la lnea neutra.

Paso 4:

2. Instalacin de dos puntos de luz. Una luminaria y un tomacorriente.Primer punto. Consiste en la instalacin de una luminaria con su respectivo interruptor. Accesorios requeridos: Conductor TW Interruptor simple Foco Dos cajas octogonales Un socket

Segundo punto. Consiste en la conexin de un tomacorriente para conectar cualquier artefacto. Accesorios requeridos: Conductores Tomacorriente Caja de derivacin Caja rectangular

L1 N

RED 220V 1 /N

1 2 1 2 1 2 2 1

PROCEDIMIENTO DE INSTALACINIdentificar por qu lnea iniciar, si por la fase L1 (interruptor) o por la neutra (foco).

Paso 1:

Conectar la fase L1 al punto 1 del interruptor.

Paso 2:

Paso 3: Delpunto 2 del interruptor conectar al punto 1 de la luminaria.

: Del punto de la luminaria conectar a la lnea neutra.

Paso 4

De la fase L1 empalmar con el conector 1 del tomacorriente y la lnea neutra N con el conector 2 del tomacorriente.a

Paso 5:

3. Instalacin de dos puntos de luz con un solo interruptorConsiste en la instalacin de dos luminarias controladas por un interruptor simple. Accesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Dos luminarias Un interruptor simpleL1 NRED 220V 1 /N

Una caja rectangular Tres cajas octogonales

1

2

1 2


65


Paso 1: La fase L va directamente al punto 1 del interruptor.1

Paso 2: Del punto 2 del interruptor conectar a los puntos de unin de cada foco (1 y 1).

Paso 3: De los puntos de unin 2 y 2 decada foco conectar al neutro N. Con un solo interruptor se encienden los dos focos

4. Instalacin de dos puntos de luz con un interruptor dobleAccesorios requeridos: Alambre TW , AWG N 14 Dos luminarias Un interruptor doble Un caja rectangular Tres cajas octogonalesRED 220V 1 /N

L1 N

1 2 2

1 2 1 2

1

1 2


Paso 1:La fase L

va directamente al punto 1 de cada interruptor.1

Paso 2: Del punto 2 de cada interruptorse conecta independientemente al punto 1 de cada foco.

Paso 3: Del punto 2 de cada foco se empalma con elneutro N. Los focos encienden independiente. Este tipo de instalacin puede usarse en ambientes amplios.

5. Instalacin de tres puntos de luz con un interruptor tripleAccesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Tres luminarias Un interruptor triple Una caja rectangular Cuatro cajas octogonalesRED 220V 1 /N

L1 N

S32

1 2 1 2

1 2 1 2

12 1

1 2


Paso 1: La fase L va directamente al punto 1 de cada interruptor.1

Paso 2: Del punto 2 de cada interruptor se conecta independientemente al punto 1 de cada foco.

Del punto 2 de cada foco se empalma al neutro N. Los focos se encienden independientemente. Este tipo de instalacin puede usarse en ambientes amplios.

Paso 3:


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6. Instalacin de tres puntos de luz con un interruptor triple y un tomacorriente.Accesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Tres luminarias Un interruptor triple Una caja rectangular Cuatro cajas octogonales Un tomacorriente

L1 N

RED 220V 1 /N

S32

1 2 1 2

1 2 1 2

12 1

1 2


Paso 1: La fase L Paso 3:

Paso 2: Del punto 2 de cada interruptorse conectan independientemente al punto 1 de cada foco.

va direc1 tamente a los puntos 1 de cada interruptor.

Del punto 2 de cada foco se conectan al neutro N (los focos se encienden independiente).

Paso 4: Para el tomacorriente se conectala fase L1 al punto 1 del tomacorriente y el 2 se conecta directamente a la lnea neutra.

7. Instalacin de un punto de luz conmutado desde dos puntos diferentes. Este tipo de instalacin se utiliza en escaleras o en ambientes que tienen ingreso y salida.Accesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Dos interruptores de conmutacin Una luminaria Dos cajas octogonales (una para la derivacin y otra para el foco) Dos cajas rectangulares para los interruptoresRED 220V 1 /N

L1 N

A Sc1 2 B Sc2 2 1 1 3 3 1 2

PROCEDIMIENTO DE INSTALACINDe acuerdo con el esquema identificar por qu lnea iniciar, si por la fase L1 (interruptor) o por la neutra (foco), en el caso se tome como punto de inicio de la instalacin la lnea L1. El procedimiento sera el siguiente:

Paso 1: La fase L

va direc1 tamente al punto centro (1) del conmutador A.

Los puntos extremos (2 y 3) de este van conectados a los otros puntos extremos (2 y 3) del conmutador B.

Paso 2.

Paso 3: El punto centro deeste conmutador va conectado al punto 1 de la luminaria.

Paso 4. El punto 2 de la luminariava directamente a la lnea neutra.


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8. Instalacin de dos puntos de luz conmutados desde tres puntos diferentesEste tipo de instalacin se aplica mayormente en una escalera continua de primer piso a un tercer piso de una vivienda. Se enciende la luminaria en la entrada del primer piso con un interruptor conmutador simple. En el segundo piso, con un interruptor doble, se apaga la primera luminaria y se enciende la luminaria del segundo piso, la misma que es apagada desde el tercer piso con otro interruptor conmutador simple. Accesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Dos interruptores de conmutacin simple Un interruptor de conmutacin doble Dos luminarias Tres cajas octogonales (una para la derivacin y otra para el foco) Confirmar si es: una para la derivacin y dos para los focos Cuatro cajas rectangulares para los interruptoresL1 NRED 220V 1 /N

C Sc1 2 2 Sc2 A 1 2 1 Sc2 3 3 1 2 2 1 Sc1 3 3 1 2 BA Y B: interruptor conmutador simple C: INTERRUPTOR

conmutador doble

PROCEDIMIENTO DE INSTALACINProcedimiento de la instalacin. De acuerdo con el esquema, identificar por qu lnea iniciar, si por la fase L1 (interruptor) o por la neutra (foco). En caso se tome como punto de inicio de la instalacin la lnea L1, el procedimiento sera el siguiente:

Paso 1: La fase L1 va directamente al punto centro (1) de los dos interruptoresde conmutador doble (C).

Paso 2: Los puntos extremos (2 y 3) de cada conmutador (C) se conectanindependientemente a los extremos (2 y 3) de los conmutadores simples (A y B).

Paso 3: Los centros (1 y 1) de los conmutadores A y B se conectan independientemente a los puntos (1) de cada foco.

Paso 4: Los puntos (2) de cada foco se conectan a la lnea neutra.

9. Instalacin de dos puntos de luz conmutados desde cuatro puntosEste tipo de instalacin se utiliza para dos ambientes continuos. Un interruptor conmutador simple se coloca al ingreso de la vivienda. El segundo y el tercero se colocan en la puerta intermedia de ambos ambientes. El cuarto conmutador se instala en un lugar apropiado. Accesorios requeridos: Alambre TW, AWG N 14 Cuatro interruptores de conmutacin Dos luminarias Tres cajas octogonales (una para la derivacin y otra para el foco) Confirmar si es: una para la derivacin y dos para los focos Cuatro cajas rectangulares para los interruptores

L1 N

RED 220V 1 /N

A 1 2 2 1 1 2

Sc1 3 3

A1 1 2 2 1 B1 1 2

Sc1 3 3

Sc2 B

Sc2

PROCEDIMIENTO DE INSTALACINProcedimiento de la instalacin. De acuerdo con el esquema, identificar por qu lnea iniciar, si por la fase L1 (interruptor) o por la neutra (foco). En el caso se tome como punto de inicio de la instalacin la lnea L1, el procedimiento sera el siguiente:

Paso 1: La fase L va directamente al punto centro (1) del conmutador A.1

Paso 2: Los puntos extremos (2 y 3) de este van conectados a los otros puntosextremos (2 y 3) del conmutador B.

Paso 3: El punto centro de este conmutador va conectado al punto 1 de la luminaria. Paso 4: El punto 2 de la luminaria va directamente a la lnea neutra. Paso 5: Para el siguiente punto de luz conmutado se sigue el procedimientoanteriormente descrito.MANUAL DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

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10. Instalacin de dos puntos de luz conmutados desde cuatro puntos y un tomacorrienteRED 220V 1 /N

L1 N

Sc1 1 2 2 1 Sc2 1 2 3 31 2

Sc1 1 2 2 1 Sc2 1 2 3 3

Instalacin de una ducha elctricaAccesorios requeridos: Llave termomagntica de 20 A a 25 A, dependiendo de las caractersticas de la ducha elctrica Alambre TW, AWG N 12 Ducha Una caja para llave termomagntica

L1 N

RED 220V 1 /N

1 S 2

1

2 1 2

PROCEDIMIENTO DE INSTALACINDe la llave principal se conecta directamente a la llave termomagntica que se encuentra en el ambiente de la ducha.

Paso 1:

Paso 2: Esta llave va directamente conectada a la ducha elctrica. Paso 3: El punto de conexin a tierra de la ducha va directamente al punto a tierra.

11. Instalacin de un timbre

L1 N

RED 220V 1 /N

1 S 2 3 4


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BIBLIOGRAFA

Bratu, N. Instalaciones elctricas. Conceptos bsicos y diseo. Mxico D.F.: Alfaomega, 1990. Enrquez, Gilberto. El ABC de las instalaciones elctricas residenciales. Mxico D.F.: Limusa, 2005. Ramrez, J. Nuevos esquemas de instalaciones de viviendas. Barcelona: CEAC, 1989.


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