Universidad Laica “Eloy Alfaro de Manabí”

Facultad de Arquitectura

Construcciones II

Arq. Carlos Lourido

Catedrático

Expositor (es):Vélez Cedeño Javier Guillermo

Zambrano Varela Stalin Steven Velasco Rueda Jair Daniel

Solis Hernández Juan Carlos

2015 – 2016Manta – Manabí - Ecuador

Instalaciones Eléctricas

(Diferentes Tipos de Instalaciones)

CABLES

Técnicamente los materiales por los que fluye la corriente eléctrica se denominan conductores. Los conductores que se utilizan para transportar la energía eléctrica de un lugar a otro por lo general son conocidos como cables, alambres o cordones

En la mayoría de los hogares y negocios se utilizan cables o alambres hechos de un material conductor sólido, casi siempre cobre, protegido con una cubierta aislante de plástico.

En instalaciones antiguas y para algunas aplicaciones especiales se pueden llegar a utilizar conductores de aluminio o aluminio recubierto de cobre pero eso es muy poco común.

Los alambres y cables casi siempre se despachan de rollos y se venden por metro, aunque existen en el mercado algunas presentaciones de cables precortados de longitudes fijas.

Denominaciones y tipos de conductores

Alambre aislado: Mismo alambre sólido de cobre que el anterior pero cubierto con un aislamiento plástico para evitar que entre en contacto con algún otro alambre, objeto metálico o persona. 

Alambre desnudo: Éste es un solo alambre sólido de cobre sin recubrimiento.Por lo general se utiliza para la conexión a tierra pero es poco común.

Cable flexible: Es el conductor con mayor presencia en el mercado ferretero.El cable está hecho de varios alambres delgados cubiertos por un aislamiento plástico.

Cordón: Consiste de dos o más cables o alambres aislados y envueltos juntos, a veces en una segunda capa de plástico.El ejemplo más común es el cordón dúplex que consiste de dos cables unidos y que se usa para fabricar extensiones o para la alimentación de aparatos eléctricos.

MEDIDAS DE CONDUCTORES

Los diámetros de los cables y alambres se categorizan de acuerdo al sistema AWG (American Wire Gauge). Mientras más pequeño sea el número AWG será mayor el diámetro de un cable.

El diámetro de los alambres y cables está directamente relacionado con la corriente que éstos pueden soportar, mientras mayor diámetro tengan, podrán conducir más amperes 

Las medidas que más se usan en instalaciones para casas y oficinas, y por ende las que más se venden, son las 12 AWG y 14 AWG. Los usos más comunes por diámetro del cable son

COLORES

Los cables y alambres por lo general tienen un aislamiento plástico de alguno de los siguientes colores: blanco, negro, verde y rojo. Los colores son utilizados para facilitar la identificación de los alambres o cables por el electricista o la persona que hace las instalaciones eléctricas. Generalmente los colores se utilizan de la siguiente manera

Como se comentó anteriormente, la mayoría de los alambres o cables tienen un aislamiento o un recubrimiento plástico para evitar que éstos hagan corto circuito al entrar en contacto con algún otro alambre o algún objeto metálico, que den un choque eléctrico o electrocuten a alguna persona.

Los nombres de los cables indican el tipo de aislamiento que tienen y son abreviaciones que vienen del inglés, los cables más comunes para instalaciones residenciales y de oficinas son THHN, THW, THHW y THWN. El significado de estas letras es:

1T (Thermoplastic): Aislamiento termoplástico (este lo tienen todos los cables aislados).2H (Heat resistant): Resistente al calor hasta 75° centígrados (167° F).3HH (Heat resistant): Resistente al calor hasta 90° centígrados (194° F).4W (Water resistant): Resistente al agua y a la humedad.

5LS (Low smoke): Significa que el cable tiene baja emisión de humos y bajo contenido de gas ácido (cumple con la NOM-063-SCFI).

AISLAMIENTOS

Transporte por ductos o tuberías

El transporte por tubería o transporte por ductos es un modo de transporte de gases, líquidos, sólidos o multifásico, dirigido en general a través de las tuberías que constituyen una red o un sistema de transporte.

CONCEPTO:

MATERIALES TRANSPORTADOS GENERALMENTE

También es posible transportar mediante tuberías materiales que, si bien no son un fluido, se adecuan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados, etcétera.

El drenaje por gravedad de efluentes: aguas residuales, aguas lluvias, sistemas de alcantarillado.

El tránsito de alimentos: cerveza, leche, granos, por medio de tuberías pueden entrar en esta acepción.

Los productos generalmente transportables son: petróleo e hidrocarburos líquidos, gas natural y gas para combustibles, sustancias químicas.

MATERIALES DE ELABORACIÓN:

Hierro fundido CobreHormigón

Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV)

Policloruro de vinilo (PVC) Termoplástico polietileno de alta densidad (PEAD)

DUCTOS DE VENTILACIÓNLos conductos son utilizados en el ámbito de los sistemas de aire acondicionado para distribuir y extraer aire en los diversos ambientes que forman un conjunto de salas o cuartos alimentación de aire retorno del aire el aire de recirculación extracción de aire

Existen diversas tipologías de conductos atendiendo a su composición y/o su geometría.

POR COMPOSICION: los conductos más habituales son los metálicos, los fabricados en material aislante, los textiles e incluso los flexibles de aluminio reforzado.

POR GEOMETRIA: hay de sección rectangular, de sección circular y ovalada.

Conexiones

TIPOS SEGÚN SU TENSIÓN:Instalaciones de alta y media tensión: Instalaciones en que la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es superior a 1.000 voltios (1 kV).

Generalmente son instalaciones de gran potencia en las que es necesario disminuir las pérdidas por  efecto Joule (calentamiento de los conductores). En ocasiones se emplean instalaciones de alta tensión con bajas potencias para aprovechar los efectos del campo eléctrico, como por ejemplo en los carteles de neón.

CONCEPTO:Una instalación eléctrica es el conjunto de circuitos eléctricos que, colocados en un lugar específico, tienen como objetivo un uso específico. Incluye los equipos necesarios para asegurar su correcto funcionamiento y la conexión con los aparatos eléctricos correspondientes.

Instalaciones de baja tensión: Son el caso más general de instalación eléctrica. En estas, la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es inferior a 1.000 voltios (1 kV), pero superior a 24 voltios.

Instalaciones de muy baja tensión: Son aquellas instalaciones en las que la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es inferior a 24 voltios. Se emplean en el caso de bajas potencias o necesidad de gran seguridad de utilización.

SEGÚN SU USO:Instalaciones generadoras: Las instalaciones generadoras son aquellas que generan una fuerza electromotriz, y por tanto, energía eléctrica, a partir de otras formas de energía.

La energía eléctrica, en corriente alterna, debe recorrer largos caminos hasta llegar a los centros de consumo, sean estos plantas industriales o bien ciudades, y para ello se utilizan las líneas de transmisión de alta tensión y extra alta tensión.

Instalaciones de transporte: Las instalaciones de transporte son las líneas eléctricas que conectan el resto de instalaciones. Pueden ser aéreas, con los conductores instalados sobre apoyos, o subterráneas, con los conductores instalados en zanjas y galerías.

Instalaciones transformadoras: Las instalaciones transformadoras son aquellas que reciben energía eléctrica y modifican sus parámetros, transformándola en energía eléctrica con características diferentes.

Un claro ejemplo son las subestaciones eléctricas de transmisión y las subestaciones eléctricas de distribución,  centros de transformación en los que se amplía y reduce la tensión, respectivamente, para su manejo y empleo conveniente con tensiones de transporte (132 a 400 kV) a tensiones más seguras para su utilización, que pueden ser desde 34 kV hasta 6 kV.

Instalaciones receptoras: Las instalaciones receptoras son el caso más común de instalación eléctrica, y son las que encontramos en la mayoría de las viviendas e industrias. Su función principal es la transformación de la energía eléctrica en otros tipos de energía. Son las instalaciones antagónicas a las instalaciones generadoras.

PARTES FUNCIONALES DE LAS INSTALACIONES RECEPTORAS:

Lámpara empotrada en el techo

Las instalaciones eléctricas receptoras, cualquiera que sea su tipo, disponen de cinco partes bien diferenciadas, y con características relacionadas.

Alimentación: Es la parte de la instalación que recibe energía del exterior. Generalmente esta energía es eléctrica, pero en el caso de las centrales eléctricas, puede ser energía térmica, mecánica, química o radiante.

Protecciones: Las protecciones son los dispositivos o sistemas encargados de garantizar la seguridad de las personas y los bienes en el contexto de la instalación eléctrica

Conductores: Son los encargados de dirigir la corriente a todos los componentes de la instalación eléctrica. Sin ellos, la instalación como tal, no podría existir. Los hilos y los cables se diferencian por su construcción. Un hilo consiste en un solo alambre que suele ser de cobre o, a veces, de aluminio. Un cable está constituido por varios hilos. La ventaja del segundo sobre el primero es que es capaz de conducir más cantidad de corriente para la misma sección; su desventaja es que es más caro (la corriente no emplea toda la sección del mismo modo: emplea principalmente la superficie del conductor, de modo que el cable, para la misma sección, tiene más superficie). Para empotrar, se emplean normalmente solo hilos, salvo en algunos usos de pequeñas corrientes.

Mando y maniobra: Los elementos de mando y maniobra permiten actuar sobre el flujo de la energía, conectando, desconectando y regulando las cargas eléctricas. Los más comunes son los interruptores, los conmutadores y los relés.

Puntos de consumo: Son los receptores finales de la energía, encargados de transformarla en otro tipo de energía, mecánica, luminosa, térmica.

Acometida Es la derivación:

Desde: La red de distribución de la empresa suministradora (también llamada de ‘Servicio Eléctrico') Hacia: La edificación o propiedad donde se hará uso de la energía eléctrica (normalmente conocido como

'usuario').

Baja Tensión

Una Tensión mayor de 600/1000 V

Finalizan en un Centro de Transformación del Usuario, donde se define como el comienzo de las instalaciones internas o del usuario.

Alta Tensión

Va de 0 a 600/1000 V dependiendo del país

Finalizan en la denominada Caja General de Protección 

“La Capacidad de la Línea de Transmisión afecta al tamaño de estas Estructuras Principales”

Pueden ser postes simples de madera para las líneas de transmisión pequeñas hasta 46 kilovoltios (kV).

Se emplean estructuras de postes de madera en forma de H, para las líneas de 69 a 231 kV.

Se utilizan estructuras de acero independientes, de circuito simple, para las líneas de 161 kV o más.

Es posible tener líneas de transmisión de hasta 1.000 kV.

Características Torre:

Por ejemplo: La Estructura de la Torre varía directamente según el voltaje requerido y la

capacidad de la línea

La Acometida Normal para una Vivienda Unifamiliar es Monofásica, a 3 hilos: 1 para la fase o activo Otro para el neutro El Tercero para la tierra, a 230 V.

En el caso de un Edificio de Varias Viviendas la Acometida Normal será Trifásica, de 4 hilos: 3 para las fases 1 para el neutro

Si la Acometida es para una Industria o una gran Zona Comercial: • Esta será normalmente en Media o Alta Tensión• Por ejemplo: A 5 kV o mayor según la zona o país, a 3 hilos:

1 para cada fase El neutro se obtiene del secundario del transformador del usuario La tierra de su instalación.

Acometida Normal - Características

Símbolos normalizados en México para indicar una

acometida eléctrica

La Tierra debe tenerse en la misma instalación del usuario, siendo en este caso la tensión:

Entre las fases 220/400 V127/230 V entre fase y neutro dependiendo del país

Clasificación

Esquema básico de una acometida eléctrica

monofásica aérea en Baja Tensión.

 

Según la Tensión

Las Acometidas Eléctricas se clasifican por 2 Criterios Básicos:

Baja Tensión

127 V, 200 V, 550 V En general se consideran los límites

superiores en 600 o 1000 V dependiendo del país y su Normatividad

Interna.

Alta Tensión

5 kV, 25 kV 40 KvEn general se considera el límite

inferior en mayor a 600 o 1000 V según la Normatividad del País.

Forma de Acometida

Acometida Aérea

Cuando la entrada de cables del suministrador se da por lo alto de la

construcción, normalmente por medio de una mufa y tubo, desde un

poste de la red de suministro

Es usual el uso de pórticos o torres.

Acometida Subterránea

Cuando la entrada de cables del suministrador se da por debajo de la construcción, desde un registro

o pozo de visita de la red de suministro.

Zonificación

Símbolos usuales usados en planos para indicar la acometida, estos símbolos no están normalizados

Las acometidas se dividen en 2 Zonas

Lado Suministrador o Compañía

Básicamente se considera que abarca: Desde: La red de suministro eléctrico de la compañía que da el

servicio Hasta: Las terminales de salida del medidor: Las cuales pueden

ser zapatas (terminales a presión, atornillables, cableadas, etc.)Es muy común que se considere que se prolonga hasta el interruptor general de la instalación eléctrica del usuario.

Lado Usuario

Se considera que comprende: Desde: Las terminales de salida del medidor Hasta: El último equipo o contacto del usuario

Normalmente las compañías suministradoras solicitan que el Primer elemento que se coloque en el lado usuario sea un Interruptor General, que permita asegurar la desconexión de la instalación interior

Es en este lado que se consideran los llamados: •Circuitos Alimentadores:

Circuitos entre aparatos o equipos de maniobra como los interruptores termomagnéticos)

•Circuitos DerivadosCircuito entre un equipo eléctrico de uso o contacto y su aparato de maniobra

Composición

Lado Suministradorao Punto de alimentacióno Conductoreso Ductoso Tablero General de Acometida.o Armario:

1 solo usuario (Vivienda Unifamiliar) Concentración de Medidores (Varios usuarios - Condominio Horizontal) Con medidor en kilowatts-hora (kWh).

o Puesta a Tierra Externa

Las Acometidas Eléctricas están conformadas por los siguientes componentes

Lado Usuarioo Interruptor Generalo Puesta a Tierra Interna.

1. Mufa: Intemperie de 32 mm (1 1/4″) de diámetro.

2. Tubo Conduit de Fierro Galvanizado: Pared Gruesa de 32 mm (1 1/4″) de diámetro y con 3000 mm de longitud.

3. Cable de cobre THW: Calibre 8.367 mm2 (8 AWG) desde la mufa hasta el interruptor, el forro del conductor neutro de color blanco y el de la fase diferente al blanco.

4. Base enchufe de 4 terminales: 100 amperes.5. Interruptor Termomagnético (preferente) o de cartucho fusible de 2 polos, 1 tiro, 250 volts, 30 amperes, a prueba de agua cuando quede a la intemperie.

6. Reducción de 32 mm (1 1/4″) a 12,7 mm (1/2″).

7. Tubo Conduit pared delgada: De 12,7 mm (1/2″) de diámetro.

8. Alambre o cable de cobre: Calibre 8.367 mm2 (8 AWG) mínimo.

9. Conector: Para varilla de tierra. 10. Varilla de tierra: Para una resistencia máxima de 25 ohms.

Los conductores de la acometida deberán ser continuos, desde el punto de conexión de la red hasta los bornes de la entrada del equipo de medida, estos normalmente los instala

la compañía suministradora y están bajo su cuidado.

No se aceptarán empalmes, ni derivaciones, en ningún tramo de la acometida.

En la caja o armario de medidores deberá reservarse en su extremo una longitud del conductor de la acometida suficiente que permita una fácil conexión al equipo de medida.

Recomendaciones Generales

Tipos de Acometida para Uso

Permanentes

SubterráneasDesde redes subterráneas de baja tensión, la acometida

siempre será subterránea. Para cargas mayores a 5 kW desde redes aéreas, la acometida

siempre será subterránea

AéreasDesde redes aéreas de baja tensión la acometida podrá ser aérea para cargas instaladas iguales o

menores a 35 kW

 Especiales 

Temporales:Se consideran especiales las acometidas a servicios temporales y provisionales en obras.

Medidores

Es un dispositivo que mide el consumo de energía de un circuito o un servicio eléctrico, siendo éste su objetivo

específico.

Existen contadores electromecánicos y electrónicos. Los Electromecánicos utilizan bobinados de corriente y de

tensión para crear corrientes parásitas en un disco que, bajo la influencia de los campos magnéticos, produce un

giro que mueve las agujas del cuadrante. Los contadores Electrónicos utilizan convertidores

analógico-digitales para hacer la conversión.

Vatihorímetro(Contador Eléctrico - Contador de Luz - Contador de Consumo

Eléctrico)

Un Conversor o Convertidor de Señal Analógica a Digital

Cont. Electromecánico

Cont. Electrónico

Es un dispositivo electrónico capaz de convertir una señal analógica de voltaje en una señal digital con un valor binario.

(Conversor Analógico Digital, CAD; Analog-to-Digital Converter, ADC)

FuncionamientoEl Medidor Electromecánico:

Utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco, (generalmente de aluminio)conductor magnético en donde se producen Corrientes Parásitas.

La Acción de las Corrientes Parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje

La Acción de las Corrientes Parásitas producidas por las bobinas

de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente Dan un Resultado Vectorial tal, que produce un par de giro sobre

el disco. “El Par de Giro es proporcional a la potencia consumida por el

circuito”

El Disco está soportado por campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la fricción, un sistema de engranajes transmite el movimiento del

disco a las agujas que cuentan el número de vueltas del contador. “A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros

conforme pasa el tiempo”.

Las Tensiones Máximas que soportan los contadores eléctricos son de aproximadamente 600 voltios

Las Corrientes Máximas pueden ser de hasta 200 amperios

También es importante indicar que existe una Bobina de Sombra que es una chapita la cual esta cortocircuitada. “Dicha bobina posee una resistencia despreciable y por ende en esta se

generará una corriente muy importante”

El Contador comenzará a funcionar con el 1 % de la carga y entre un factor de potencia de 0,5 en adelanto

y atraso.

“Este trabaja de forma directa con los Cables de Alta Tensión”

Gracias