INSTALACIONES ELECTRICAS

TENSIONES ELECTRICAS

En la mayoria de Paises:
Hasta 1 000 V es Baja Tensión
De 1 000 V a 60 000 V es Media Tensión
De 60 000 V a 220 000 V es Alta Tensión
Más de 220 000 V es Muy Alta Tensión

a 4. PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR EL CALIBRE DE LOS ALIMENTADORES PRINCIPALES DE UNA INSTALACIÓN ELECTRICA RESIDENCIAL.
Existen varios métodos para calcular el calibre de los alimentadores principales de una instalación eléctrica residencial, a saber: por corriente, por caída de tensión y por resistencia de los conductores. Puede haber más formas, pero los tres métodos especificados son los más comunes. De los tres métodos señalados en el párrafo anterior el más utilizado es el de corrientes, acerca del cual explicaré a continuación.
Método de corrientes para calcular el calibre de los alimentadores principales.
Procedimiento.
1. Se determina la CARGA TOTAL de la residencia o casa-habitación de la cual se determinarán los alimentadores principales.
2. Se aplica la fórmula:
I= P/(V*0.9)
En donde: I es la corriente que pasará por los conductores (amperes); P es la carga total (Watts); V es el voltaje que llega a la residencia por medio de la acometida (127 Volts-ca para el caso de una instalación que no rebasa los 5,000 Watts); y 0.9 es el denominado factor de potencia el cual regularmente es del 90% por la combinación de cargas resistivas e inductivas existentes en la instalación eléctrica.
3. Con la I, se determina una Ic (corriente corregida) multiplicándola por un factor de demanda o factor de utilización (f.d.) el cual tiene un valor que varía de la siguiente manera.
Unidades de vivienda, según NOM-001-SEDE-Vigente, 220-11
Primeros 3,000 VA o menos: 100%; 1
De 3,001 a 120,000 VA: 35%; 0.35
A partir de 120,000 VA: 25%; 0.25
En virtud de que el factor de demanda o utilización especificado en la Norma Oficial, varía mucho antes y después de los 3000 Watts, puede utilizarse a cambio uno más acorde de 0.6 o 0.7 correspondiente al 60% y 70% respectivamente. La operación matemática para calcular la Corriente Corregida es simplemente una multiplicación de la I por el f.d. o sea:
Ic=(I)(f.d.)
4. Con la Ic se busca el calibre del conductor en las tablas correspondientes, dependiendo de la marca del fabricante y de si estará al aire libre (instalación visible) o en tubo (instalación oculta).
Ejemplo. La carga total en una vivienda es de 4,200 Watts, resultado de sumar cargas fijas monofásicas (aparatos eléctricos fijos que funcionan a 127 Volts-ca) y tiene un factor de utilización o de demanda del 70%. Hallar el calibre de los alimentadores principales considerando que la instalación será oculta.
Solución.
Paso 1. La Potencia total en este caso es de 4,200 Watts.
Paso 2. I = 4200/127*0.9 = 36.74 Amp.
Paso 3. Ic = (36.74)(0.7) = 25.72 Amp.
Paso 4. En las tablas (para conductores CONOFLAM) se busca el calibre apropiado que resista 25.72 amperes en la instalación oculta, ahí podremos observar que el calibre #12 puede conducir hasta 25 amperes.
Nota. Pueden utilizarse otras tablas, incluso las propias de la NOM-001-SEDE-vigente y el resultado de la elección del conductor es el mismo calibre.
Criterios para elección del calibre: seguridad y economía.
A. Para un electricista común primero es la economía y luego la seguridad, por lo que utilizaría calibre No. 12.
B. Para un técnico electricista primero es la seguridad y después la economía, por lo que aumentaría un calibre a los conductores, evitando con ello también el fenómeno de la caída de tensión. Por lo tanto elegiría el calibre No. 10 que permite conducir hasta 40 Amperes.
GLOSARIO.
ALIMENTADORES PRINCIPALES. Son los conductores (alambre o cable) que abastecen a toda la instalación eléctrica, también se les llama alimentadores generales. Por lo regular van colocados al centro y a lo largo (hasta el fondo) de toda la casa habitación, evitando en lo posible las curvas o vueltas de los mismos. La razón de esto último es para evitar el fenómeno denominado caída de tensión.
CARGA RESISTIVA. Son todos aquellos aparatos eléctricos que por lo general producen luz, calor o sonido, por ejemplo: lámparas (incandescentes y fluorescentes), estufa eléctrica (parrillas), radios y modulares, etc.
CARGA INDUCTIVA. Son todos aquellos aparatos eléctricos que basan su funcionamiento en un motor eléctrico, por ejemplo: ventilador, refrigerador, motobomba, máquinas de coser, etc.
CAÍDA DE TENSIÓN. Disminución de voltaje. Cuanto más largo sea un conductor eléctrico mayor será la caída de tensión. Por esta razón deben evitarse vueltas o curvas en todos conductores eléctricos pero principalmente en los alimentadores generales.
ECONOMÍA. Es un aspecto que debe considerarse al diseñar y realizar una instalación eléctrica, y debe hacerse sin sacrificar al 100% la seguridad.
SEGURIDAD. Es un aspecto que debe considerarse al diseñar y realizar una instalación eléctrica y debe hacerse cuidando en la medida de lo posible el factor económico.
CALIBRES DE CONDUCTORES. El calibre número 12 es menos grueso que el calibre número 10. El calibre número 10 conduce más corriente que el número 12.
CRITERIO. Forma de elegir algo.
CARGA TOTAL DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA. Es la suma de las cargas fijas conectadas en la instalación eléctrica residencial. Para determinarla se suman todos los Watts (fijos) en la instalación como son: lámparas (de cualquier tipo) y contactos (180 VA por cada contacto), motobomba (si existe), timbre (si existe), regadera eléctrica (si existe), ventiladores de techo (si existen) y todas las demás cargas que se consideren permanentes en toda la instalación.
FACTOR DE DEMANDA O DE UTILIZACIÓN. Representa el promedio o nivel de utilización que va a tener la instalación eléctrica. Si se va a utilizar mucho entonces el factor de demanda es del 100%, si se va a utilizar poco entonces el factor de demanda será menor al 100%.
CARGA TOTAL DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA. Es la suma de las cargas fijas conectadas en la instalación eléctrica residencial. Para determinarla se suman todos los Watts (fijos) en la instalación como son: lámparas (de cualquier tipo) y contactos (180 VA por cada contacto), motobomba (si existe), timbre (si existe), regadera eléctrica (si existe), ventiladores de techo (si existen) y todas las demás cargas que se consideren permanentes en toda la instalación.
FACTOR DE DEMANDA O DE UTILIZACIÓN. Representa el promedio o nivel de utilización que va a tener la instalación eléctrica. Si se va a utilizar mucho entonces el factor de demanda es del 100%, si se va a utilizar poco entonces el factor de demanda será menor al 100%.
CARGA TOTAL DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA. Es la suma de las cargas fijas conectadas en la instalación eléctrica residencial. Para determinarla se suman todos los Watts (fijos) en la instalación como son: lámparas (de cualquier tipo) y contactos (180 VA por cada contacto), motobomba (si existe), timbre (si existe), regadera eléctrica (si existe), ventiladores de techo (si existen) y todas las demás cargas que se consideren permanentes en toda la instalación.
FACTOR DE DEMANDA O DE UTILIZACIÓN. Representa el promedio o nivel de utilización que va a tener la instalación eléctrica. Si se va a utilizar mucho entonces el factor de demanda es del 100%, si se va a utilizar poco entonces el factor de demanda será menor al 100%.
Cálculo y selección de conductores
Unidad 4. Cálculo y selección de materiales utilizados en instalaciones
a) Por Corriente Y Por Caída de Tensión

Para efecto del cálculo de conductores eléctricos, es necesario memorizar los siguientes conceptos y formulas.

POTENCIA (P)= V x I
Donde:

W = Potencia real (watts) Carga eléctrica en una I.E

P = V x I = Potencia aparente (Volts – Amperes)


V = Voltaje o tensión (volts)

= Voltaje nominal (127 Volts) Fase y Neutro

o = Voltaje entre fases (220 volts) entre 2 fases

I = Corriente (amperes)

Ic = Corriente corregida

F.u = Factor de utilización

F.D = Factor de demanda

F.P = cos= Factor de Potencia, Factor expresado en centésimos (0.85, 0.90, etc.)

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INSTALACIONES ELECTRICAS

ELEMENTOS ELECTRICOS DE PROTECCION

TENSIONES ELECTRICAS

En la mayoria de Paises:
Hasta 1 000 V es Baja Tensión
De 1 000 V a 60 000 V es Media Tensión
De 60 000 V a 220 000 V es Alta Tensión
Más de 220 000 V es Muy Alta Tensión

EL FUSIBLE

Elemento eléctrico que censa cuando una corriente eléctrica sobrepasa el valor de su capacidad, en ese momento el fusible o un interruptor electromagnético se abre automáticamente evitando que el exceso de corriente dañe la instalación eléctrica.

EJERCICIO

1---En el programa de simulación monte un circuito eléctrico que consta de : una fuente de tensión, en serie con: un interruptor, un fusible calibrado a 100 miliamp , un amperímetro y una resistencia variable en 200 ohmios , cierre el interruptor observe el amperímetro al tiempo que disminuye la resistencia variable hasta que la corriente del circuito sea igual a la corriente del fusible, ¿ Que ocurre? Si no hay cambio alguno en el circuito continúe disminuyendo la resistencia, ¿ que ocurre en el fusible? Haga un comentario relacionado pero con una instalación eléctrica.

2 --En una instalación eléctrica se ha instalado una ducha eléctrica ( 2900 watios) con un conductor nº 12 y el interruptor termomagnetico es para 20 Amp. Responda:
La ducha esta correctamente instalada, comente.
La instalación en cuanto a conductor y protección es correcta
Que ocurre en la instalación cuando se acciona la ducha, comente
Cual seria la instalación correcta y adecuada para la ducha? Simúlela en el programa.

3—Realice la simulación del punto 2 conectando una resistencia fija de 50 ohmios y una fuente variable de 20 v max calíbrela en 5 volt los otros elementos permanecen, suba el valor de la fuente hasta quemar el fusible, realice el comentario teniendo en cuenta la capacidad de corriente del fusible y el valor registrado por el amperímetro.

4--- Monte un sistema eléctrico para controlar dos lámparas en serie con dos lámparas en paralelo de dos puntos diferentes, conecte un amperímetro para conocer el consumo de corriente agregue un fusible de tal manera que no se funda puede ser un 20% mas de la corriente de consumo, la fuente debe ser de 20 voltios.

5--- Simule la instalación de una lavadora que consume 1000 watios utilizando para tal fin un motor, de acuerdo al consumo del amperímetro conecte un fusible un 20% mayor de capacidad de corriente para que no se funda. La fuente debe ser un 10% menor de la tensión de distribución monofásica residencial.

6—Debe entregar en una hoja de examen la respuestas con los respectivos diagramas y cálculos matemáticos. Individual o con la pareja de trabajo