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5/16/2018 Inst Electricas Res Elementos - slidepdf.com

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INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

«ELEMENTOS»

John Jairo Castro Maldonado

Ingeniero Electromecánico U.F.P.SEspecialización en Práctica Pedagógica Universitaria U.F.P.S



Una instalación eléctrica es el conjunto de componentes eléctricos asociadosy con características coordinadas, reunidos con una finalidad determinada.

Las llamadas componentes son los elementos necesarios para el funcionamientoDe una instalación, son general los siguientes:

LAS LINEAS ELECTRICAS: que están constituidas por los conductores eléctricos,Sus elementos de fijación o soporte (abrazaderas, ganchos, etc) o de protecciónMecánica, siendo el conjunto destinado a transportar energía eléctrica o a trans-

Portar señales eléctricas.

ALIMENTACIÓN DE LAS INSTALACIONES: (Generadores, transformadores, baterias).

CONTROL Y PROTECCIÓN: (Breakers, interruptores, dispositivos, fusibles, medi-dores Etc.)

EQUIPOS ELECTRICOS FIJOS: Aquellos que son instalados en forma permanente enUn local determinado, como por ejemplo, un transformador en un poste, unInterruptor en un tablero, equipos de aire acondicionado.

Ing. John Jairo Castro M. / Esp. En Práctica Pedagógica



EQUIPOS ELECTRICOS PORTATILES: Son equipos que pueden ser facilmente desco-nectados de su lugar o se pueden mover cuando están en funcionamiento, tal esEl caso de equipos que estando conectados a la fuente de alimentación lo hacen

Como: ciertos electrodomésticos como las aspiradoras, enceradoras, planchas, etc.

EQUIPOS ELECTRICOS MANUALES: Son portátiles proyectados para ser soportadosPor las manos durante su utilización normal, por ejemplo: herramientas eléctricasPortátiles.




LOS CIRCUITOS EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS




ELEMENTOS MÁS COMUNES EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Los elementos mas comunes en las instalaciones eléctricas cualquiera Quesea su tipo son: lámparas de alumbrado, conductores eléctricos, cajas deSalida y/o conexión, conectores, herrajes, switches, tomas, clavijas, etc

SWITCHES TOMAS SWITCHE 3V

LUMINARIAS EMPALMES CANALIZACIONES




ELEMENTOS MÁS COMUNES EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Los elementos mas comunes en las instalaciones eléctricas cualquiera

Que sea su tipo son: lámparas de alumbrado, conductores eléctricos, cajas deSalida y/o conexión, conectores, herrajes, switches, tomas, clavijas, etc.

SWITCHES: representan un elemento importante, ya que tiene la funciónPrimaria de conectar conductores, componentes o un arreglo de estos; de maneraQue la corriente eléctrica pueda circular de uno a otro, o bien, para descon-

tinuar el flujo de esta corriente.

En la práctica, no solo una, sino varias corrientes pueden ser controladas. LosApagadores se pueden usar también para ubicar trayectorias convenientes de lasCorrientes a través de las trayectorias que están previamente determinadas.

Un switche no es una carga. Los switches se conectan o alambran siempre enSerie con el conductor vivo o de potencial.




TIPOS DE SWITCHES

Tipos de

switches

Según la fuente de voltaje

Según los polos

Según el tiro

C.A

C.D

C.A/C.D

UN POLO

DOS POLOS

SENCILLO

DOBLE



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TOMACORRIENTES

El toma corriente es entonces una componente diseñada para acomodaruna clavija para entregar potencia a alguna componente eléctrica o aparato.

Se puede montar en muro en forma empotrada, sobrepuesta o en una cajaEléctrica metálica o plástica para montaje sobrepuesto.

El contacto de dos terminales ha sido durante mucho tiempo el tipo más usado,Pero se ha sustituido gradualmente por el de tres terminales, que permite laConexión a tierra. Las conexiones e hacen generalmente a base de tornillos.




Una variante de construcción es el uso de los contactos dobles, que no esMas que la presencia de dos contactos en un mismo cuerpo y que pueden

Tener dos o tres terminales, según se trate de clavijas polarizadas o noPolarizadas (con dos o con tres terminales).




ALGUNOS DIAGRAMAS O CIRCUITOS DE ALAMBRADO

En las instalaciones eléctricas como se han descrito antes, se aplican losmismos criterios generales que para el estudio de circuitos eléctricos, soloque ahora intervienen elementos específicos de las instalaciones como sonlos switches para control, los tomas o receptáculos, los conductores quelos interconectan, etc. La diferencia básica es que en los diagramas dealambrado se hace intervenir la simbología convencional usada en los

diagramas y planos de las instalaciones eléctricas, la idea fundamental deestos circuitos de alambrado es que se relacione la disposición de lassalidas para alumbrado (lámparas), los dispositivos de control (swiyches)con los tomas de corriente, con la forma física en como se podría llevar acabo el alambrado y la conexión entre los elementos.

Hacia el interior de una casa o de un departamento, los diagramas ocircuitos se pueden iniciar con la interpretación simple de un plano con ladistribución de salidas para lámparas o luminarias, de contactos oreceptáculos y apagadores y la relación de estos planos con su disposiciónfísica.




La perspectiva en general de la disposición física de los elementosde la instalación permite identificar de una mejor forma latrayectoria de los circuitos.




El circuito elemental para un apagador que controla a una lámparasolo considera en el caso más simple al apagador en serie con lalámpara, como se muestra a continuación, en donde se indican lossímbolos usados en los planos arquitectónicos, una forma de

elaborar el diagrama esquemático del circuito y el diagrama dealambrado, que corresponde a la realización física en la instalación.




Algunas de las variantes de la forma de alambrado entre uncontacto y la lámpara a controlar depende de como se alimenta a lalámpara, si se hace directamente y el switche que controla vadespués, o bien si se alimenta primero el apagador. Todas estasvariantes se presentan ya en la realización del alambrado de unainstalación.




EL INTERRUPTOR DE TRES VIAS Y SUS CONEXIONES

Cuando se tiene un par de apagadores de tres vías para controlar una salida,hay muchas posibles aplicaciones o secuencias en las cuales la alimentación

a los dos interruptores y la salida se puede arreglar. Un factor importanteen la elección de la secuencia o aplicación depende de la forma dealimentación. Las tres formas más comunes son:

• Alimentación – Interruptor – Interruptor – Salida• Alimentación – Salida – Interruptor – Interruptor•

Alimentación – Interruptor – Salida – Interruptor.

Para controlar una lámpara desde dos puntos distintos, se requiere de untipo diferente de interruptor al que se ha estudiado previamente. A esteinterruptor se le conoce como de tres vías y tiene tres terminales en lugarde las dos que tienen los interruptores comunes, una de estas terminales se

conoce como el punto común y esta siempre energizado. Esta terminal, porlo general, debe tener una marca común, las otras dos terminalesmostradas en el otro extremo del interruptor se alternan su función. Cuandola palanca del interruptor esta en una posición (por ejemplo, hacia arriba)una terminal esta conectada al conductor vivo o energizado y el otro no.Cuando la palanca se acciona hacia abajo, las terminales cambian de

estado. Ing. John Jairo Castro M. / Esp. En Práctica Pedagógica



INSTALACIÓN DE ALGUNOS TIPOS DE LUMINARIAS Y ACCESORIOS

El alambrado de las lámparas o luminarias en las instalaciones eléctricas, forma

parte del conjunto de circuitos eléctricos existentes en una instalación típica.La instalación de luminarias para alumbrado incandescente de tipo ornamental,de alumbrado fluorescente y de tipo decorativo entre otras.




EMPALMES MAS COMUNES




LAS CANALIZACIONES ELÉCTRICAS

Una canalización es un conducto cerrado, diseñado para contener alambres,

cables o buses ducto, pueden ser metálicas o no metálicas.Los tubos conduit metálicos, dependiendo del tipo usado, se pueden instalaren exteriores o interiores, en áreas secas o húmedas, dan una excelenteprotección a los conductores. Los tubos conduit rígidos constituyen, dehecho, el sistema de canalización más comúnmente usado, ya que

prácticamente se emplean en todo tipo de atmosferas y para todas lasaplicaciones.

En los casos de ambientes corrosivos, se debe tener cuidado de especificarlos tubos con alguna pintura anticorrosiva, ya que la presentación normal deestos tubos es galvanizada, los tipos mas usados son:• De pared gruesa tipo pesado• De pared intermedio o semipesado.• De pared delgado o tipo ligero• De tipo metálico flexible.




EL TUBO CONDUIT METALICO DE PARED GRUESA O TIPO PESADO

El tipo de tubo conduit se suministra en tramos de 3.05 m de longitud enacero o aluminio y se encuentra disponible en diámetros de ½ pulg hasta6pulg, cada extremo del tubo se proporciona con rosca y uno de ellostiene un acople.

Recomendación: Siempre que sea posible y para evitar el efecto de la

acción galvánica, las cajas y conectores usados con los tubos metálicosdeben ser del mismo material.




EL TUBO CONDUIT INTERMEDIO SEMIPESADO

Se fabrica en diámetros de hasta 4 pulg, su constitución es similar al tuboConduit tipo pesado, pero tiene las paredes más delgadas, por lo que tiene

mayor espacio interior disponible. Se debe tener mayor cuidado con eldoblado de estos tubos, ya que tienden a deformarse.

EL TUBO METALICO TIPO LIGERO

Estos tubos son similares a los de pared gruesa, pero tienen su pared internaMucho más delgada, se fabrican en diámetros hasta de 4 pulg.

Estos tubos no tienen sus extremos roscados y tampoco usan los mismosconectores que los tipo pesado.




EL TUBO CONDUIT METALICO FLEXIBLE

Es un tubo hecho de cinta metálica engargolada (en forma helicoidal) sin ningúnrecubrimiento, hay otro tubo metálico que tiene una cubierta exterior de unmaterial no metálico para que sea hermético a los líquidos.

Este tipo de tubo es útil cuando se hacen instalaciones en áreas difíciles endonde se dificultan los dobleces con tubo conduit metálico, o bien, en lugares endonde existen vibraciones mecánicas que pueden afectar las uniones rígidas delas instalaciones.

Este tubo se fabrica con un diámetro mínimo de ½ pulg y máximo de 4pulg.




LOS TUBOS CONDUIT NO METALICOS

En la actualidad, hay muchos tipos de tubos conduit no metálicos que tienenuna gran variedad de aplicaciones y están construidos de distintos

materiales, tales como cloruro de polivinilo (PVC) que es un materialautoextinguible, resistente al aplastamiento, a la humedad y a los agentesquímicos específicos . Se pueden usar en:

• Instalaciones ocultas

No se debe usar en áreas y locales considerados como peligrosos:

• Para soportar luminarias y/o equipos.• Cuando las temperaturas sean mayores de 70°CEstos tubos se pueden doblar mediante la aplicación de aire o líquidoscalientes.

TUBOS DE POLIETILENO: Por lo general, se identifica por el coloranaranjado. Puede operar con voltajes hasta de 150V, a tierra, embebido enconcreto o embutido en muros, pisos o techos. También se pueden enterrara una profundidad no menor de 0.50 m. no se recomienda su utilizaciónoculto en techos y plafones, en cubos de edificios o en instalaciones visibles




LAS CAJAS Y ACCESORIOS PARA CANALIZACIÓN CON TUBOCONDUIT

Las cajas eléctricas se describen como la terminación que permite acomodar las

llegadas de los distintos tipos de tubo conduit o tubos metálicos, con el propósitode empalmar cables y proporcionar salidas para contactos, apagadores, salidaspara lámparas y luminarias en general.

Se fabrican metálicas y no metálicas . Básicamente la selección de una cajadepende de lo siguiente:

• El numero de conductores que entran• El tipo y numero de dispositivos que se conectan en la caja.• El método de alambrado usado.

LAS CAJAS DE PROPOSITOS GENERALES caen dentro de cualquier de los trestipos de categorías siguientes:

• Caja para apagadores• Cajas octogonales• Cajas cuadradas




Estas cajas (y sus accesorios), se fabrican con material metálico, aun cuando enforma reciente se tienen algunas formas de materiales no metálicos. Las cajas

tipo apagador, se usan para alojar apagadores o tomas, algunas pueden alojarmas de un apagador o dispositivo. Las cajas octagonales o cuadradas, se usanprincipalmente para salidas de la instalación eléctrica, ya sea para lámparas oluminarias o para montar otros dispositivos (usando la cubierta apropiada).




TAPAS

Las tapas deben ser de un espesor no menor que el de las paredes de las caja o

accesorios correspondientes del mismo material, pudiendo estar recubiertas deun material asilante, de un espesor no menor de 0.8 mm. Se pueden utilizartapas de porcelana u otro material aislante, siempre que sean de forma yespesor tales que ofrezcan la protección y solidez requeridas.




OTRAS CANALIZACIONES

Además de los tubos o ductos descritos antes, con diferentes tipos de materialesconstructivos, para ciertas aplicaciones que requieren el uso de cables depotencia de mayor diámetro, como es el caso de las instalaciones eléctricas enedificios, las instalaciones eléctricas de tipo comercial e industrial, se usancanalizaciones que no tienen a los conductores encerrados, mas bien son

abiertas.Estas canalizaciones son principalmente las charolas o ductos metálicos, lasprimeras son canalizaciones abiertas, como se muestra en la figura donde semanipula con mayor facilidad a los conductores y se aplican en áreas libres deagua, humedad, y agentes corrosivos.




CANALIZACIONES SUPERFICIALES NO METALICAS

Con frecuencia en instalaciones ya existente y eventualmente nuevas, es

necesario efectuar ampliaciones, modificaciones o instalar elementosnuevos, en estos casos, para no romper paredes o muros y también parasimplificar el cableado, se usan las canalizaciones superficiales.




DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN

Entre los dispositivos de protección y conbtrol en lasinstalaciiones residenciales , se puenden mencionar como

funciones generales las siguientes:

• Proveer circuitos separados para alumbrado general, paracontactos y aplicaciones especiales.

• Las ramas individuales de cada circuito.• de acuerdo con la capacidad de carga de cada circuito, se

deben instalar tableros de distribución con tantos circuitoscomo sea necesario.

TIPOS DE PROTECCIÓN

FUSIBLES: Los fusibles son elementos de protección que constande un alambra o cinta de una aleación de plomo y estaño con unbajo punto de fusión , que se funde cuando se excede el limitepara el cual fue diseñado, interrumpiedo el circuito. Se fabricanpara operación en dos tipos:




• Fusibles de tapón: usados en casa habitación con capacidades de 10, 15,20 y 30 amperios.

• Tipo cartucho: que a su vez pueden ser tipo casquillo para capacidadesde 3 a 60m amperios tipo navaja para capacidades de 75 a 600 amperios.Estos fusibles son renovables, ya que si se funde, el elemento fusiblepuede ser reemplazado.

De acuerdo con sus caracteristicas eléctricas, los elementos fusibles pueden

ser: de tipo normal y de acción retardada. El tipo normal esta formado porcinta o alambre, el de acción retardada tiene formas diversas para retardarel tiempo de fusión.

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS




El interruptor termomagnético,

llave térmica o breaker es un aparato utilizadopara la protección de los circuitos eléctricoscontra cortocircuitos y sobrecargas.

Para la apertura del interruptorse quitan los cuatro remachesde bronce ubicados en los lateralesy se retira la tapa derecha.




Entre los que podemos identificar los principales:Dispositivo térmico, dispositivo magnético, cámara deextinción de arcos, palanca de accionamiento y bornerasde conexión de conductores de entrada y salida.




Funcionamiento

El funcionamiento de un interruptor

termomagnético se basa en dos delos efectos producidos por lacirculación de corriente eléctricaen un circuito: el magnético y eltérmico (efecto Joule). Eldispositivo consta, por tanto, de

dos partes, un electroimán y unalámina bimetálica, conectadas enserie y por las que circula la corrientehacia la carga.


Magnético



Al circular la corriente el electroimán crea una fuerza que, medianteun dispositivo mecánico adecuado, tiende a abrir un contacto, perosólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el

límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendidoentre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptortermomagnético) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas desegundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la partedestinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumentomuy rápido y elevado de corriente.


Térmico



La otra parte está constituida por una lámina bimetálica que, al calentarsepor encima de un determinado límite por efecto de la corriente que circulapor ella, sufre una deformación y pasa a una posición que activa el correspon-

diente dispositivo mecánico, provoca la apertura del contacto. Esta parte es laencargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidaspor la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético.Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentandoconforme se eleva la corriente por conexión de aparatos o mal funcionamientode los mismos.




Ambos dispositivos se complementanen su acción de protección, el magnéticopara los cortocircuitos y el térmico paralas sobrecargas.


Ad á d t d ió t áti



Además de esta desconexión automática,el aparato está provisto de una palancaque permite la desconexión manual de lacorriente y el rearme del dispositivo

automático cuando se ha producido unadesconexión. No obstante, este rearme noes posible si persisten las condiciones desobrecarga o cortocircuito. Incluso volveríaa saltar, aunque la palanca estuviese sujetacon el dedo, ya que utiliza un mecanismo

independiente para desconectar lacorriente y bajar la palancaLos contactos disponen de una cámaraapaga-chispas, que extingue arcos eléctricosdurante el momento de apertura de estos porlo que reducen su deterioro.




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