instalaciones electricas

7/21/2019 instalaciones electricas

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DISEÑO DE INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

PLANIFICACIÓN DE LA INSTALACIÓN

La planificación de una instalación eléctrica adecuada ó la

modernización de una i9nstalación existente empiezan con la

compilación de los requisitos eléctricos de cada cuarto o ambiente de

la residencia, es decir tomando en cuenta los diversos artefactos

eléctricos fijos y móviles, los tomacorrientes, los interruptores y los

demás dispositivos eléctricos del hogar. Por esta razón, el primer

paso a realizar es promover una entrevista con el propietario o el

arquitecto, el cual suministrará los planos de arquitectura e

informará sobre los servicios eléctricos que deseen instalar, tanto en

el presente como en el futuro. Esto resulta importante pues al realizar

el estudio de cargas se estimará la carga de reserva, la cual

contemplara el uso de los diversos equipos electrodomésticos.

Conforme a la inversión a realizar, una vivienda se considera en

las categorías siguientes:

1.a Categoría – viviendas residenciales de lujo.

2.a Categoría – viviendas de clase media

3.a Categoría – viviendas de interés social

En la primera categoría el área de construcción por lo general

excederá los 250 m2 de construcción y con frecuencia poseen

piscinas, grandes áreas verdes, áreas libres techadas para usos

diversos y todos los servicios estimables.

En la segunda categoría el área de construcción puede variar

entre 100 y 250 m2 . La vivienda poseerá todos los servicios para



equipos electro-domésticos, incluyendo algunos equipos de aire

acondicionado.

En la tercera categoría el área oscila entre 50 y 100 m2 de

construcción, tanto los puntos de iluminación como los interruptoresy tomacorrientes serán los mínimos indispensables para bajar los

costos de instalación. Los servicios para equipos electro-domésticos,

incluirán, nevera, lavadora, calentador de agua (en ciertos casos) y

algún electro-doméstico menores de uso generalizado.

Por lo general los planos de viviendas unifamiliares son

dibujados en la escala 1:50 y parar multifamiliares grandes, en

algunos casos en escala 1:100. En los mismos vendrán indicados la

ubicación de los equipos en cocina, lavadero, mobiliario, closet,

parque o áreas verdes (si existen); caney, parillero, piscina u otro

tipo de construcción exterior. Puede haber bomba de agua, aires

acondicionado de viviendas de ventana o central etc.

PROCEDIMIENTO PARA EL PROYECTO

El diseño de las instalaciones eléctricas para residencias se

puede resumir e 9 pasos indicados a continuación:

1.- Calcular el número de circuitos de iluminación general, en base

al área de la vivienda.

2.- Dibujar en los planos de cada planta cada uno de los puntos de

la luz, interruptores, tomacorrientes y demás salidas (actuales

y futuras) para los diversos cuartos y ambientes de la

residencia.

3.- Hacer el trazado de los conductores de los diversos circuitos

desde el tablero hasta los puntos de utilización, manteniendo

los criterios en la elaboración de los circuitos individuales y los

tomacorrientes de uso general.



4.- Calcular el calibre y tipo de los conductores de los diversos

circuitos así como el de los tubos que los contendrán.

5.- Calcular, el calibre de los conductores alimentadores de los

subtableros y de su canalización.6.- Selección de la forma de acometida (aérea o subterránea) y de

la situación del contador de Energía de acuerdo con Empresa de

Electricidad.

7.- Seleccionar el tipo apropiado de tableros, así como el tipo y

calibre de los dispositivos de protección incluyendo los de los

circuitos de reserva.

8.-

Fijar el tipo y dimensiones de la acometida.

9.- Indicar las señales y dispositivos de intercomunicación con sus

circuitos eléctricos respectivos.

CIRCUITOS PARA ILUMINACIÓN

Como mínimo deberá colocarse una lámpara de techo por

ambiente en el centro del cielorraso. Para ambientes de más de 12m2 habrá que hacer cálculos de iluminación para determinar el

número de lámparas necesarias.

En los pasillos y baños deberá colocarse como mínimo una

lámpara y en este último otra en la pared para iluminar el espejo

ubicado sobre la pared.

En la cocina deberá colocarse como mínimo una lámpara en el

techo para alumbrado general y otra lámpara (de pared o de techo)

para el alumbrado local del fregadero, ambas controladas por

interruptores de pared.

En la sala de estar, conforme a las medidas, se proveerán dos

(2) lámparas ubicadas en forma centrada y simétrica respecto a las

paredes. En paredes exteriores se podrá ubicar un punto de

iluminación de pared cada 4 ó 5 metros, donde se instalarán



posteriormente apliques de pared tipo faroles o reflectores tipo Par

38 incandescentes de General Electric ó similares para intemperie.

En jardines se colocarán puntos de iluminación para hongos,

con postes bajos, de un metro de altura ó de 2,5 a 3 metros, segúnel área a iluminar y el diseño deseado.

La iluminación en una vivienda por lo general es del tipo de luz

incandescente, salvo a exigencias del propietario, se instalaría luz

fluorescentes en biblioteca o cocina. En esta última la luminaria

deberá ser cerrada a fin de que el humo, vapores y grasa del

ambiente no deterioren los componentes de la misma.

Sólo cuando el cliente lo exija, se instalarán puntos de

iluminación en closet ó áreas de cuartos ó esculturas para realce y

apreciación de los mismos. Este realce se puede lograr con la

instalación de varios reflectores en rieles colocados en el techo o en

la pared para así darle la adecuada orientación.

La ubicación de interruptores dependerá de la posición de las

puertas a fin de que al entrar o salir se enciendan o apague la

lámpara con comodidad. Nunca se colocarán detrás de la puerta. La

altura de montaje es de 1,20 metros del piso y a 20 centímetros del

marco de la puerta.

Las salidas para puntos de iluminación en pared se instalarán a

1,80 metros ó 2 metros. Como máximo del piso terminado.

Una vez colocados en el plano todos los puntos de iluminación

y los de los interruptores con su símbolo correspondiente, se procede

a unir con líneas continuas los puntos de iluminación formando así los

circuitos que irán al tablero. Previamente deberá tomarse en cuenta

que el conductor mínimo recomendado para utilizar en viviendas

residenciales será el TW # 12 de cobre y los circuitos serán de 20

amperios. Excepcionalmente en vivienda de interés social se

instalarán circuitos de 15 amperios con dos (2) conductores TW #

14vde cobre. Recomendándose hasta 10puntos para circuitos para el

N° TW # 12 y hasta 8 puntos para el N° TW #14.



Estos circuitos se podrán determinar de la forma siguiente:

Según la tabla 220-2 [b] del Código Eléctrico Nacional, para

unidades de vivienda se tomarán 30 vatios por m2 para iluminación

general.El número de circuitos para iluminación general de una vivienda

se obtendrá usando la siguiente fórmula:

N circuitos= (A x 30 W/ m2)/ (120v x 20Amp.)

A= área total de construcción.

30W/ m2= corresponde a lo establecido por el CEN para

iluminación general.

20 amp= es la capacidad de los circuitos, los cuales serían

realizados usando cables TW # 12 de cobre.

120 voltios= tensión de utilización.

Para una vivienda unifamiliar de 180 m2 el número de circuitos

para iluminación general será.

Nc= (180m2x 30 W/ m2)/ (120V x 20Amp)= 2,25 ≈ 3 circuitos.

Siempre que el cálculo de número de circuitos resulta con

decimales, deberemos aproximarlo al número inmediato superior, no

importando que la fracción sea inferior a 0,5.

Por lo general los circuitos interiores de una residencia se

determinan por capacidad de corriente ya que el recorrido de los

circuitos son cortos, en caso contrario, habría que hacer

verificaciones por caída de tensión.

A pesar de que en la práctica, en la iluminación residencial, se

acostumbra a colocar luces y tomacorrientes en un mismo circuito, se

tomará como norma de diseño que los circuitos de iluminación serán

utilizados exclusivamente para alimentar punto de luz. Así mismo, se

proyectarán circuitos exclusivos para tomacorrientes.



El trazado de los conductores indicado en los planos para

circuitos de iluminación, señalan la conexión eléctrica entre los

puntos y no la posición física que ocuparán en paredes techo ó piso.

Las líneas continuas indican los tubos que van por techo opared y los trazos diagonales indican los conductores que van dentro

del tubo, correspondiendo los trazos largos a los conductores de fases

y los trazos cortos o medios trazos corresponden a los neutros. Al

término de una línea continua va una punta de flecha la cual debe

dirigirse hacia el tablero o subtablero donde estará el dispositivo de

protección del circuito en cuestión, el cual debe indicarse al lado de la

flecha con la letra C y uno, dos o tres subíndices separados por

comas, donde cada subíndice representa al número del circuito al cual

corresponde.

CIRCUITOS PARA TOMACORRIENTE DE USO GENERAL

El número de circuitos para iluminación calculados

anteriormente, además de manejar la iluminación general, también

manejará los tomacorrientes de uso general, de manera tal que

ningún punto este más allá de ,80metros de un tomacorriente a lo

largo de la línea del piso en cualquier de pared de 0,6 metros de

ancho ó más, de las alcobas, sala de recibo, biblioteca, solario y

cuarto de recreo. Estos tomacorrientes se colocarán a una altura de

0,30 metros del piso terminado.

Los tomacorrientes que se coloquen hacia el exterior de las

viviendas, deberán colocarse a 0,30 metros del piso y deberán ser a

prueba de intemperie.

Se deberá prever en cada baño, un toma corriente adyacente al

lavamanos, a una altura entre 0,9+0 y 1,50 metros del piso.



CIRCUITOS PARA PEQUEÑOS ARTEFACTOS

Se proporcionaran 2 ó más circuitos ramales de 20 amperios

(1500 vatios c/u) para alimentar pequeños artefactos incluyendo los

equipos de refrigeración. Por lo menos 2 de estos circuitos, deberán

tener salidas en la cocina y además podrán tenerlas en el comedor,

sala de estar y despensa. En el área de la mesa de trabajo de la

cocina, según el largo de la misma, se colocaran 2 ó tres

tomacorrientes del tipo doble a una altura de 1,10 metros del piso

terminado.

CIRCUITO PARA EL LAVADERO

Como las lavadoras automáticas consumen gran cantidad de

corriente durante ciertos ciclos de su operación. El Código Eléctrico

Nacional en su sección 220-[c], dice que además de los circuitos

ramales previstos para pequeños artefactos, se preverá por lo menos

un circuito ramal de 1500 vatios, 20 amperios, para alimentar los

tomas corrientes del lavadero.

TOMACORRIENTES PARA ARTEFACTOS INDIVIDUALES

Se proyectarán circuitos especiales exclusivos para equipos

electrodomésticos que así lo requieran y en especial que estén fijos

en el mismo sitio; tales como: secadoras eléctricas de ropa,

calentadoras de agua, cocinas eléctricas, equipos acondicionadores de

aire, etc.

Los conductores de los circuitos ramales tendrán una capacidad

de corriente no menor de la nominal del circuito y no menor a la

carga máxima a ser alimentada (CEN 210-19a).

La carga para secadora de ropa en unidades de vivienda será

de 5000 vatios o la potencia nominal de placa, la que sea mayor, por



cada secadora servida (CEN 220-18). Normalmente las secadoras

se alimentan con circuitos ramales exclusivos de 220voltios.

La corriente de diseño del circuito ramal exclusivo para el caso

de una secadora eléctrica será:

I conductor=1, 25 x 5000W/ 208V= 30 Amp.

Por lo tanto se usaran tres conductores TW # 10 y el dispositivo

de protección será de 30 amperios, dos polos.

Las cocinas eléctricas pueden venir con el horno incorporado o

bien por separado empotrado en pared o nicho. En ambos casos la

alimentación desde el tablero podrá ser única y se preverá un

consumo por unidad (cocina + horno) de 8000 vatios.

Los conductores de los circuitos ramales que alimentan cocinas,

hornos montados en pared, unidades de cocina y cualquier otro

artefacto de cocina doméstica, deberá tener una capacidad de

corriente no menor que el valor del circuito ramal y no menor que la

carga máxima servida. Para cocinas de 8,75KW o mayores, el circuito

ramal mínimo será de 40 amperios y el conductor neutro puede tener

un calibre menor que los conductores activos, sin embargo su

capacidad de corriente no será menor del 705% de la corriente de los

conductores activos y su calibre no menor que el N° 10 (CEN 210-

19b).

La corriente de diseño del circuito ramal exclusivo para el caso

de una cocina eléctrica será:

I cocina=8000W/208V=38,46 Amperios=Iconductor

Por lo tanto se usuran 2 conductores TW N° 8 + 1 TW N° 10.

El dispositivo de protección será de 40amp. 2 polos.

Los calentadores de agua se fabrican con diferentes

capacidades que van de 27 litros a 200litros y con potencias que

van desde 800 hasta 1800 vatios los cuales varían dependiendo del

fabricante y de la capacidad del calentador. La tensión de empleo es



de 120voltios y los más utilizados son los de 354 litros, 1000 vatios,

y los de 50 litros 1500 vatios.

I conductor =1,25 x 1500W/ 120V

Por lo tanto se requieren 2 conductores TW 12, que es calibremínimo sugerido en instalaciones eléctricas.

El dispositivote protección será de 20 amperios. 1 polo.

La cantidad de calentadores que se coloca en una vivienda

depende del número de baño de la misma, colocándose normalmente

un calentador por cada dos baños.

Respecto a los equipos de aire acondicionado, esto pueden ser

de tipo central o de tipo ventana de 120v, 2 hilos, (fase y neutro) o

tipo ventana de 220V. 3 hilos, (dos fases y tierra) siendo estos

últimos los más utilizados.

Los consumos típicos son 1,8KW, 2,4KW y más, la protección

del equipo que estará junto al mismo para conexión y desconexión y

con una capacidad igual a la corriente nominal del conductor. El

calibre de los conductores que alimentarán a dicho equipo no deberá

sobrecargarse más del 80% de su capacidad nominal.

La corriente de diseño en el caso de un circuito ramal exclusivo

para un equipo de aire acondicionado de 2,5KW, 208 voltios será:

Iconductor=1,25 x 2500W/208V=15,02amperios.

Por lo tanto se requerirán 3 conductores TW N° 12 y como

dispositivo de protección se usaran breaker de 20amperios, 2 polos.

CÁLCULO DE ALIMENTADORES

Las dimensiones de un alimentador dependen de la carga

calculada según los datos de los circuitos, las necesidades anticipadas

de futuros aumentos de carga y de la caída de voltaje en los

conductores del alimentador.



La sección 230-41 del Código Eléctrico Nacional establece que

los conductores para entrada de acometida “deberá tener la

capacidad de amperaje suficiente para conducir la carga como lo

determina el artículo 220” y los conductores activos no seránmenores de:

1) 100 amp., 3 hilos para una vivienda unifamiliar con seis (6) ó

más circuitos ramales de dos hilos.

2) 100 amp., 3 hilos, para una vivienda unifamiliar con una carga

inicial calculada de 10kw ó más.

3) 60 amp., para otras cargas.

En casas de habitación, el código permite el uso en cualquiera de

dos métodos propuestos a fin de determinar el tamaño de estos

conductores, El Método Ordinario y el Método Opcional; el

primero se especifica en la tabla 220-11 y el segundo en la tabla

220-13 de CEN.

TABLA 220-11. Factores de demanda para alimentadores decargas de alumbrado (Método Ordinario)Tipo de local Parte de la carga de alumbrado

general que se aplica el factorde demanda [vatios]

Factor dedemanda %

Unidades de Vivienda Primeros 3.000 W o menos 100%Los siguientes hasta 120.000W 35%Exceso de 120.000 W 25%

TABLA 220-13. Factores de demanda para alimentadores decargas de alumbrado (Método Opcional)Tipo de local Carga general que se le aplica

el factor de demanda [vatios]Factor dedemanda %

Unidades de Vivienda Primeros 10.000 W o menos 100%El resto de la carga. 40%



EJEMPLOS (viviendas unifamiliares)

Determinar el calibre de los conductores de la acometida de una

vivienda unifamiliar cuya área es de 150 m2

. La vivienda tiene unacocina eléctrica de 8KW., dos calentadores de agua de 1500 vatios

cada uno y una secadora de ropa.

a) Usando el método ordinario

Carga calculada: VatiosAlumbrado general 150m2 x 30W/m2 (CEN 220-2b)……… 4.500 Dos circuitos c/u de 1500 Vatios, 20amp,para pequeños artefactos…………………………………………………….3.000 Un circuito de 1500W, 20A. Para el Lavadero………….………..1.500Sub-Total………………………………………………………………………………9.000

Aplicando Factores de Demanda (tabla 220-11 CEN)Primeros 3.000W al 100%............................................3.000El resto (9.000-3.000) al 35%.......................................2.100Carga neta sin cocina ni artefactos…………………………………….5.100

Cocina eléctrica……………………………………………………………….……8.000 Calentadores (2x1500W)…………………………………………………….3.000 Secadora………………………………………………………………………………. 5.000

Carga neta calculada……………………………………………………………………21.100

CAPACIDAD DE LA ACOMETIDA

Fases 21.100W/208v = 101,44Amp.Neutro 101.44Amp. x 70%= 71 Amp.

Conductores requeridos por capacidad de conducción de corriente:

Fases: 2THW # 2Neutro: 1THW # 4



b) Usando el método opcional

Carga calculada:Alumbrado general 150m2 x 30W/m2 (CEN 220-2b)……… 4.500

Dos circuitos c/u de 1500 Vatios, 20amp,para pequeños artefactos…………………………………………………….3.000 Un circuito de 1500W, 20A. Para el Lavadero………….………..1.500Cocina eléctrica……………………………………………………………….……8.000 Calentadores (2x1500W)…………………………………………………….3.000 Secadora………………………………………………………………………………. 5.000Carga total………………………………………………………………….……..25.000

Aplicando Factores de Demanda (tabla 220-13)

Primeros 10KW al 100%.............................................10.000El resto (25.000-10.000) KW al 40%............................ 6.000

Carga calculada para el calibre de la acometida………………………..16.000

CAPACIDAD DE LA ACOMETIDA

Fases 16.000W/208v = 76,93Amp.

Neutro 76,93Amp. x 70%= 53.85Amp.

A pesar de los resultados de los cálculos de los conductores de

fases y neutro, según el CEN. Articulo 230-41. Por ser la carga

instalada mayor a 10KW. Se deberá usar una acometida con

capacidad de 100Amp. ó sea:

Fases: 2THW # 2

Neutro: 1THW # 4El dispositivo de protección será también con capacidad de

100amperios, (Breaker bipolar).

Posdata: el conductor utilizado es para 75°C, con mayor capacidad de

corriente que el TW.



Ejercicio propuesto:

Se tiene una vivienda de interés social (apartamento) con un área de

construcción de 80m2. La tensión de alimentación será 220/110V. Se

preverá alimentación para un calentador de 1.500W y un equipo de

aire acondicionado de 1.600W

Realizar el cálculo para todos los equipos y el alimentador principal.

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