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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
I.U.P “SANTIAGO MARIÑO”
CABIMAS EDO. ZULIA
INTEGRANTES:
HERNAN MONTERO C.I: 18.483.689
ZILENNYS GARCÍA C.I: 18.946.954
ROSANGELA IRIARTE C.I: 19.118.546
EDSITH MILLAN C.I: 16.829.837
JUAN GUTIERREZ C.I: 19.194.116
ESTADISTICA I, SECCION G
18 DE JULIO DEL 2010
1.- Canalizaciones eléctricas:
Se entiende por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean
en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que
queden protegidos contra deterioro mecánico y contaminación, y que además
protejan a las instalaciones contra incendios por arcos eléctricos que se presentan
en condiciones de cortocircuito.
Los medios de canalización más comunes en las instalaciones eléctricas
son:
- Tubos conduit.
- Ductos.
- Charolas.
2.- Componentes eléctricos utilizados en las canalizaciones eléctricas:
A continuación se presenta una descripción de los diferentes elementos
componentes de una canalización eléctrica desde el punto de vista físico, de los
materiales que se utilizan.
Cajetines:
Son pequeñas cajas metálicas o plásticas, de formas rectangulares,
cuadradas, octogonales o redondas. Por lo general poseen en forma troquelada
orificios con tapas de fácil remoción, para la ubicación de tuberías que serán
fijadas con tuercas tipo conector a las paredes del cajetín. También dispone el
cajetín en su parte frontal, de dos trozos de lamina en forma de lengüeta,
perforadas para facilitar el paso de tornillos que fijaran el puente sujetador del
dispositivo interruptor de iluminación, tomacorriente, o bien una tapa ciega que
cubra totalmente el cajetín.
Las dimensiones de cajetines más comunes, que se consiguen en el
mercado de fabricación nacional son las siguientes:
Rectangular: 5.086 x 10.172 x 3.81 cm
Octagonal: 10.172 x 10.172 x 3.81 cm
Cuadrada: 12.715 x 12.715 x 5.086 cm
Tapas:
Las tapas son diseñadas para cubrir o sellar la boca de cajetines o cajas de
paso. Las formas de las mismas son diseñadas conforme a las necesidades, de
acuerdo al espacio físico, el aspecto estético y el acabado de la instalación
eléctrica. Las más comunes son: rectangulares, cuadradas y redondas, ya sean
planas o ligeramente abombadas. Existen tipos de tapas de diseño especial,
construidas para cubrir tableros y paneles de protección o de maniobra.
Cajas de paso:
Las cajas de paso se fabrican con láminas de acero de diferentes
espesores, según las normas establecidas en el CODIGO ELECTRICO
NACIONAL (NEMA). En esta última, se establece mediante una escala numérica,
las características de robustez de cajas y gabinetes para ser utilizados en
instalaciones eléctricas. El calibre de la lámina y el acabado de la caja se
escogerá conforme al sitio de utilización, ya sea empotrado en paredes, o bien a la
vista.
Tuberías:
Las tuberías juegan un papel importante en las canalizaciones eléctricas
pues dentro de las mismas se alojan los conductores.
Tubos conduit:
El tubo conduit es usado para contener y proteger los conductores
eléctricos usados en las instalaciones. Estos tubos pueden ser de aluminio, acero
o aleaciones especiales. Los tubos de acero a su vez se fabrican en los tipos
pesado, semipesado y ligero, distinguiéndose uno de otro por el espesor de la
pared.
Tubos conduit de acero pesado:
Estos tubos conduit se encuentran en el mercado ya sea en forma
galvanizada o bien con recubrimiento negro esmaltado, normalmente en tramos de
3.05 metros de longitud con rosca en ambos extremos. Se usan como conectores
para este tipo de tubo los llamados coples, niples (corto y largo), así como niples
cerrados o de rosca corrida. El tipo de herramienta que se usa para trabajar en los
tubos conduit de pared gruesa es el mismo que se utiliza para tuberías de agua en
trabajos de plomería.
Tubos conduit metálico de pared delgada (thin wall):
A este tubo se le conoce también como tubo metálico rígido ligero. Su uso
es permitido en instalaciones ocultas o visibles, ya sea embebido en concreto o
embutido en mampostería en lugares de ambiente seco no expuestos a humedad
o ambiente corrosivo.
No se recomienda su uso en lugares en los que, durante su instalación o
después de ésta, se encuentre expuesto a daños mecánicos. Tampoco debe
usarse directamente enterrado o en lugares húmedos, así como en lugares
clasificados como peligrosos.
Tubos conduit flexible:
En esta designación se conoce al tubo flexible común fabricado con cinta
engargolada (en forma helicoidal), sin ningún tipo de recubrimiento. A este tipo de
tubo también se le conoce como Greenfield. Se recomienda su uso en lugares
secos y donde no se encuentre expuesto a corrosión o daño mecánico. Puede
instalarse embutido en muro o ladrillo, así como en ranuras.
No se recomienda su aplicación en lugares en los cuales se encuentre
directamente enterrado o embebido en concreto. Tampoco se debe utilizar en
lugares expuestos a ambientes corrosivos, en caso de tratarse de tubo metálico.
Su uso se acentúa en las instalaciones de tipo industrial como último tramo para
conexión de motores eléctricos.
Tubos conduit de plástico rígido (pvc):
Este tubo está fabricado de poli cloruro de vinilo (PVC), junto con las
tuberías de polietileno se clasifican como tubos conduit no metálicos. Este tubo
debe ser auto extinguible, resistente a la compresión, a la humedad y a ciertos
agentes químicos.
Su uso se permite en:
Instalaciones ocultas.
Instalaciones visibles donde el tubo no se encuentre expuesto a daño
mecánico.
Ciertos lugares donde se encuentren agentes químicos que no afecten al
tubo y a sus accesorios.
Ductos:
Estos son otros medios para la canalización de conductores eléctricos. Se
usan solamente en las instalaciones eléctricas visibles ya que no pueden
montarse embutidos en pared, ni dentro de lazos de concreto. Los ductos se
fabrican en lámina de acero acanalada de sección cuadrada o rectangular. Las
tapas se montan atornilladas. Su aplicación más común se encuentra en
instalaciones industriales y laboratorios.
Los conductores se colocan dentro de los ductos en forma similar a los
tubos conduit. Pueden utilizarse tanto para circuitos alimentadores como para
circuitos derivados. Su uso no está restringido a los que se mencionaron en el
párrafo anterior, ya que también pueden emplearse en edificios multifamiliares y
oficinas, por ejemplo. La instalación de ductos debe hacerse tomando algunas
precauciones, como evitar su cercanía con tuberías transportadoras de agua o
cualquier otro fluido. Su uso se restringe para áreas consideradas como
peligrosas.
Charolas:
En el uso de charolas se tienen aplicaciones parecidas a las de los ductos
con algunas limitantes propias de los lugares en los que se hace la instalación.
En cuanto a la utilización de charolas se dan las siguientes
recomendaciones:
Procurar alinear los conductores de manera que queden siempre en
posición relativa en todo el trayecto, especialmente los de grueso calibre.
En el caso de tenerse un gran número de conductores delgados, es
conveniente realizar amarres a intervalos de 1.5 a 2 metros
aproximadamente, procurando colocar etiquetas, procurando colocar
etiquetas de identificación cuando se trate de conductores pertenecientes a
varios circuitos. En el caso de conductores de grueso calibre, los amarres
pueden hacerse cada 2 ó 3 metros.
En la fijación de conductores que viajan a través de charolas por
trayectorias verticales largas es recomendable que los amarres sean
hechos con abrazaderas especiales.
Tanquillas:
Es un pequeño recipiente perteneciente a un sistema de canalización
subterránea, provisto de una abertura en la cual alcanza un hombre a realizar
trabajos de instalación, mantenimiento o desconexión de redes eléctricas. En el
caso de tanquillas para alumbrado público (A.P.), suelen ubicarse junto a los
postes respectivos, solo podrá el operario introducir los brazos y manos. Las
tanquillas suelen construirse con paredes de concreto.
3.- Dispositivos de protección y maniobra:
Un dispositivo de protección es necesario en toda instalación eléctrica para
preservar los equipos e instalaciones eléctricas de posibles fallas que pudieran
ocurrir en los equipos mismos, o en otra parte del sistema, incluyendo el de la red
de distribución de la compañía de electricidad.
Todas las empresas suministradoras de energía eléctrica exigen en sus
reglamentos de servicio que el suscriptor instale un dispositivo de protección de
sobre corriente adecuado, preferiblemente, termo magnético.
Interruptores:
Se define como interruptor el aparato que se utiliza para abrir o cerrar un
circuito. En una vivienda y en todo tipo de edificación con instalaciones eléctricas
se requiere operar los circuitos por medio de interruptores.
Suelen usarse a nivel residencial interruptores seccionados que se les
conoce con el nombre de cuchillas, vienen para 120V y poseen cierta capacidad
de corriente según las necesidades.
Son fáciles de instalar y operar pues con solo mover la palanca se conecta
y se desconecta. En caso de falla por sobre corriente un resorte abre el circuito
rápidamente interrumpiendo el servicio.
Interruptores automáticos:
Son dispositivos diseñados para operar el circuito en circunstancias
anormales de corriente, sin que sufra daño el mismo. El disparo se producirá
solamente para un valor determinado de corriente.
Existen los interruptores automáticos en dos tipos: electromagnéticos en
aire y los termo magnéticos en caja moldeada. Para los electromagnéticos el valor
del disparo puede ajustarse a un valor determinado regulando el tiempo en atraso
o en forma instantánea conforme a las necesidades y la coordinación que había
que hacer con el resto del sistema de protecciones de la instalación. En cambio
los termo magnéticos son diseñados para un tiempo fijo de disparo.
Fusibles:
Las protecciones fusibles son partes conductoras de cierto metal que con el
paso de una determinada corriente, para la cual han sido diseñadas, se funden por
exceso de temperatura y abren el circuito. Pueden operar tanto en baja como en
alta tensión desde un voltio a mas de 100000V, según las necesidades y con
corrientes de miliamperios hasta 6000 Amp, o más.
El fusible tiene un tiempo de respuesta mayor que el interruptor automático
en casos de cortocircuitos. Para efectuar la reposición de un fusible dañado se
requerirá una herramienta aislada que permite enchufar el fusible en su sitio.
Tableros:
Se denomina asi a un panel o grupo de unidades de paneles, diseñados
para ensamblaje de un sistema de barras, con interruptores o sin sellos. El tablero
podrá estar formado por un gabinete auto soportante o bien en una caja embutida
en pared o tabiques. El acceso al mismo será siempre por el frente donde habrá
una tapa cubre barras y protecciones, además, una puerta con bisagra que puede
o no tener cerradura.
Cuadro de medidores:
Un cuadro de medidores por lo general se construye en un sitio donde
están agrupados un número determinado de suscriptores, pudiendo ser del tipo
residencial, comercial o de oficinas. Este cuadro de distribución podrá estar
empotrado en paredes o tabiques o bien en forma de paneles o escaparates
superficiales. Contendrá equipos de protección, medidores, barras de fase y
neutro.
Puesta a tierra:
Se denomina así a la conexión física que se realiza entre las partes no
conductoras de un equipo eléctrico y tierra. Esto se realiza con el fin de limitar la
tensión en las partes metálicas para evitar que alcance valores peligrosos para la
vida de un ser humano. En caso de fallas del aislamiento de un equipo el hecho de
conectarlo a tierra, crea un camino de baja impedancia para el drenaje de la
corriente.
A nivel residencial es obligatorio conectar a tierra todos los equipos
electrodomésticos no portátiles tales como: congelador de alimentos, aparatos de
aire acondicionado, lavadora de ropa, secadora de ropa, lavaplatos, bombas,
equipos de acuario, tableros, etc.
4.- Conductores eléctricos:
Un conductor eléctrico es aquel cuerpo que puesto en contacto con un
cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie.
Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Para el
transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso
doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata pero es muy cara, así que el
metal empleado universalmente es el cobre en forma de cables de uno o varios
hilos.
Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una
conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un
material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de
energía eléctrica en las redes de alta tensión.
Los principales factores que deben ser considerados en la selección de
conductores:
Materiales:
Los materiales más usados como conductores eléctricos son el cobre y el
aluminio, aunque el primero es superior en características eléctricas y mecánicas
(la conductividad del aluminio es aproximadamente un 60% de la del cobre y su
resistencia a la tracción es de un 40%), las características de bajo peso y menor
costo del aluminio, han dado lugar a un amplio uso tanto para conductores
desnudos como aislados.
En el cobre usado en conductores eléctricos, se distinguen tres temples;
blando, semiduro y duro; con propiedades algo diferentes, siendo el cobre blando
de mayor conductibilidad y el cobre duro el de mayor resistencia mecánica.
Flexibilidad:
La flexibilidad de un conductor se logra de dos maneras, recociendo el
material para suavizarlo o aumentando el número de hebras que lo forman. La
operación de reunir varios conductores se denomina cableado y da lugar a
diferentes flexibilidades, de acuerdo con el número de hebras que lo forman, el
peso o longitud del torcido de agrupación y el tipo de cable.
Configuraciones:
Los conductores pueden tener varias configuraciones, algunas de ellas se
muestran en la figura siguiente:
Distintas formas de conductores.
El conductor circular compacto: en este tipo de conductor, las hebras que lo
constituyen tienen diferentes secciones, de modo de aprovechar mejor el espacio.
Con esta construcción, se obtiene un conductor de menor diámetro y peso, que un
conductor concéntrico, comparando una misma sección de cobre. Esto significa
estructuras más livianas en tendidos aéreos o ductos de menor diámetro en
tendido subterráneo.
El conductor sectorial: en este tipo de conductor las hebras se agrupan para
ocupar un sector circular equivalente a un tercio de circunferencia. Esta forma de
construcción se emplea en la fabricación de cables trifásicos.
El cable anular: consiste en alambres trenzados helicoidalmente, en capas
concéntricas, sobre un núcleo que puede ser una hélice metálica. Esta
construcción disminuye el efecto Skin y por lo tanto la resistencia efectiva.
El conductor segmenta: este conductor está formado por tres o cuatro
segmentos, aislados entre sí por una delgada capa de aislante, todo trenzado en
conducto. Los segmentos se conectan en paralelo. Con esto se reduce el efecto
Skin. El conductor tiene algunas ventajas en el orden dimensional, ya que se
consigue una sección menor y más económica que los conductores anulares.
Empalmes de conductores eléctricos:
Se define como el punto donde se unen los extremos de dos o más
alambres o cables mediante un método apropiado, cuando se efectúa su
instalación.
Empalmes termo contraíbles para baja tensión:
Para baja tensión se utiliza materiales termo contraíbles, estos pueden
proteger y sellar herméticamente el empalme mecánico en forma sencilla. El
método se puede utilizar también en terminales para baja tensión; dado que ofrece
una gran ventaja con respecto al uso de compuestos y aditivos sellantes, pues en
corto tiempo se ejecuta con materiales apropiados dichos empalmes.
Empalmes termo contraíbles rectos y en derivación para alta tensión:
Por el método termo contraíble también se puede realizar un empalme en
alta tensión hasta 36 KV, sin utilizar compuestos de relleno ni resinas. Este
empalme se realiza en forma sencilla, rápida y es posible ponerlo en servicio de
inmediato.
El procedimiento de instalación es similar al de baja tensión, pues al
calentarse el tubo aislante se contrae hasta llegar ajustado al conductor y aislante
de los mismos, quedando finalmente un espesor de aislamiento apropiado al
requerido.
5.- Criterios de selección de componentes eléctricos:
Selección de conductores:
Para los efectos de diseño en un proyecto de canalizaciones eléctricas
residenciales es necesario seleccionar el calibre tipo y características de los
conductores eléctricos a utilizar. Respecto al calibre, la selección se realiza
cumpliendo previamente con lo siguiente:
Selección del conductor por capacidad de corriente. Selección del
conductor por caída de tensión. Selección del conductor por cortocircuito.
Selección del conductor por fluctuación de tensión. Selección del conductor neutro
y de puesta a tierra.
A nivel residencial los niveles de cortocircuitos son bajos y los conductores
que se escogen por capacidad de corriente y caída de tensión, cumplen con las
exigencias de cortocircuito. La escogencia del calibre del conductor por
cortocircuito se hará conociendo el valor de la corriente de cortocircuito simétrica y
el tiempo máximo de la duración del cortocircuito, dato que se obtendrá de las
características del dispositivo de protección que despejara la falla.
Para la escogencia del conductor por fluctuación de voltaje, erecto que se
nota claramente en la iluminación, será conveniente observar ciertas reglas que
harán innecesarios los cálculos respectivos. Estas se indican a continuación:
Agrupar siempre las cargas de iluminación y tomacorrientes
generales o especiales en circuitos apartes.
En caso de áreas grandes a iluminar, prever la instalación de
tableros exclusivos para la iluminación.
Para el caso de edificios residenciales, se instalara un tablero de
servicios generales donde habrá circuitos exclusivos para
iluminación, otros para tomas generales o especiales; y los circuitos
que alimenten ascensores y bombas por separado.
Es de hacer notar que el efecto de la fluctuación de voltaje se percibe más
en iluminación incandescente que en la descarga. Por ello se recomienda utilizar,
en donde no esté contraindicado, luz fluorescente que es menos sensible a las
variaciones de tensión.
Selección de tuberías:
Una vez determinado el número de conductores, calibre de las fases,
neutro, puesta a tierra y tipo de aislante, el siguiente paso será escoger la sección
de tubería o bancada requerida para alojarlos. Previamente habrá que definir si se
estima dejar espacio de reserva, o tubos de reserva, para futuras ampliaciones o
modificaciones en las condiciones de la carga conectada. Cuando resulten
conductores por fase, por la magnitud de la carga se recomienda colocar cada
tema con su neutro en tubería aparte. Ejemplo de este caso es el de las
acometidas de edificios en forma subterránea, donde se podrá utilizar tuberías
plásticas.
Finalmente para dimensionar las tuberías el CODIGO ELECTRICO
NACIONAL, en el capítulo 9, presenta tablas para seleccionar el diámetro de
tuberías en función del conductor a utilizar.
Selección de protecciones:
En la generalidad de los casos de instalaciones eléctricas residenciales se
emplean tableros de distribución eléctrica por circuitos. Cada uno de ellos
dispondrá de interruptores termo magnético, que se podrán operar en forma
manual o bien accionaran en caso de cortocircuito. La corriente de diseño nos
permitirá seleccionar el conductor y, mediante la capacidad de este, se escogerá
la correspondiente a la protección.
Cuando se presenten casos en edificios donde haya subtableros que
dependen de otros tableros y estos de un principal, se tendrá especial cuidado en
la selección de las protecciones, las cuales deberán estar bien coordinadas, tanto
en su capacidad de corriente, como en la capacidad de interrupción y del tiempo
de disparo.
