Esquemas Eléctricos Residenciales

Introducción al Código Eléctrico Nacional ( NEC )

Preparado por: Prof. D. Quisbert

Adecuado por Celso A. Spencer

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Instalaciones Eléctricas Residenciales

Plano Eléctrico

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Plano EléctricoInstalaciones Eléctricas Residenciales

Plano EléctricoInstalaciones Eléctricas Residenciales

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Plano EléctricoInstalaciones Eléctricas Residenciales

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Símbolos Utilizados en Planos EléctricosInstalaciones Eléctricas

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(a) La prestación del servicio eléctrico están sujetas al Reglamento de Instalaciones Eléctricas ( RIE ); (b) La seguridad de las instalaciones eléctricas están normadas por el Código Eléctrico Nacional ( NEC ).

El NEC a lo largo de sus 9 capítulos da a conocer cuales son los requerimientos mínimos para instalaciones eléctricas y que cuidados o precauciones debemos tener con todos y cada uno de sus componentes.

Prestación de Servicio e Instalaciones eléctricas

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Artículos importantes del NEC Entre los artículos importantes podemos mencionar:

NEC 2005 Descripción

210,11A Calculo del numero mínimo de circuitos ramales necesarios

210,11B Carga calculada para un alimentador

210,11C Carga proporcionalmente repartida entre circuitos ramales

220,40 Circuitos ramales para Unidades de Vivienda (UV)

220,43 Iluminación de vitrinas y pasillo

220,44 Tomacorrientes en unidades no residenciales ( No-UV)

220,52 Artefactos pequeños y cargas del área de lavandería en UV

220,53 Carga de aparatos en UV

220,54 Secadoras eléctricas de ropa en UV ( N/A )

230,42 Alimentador - Calibre mínimo y capacidad de corriente

230,79 Capacidad nominal de equipo de desconexión del Alimentador

240,6 Régimen de estándares de corriente para circuit breakers

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Artículos importantes del NEC Y entre las tablas mas importantes se destacan

NEC 2005 Descripción

220,12 Iluminación general por tipo de local

220,42 Factores de demanda para cargas de iluminación

220,44 Factores de demandas para cargas de tomas no residenciales

250,66 Conductor del electrodo de puesta a tierra

250,122 Calibre mínimo de los conductores de puesta de tierra

310,13 Aislamiento y aplicaciones de los conductores

320,15 Tipos de conductor y tamaños para 120/240V

310,17 Ampacidad permitida para conductores aislados hasta 2000V

314,16 Dimensionamiento de cajillas

376,10 Dimensionamiento de tuberías

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Alimentación Los conductores

de alimentación a la residencia provienen de un poste, y de este a la acometida. En su interior, esta contiene la protección contra corto circuitos

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Alimentación La protección de

corto circuito debe ser correctamente dimensionada. Se utiliza el NEC para aplicar la normas indicadas para ese dimensionamiento.

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Aterrizaje a tierra El aterrizaje a tierra es necesario tanto para proteger y permitir el correcto funcionamiento de los equipos conectados

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Aterrizaje y la varilla de tierra El aterrizaje a tierra

desde el panel principal se debe realizar mediante un electrodo. Este debe ser calculado de acuerdo al articulo 250.66 del NEC

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Importancia del aterrizaje

El aterrizaje a tierra evita que haya diferencia de potencial entre el chasis o estructura metálica de los equipos y tierra

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Conexión en la acometida La acometida recibe

los conductores del alimentador. El panel principal se debe aterrizar mediante un cable dimensionado de acuerdo al articulo 250.122 del NEC que va al electrodo o varilla de tierra.

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Conexión de los accesorios

La conexión de los demás componentes aseguran un aterrizaje general a lo largo de la instalación.

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Diferenciación de conductores El uso de colores para

distinguir la función de estos:

Amarillo = control

Azul, Rojo y Negro = Fase o cable caliente

Verde o desnudo = tierra

Blanco o Gris = Neutro

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Colocación de los conductores

Al colocar los conductores en las canalizaciones, es necesario incluír siempre un cable desnudo que es la tierra general.

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Colocación de receptáculos

La cantidad de receptáculos debe ser calculada en base al artículo 210.11 del NEC

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Conexión de los receptáculos

Un circuito especial se asigna como toma especial, es decir un receptáculo que alimentan una gran carga. Este generalmente se alimenta por un línea independiente encaminada al panel principal alimentada a un solo disyuntor termomagnético

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Receptáculos especiales

Para equipo de 240 V se utilizan los receptáculos especiales, usualmente estos son para acondicionadores de aire, secadoras, y otros equipos que requieren voltajes mayores a 120 V, esto es mencionado por el articulo 210.50

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Receptáculo GFCI Los receptáculos GFCI (Ground Fault Circuit Interrupters) son

exigidos en el articulo 210.8 del NEC y su función es de cortar el flujo de corriente al detectar una falla a tierra en el menor tiempo.

Estructura típica y funcionamiento

HOW GFCIs WORK: For a load connected to the receptacle - If an imbalance of more than 5 ma between

current leaving ( L = Line ) and returning to the power supply ( N = Neutral ) is detected, the circuit will be

deenergize by the Circuit breaker in less than 1/30 sec ( ie. 5 ms – As per Boylestad, Ch.1, Sec. 1.7 ) by the

protection circuit

< 24 K-Ohm @ 1 Watt

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Uso del GFCI El NEC exige que el GFCI

sea colocado en lugares donde pueden ocurrir accidentes por falla a tierra, como baños, cocinas y exteriores entre otros

Diagrama de alambrado

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Uso del GFCI

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Uso del GFCI

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Receptáculos a prueba de agua

Los receptáculos a prueba de agua son exigidos por el NEC. Estos son utilizados únicamente en exteriores

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Articulo 210.52 NEC 2005 El articulo 210.52 indica

que en un área determinada debe distribuirse una cantidad determinada de tomacorrientes, dependiendo del tipo de local. Los receptáculosdeben estar espaciados a 6 pies de cualquier puerta y 12 pies uno de otro

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Cableado: Incorrecto .vs. Correcto

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Aterrizaje de los dispositivos

Como se menciono antes, es necesario aterrizar todos los dispositivos por medio del conductor debidamente diferenciado ( ie. Desnudo o con aislante color Verde )

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Aterrizaje de los dispositivos

Tomacorriente instalado en tapa metálica

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Aterrizaje de los dispositivos

Interruptor en caja no metálica

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Aterrizaje de los dispositivos

Lámpara Fluorescente

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Aterrizaje de los dispositivos

Equipo con Tierra aislada

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Diagrama de Línea

Lámpara controlada desde un punto

Diagrama de Línea

Lámpara controlada desde dos puntos

Interruptor de tres vias

Interruptor de tres vias

Control de Lámparas

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Diagrama de Línea

Alambrado de Lámpara Fluorescente

Timbre controlado desde un punto

Lámparas Fluorescente y Timbre

Incandescent Light Dimmer ( Uso: Ambiente #4 )

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Incandescent Light Dimmer ( Uso: Ambiente #4 )

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Usar para el estimado eléctrico de la casa:1. Para salidas de uso general - Luces y tomacorrientes – usar: 100 y 200 W / Salida

2. Para salidas de uso general ( ie. luces, tomacorrientes,.. ) usar alambre #12 THHN

- El alambre #12 se debe proteger con un breaker de 20 Amperios

- El alambre #10 se debe proteger con un breaker de 30 Amperios

5. Los alambres no se deben sobrecargar a mas de un 80% de su capacidad.

- El alambre #12 no debe llevar mas de 16 Amperios o 1920 Watts.

- El alambre #10 no debe llevar mas de 24 Amperios o 2880 Watts.

6. Por lo general un aire acond. ( AC ) de ventana de 9 a 12 MBTUH es de 220 volts.

7. Con un EER de 8.5 un AC de 12 MBTUH requiere ±1400 W, 20A/2P y 2-1/c #12

8. Para estimar el tamaño del AC de ventana, usar 300 pies cuadrados / Tonelada

1 Tonelada = 12000 BTUH / MBTUH = Miles de BTU-Hora / EER = Energy Efficiency Rating = MBTUH / Watt

4. El objetivo del breaker es el de proteger el alambre.

3. Tubería PVC tipo Eléctrico de 1/2 pulgada con un alambre de tierra #12 desnudo

9. Para información adicional: ( 1 ) Ver la Guía; ( 2 ) Consultar con el asistente.

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Consumo eléctrico aproximado

Algunos Electrodomésticos

Para salidas de uso general de luces o tomacorrientes usar 200 W / Salida

Definition: THHN = Thermoplastic High Heat Resistant Nylon Coated

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Estimado para viviendas unifamiliares:1. Tabla 220.12 – Pies cuadrados del área de la vivienda x 3 VA

2. Art. 220.52 – Artefactos pequeños: 2 x 1500 VA + Lavandería: 1500 VA

Método sugerido por el NEC

3. Tabla 220.42 – Aplicar factor de demanda a los pasos 1 y 2.

4. Art. 220.60 – Comparar Calefactor ( N/A ).vs. Aire Acond., omitir el menor.

5. Art. 220.53 – Factor de demanda = 75% para 4 o mas artefactos fijos. ( N/A )

6. Art. 220.54 – Secadoras @ 5KW min. ( N/A ) / Tabla 220.54 Factor de demanda para 5 o mas. Art. 220.61 - Factor de demanda del neutral.

7. Tabla 220.55 – Factor de demanda para equipo de cocina. Neutral @ 70%

8. Art. 220.50 – Incrementar el motor mas grande un 25%

9. – Seleccionar el alimentador principal dividiendo los VA totales

entre el voltaje de línea y aplicar la Tabla 310.15(b)(6).

Usar la tabla 250.66 para dimensionar el cable de tierra.

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Step #1

Step #3

Step #2

Step #4

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Step #5

Step #6 ( N / A )

Step #6 ( N / A ) Continuation…

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Step #7

Step #8

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Step #9 Step #9 ( Continuation… )

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Referencias biliográficas

1. Boylestad, R. L – (2004 ) “Introduccion al analisis de Circuitos”,10 Ed., Pearson / Prentice Hall.

2. “NFPA 70 – National Electrical Code ( 2005 )”, by The National Fire Protection Association.

3. “THHN”, Wikipedia / La enciclopedia libre. Disponible en: <http://en.wikipedia.org/wiki/THHN>.

Acceso: 30 Marzo 2010

4. “HOW GFCIs WORK”, Source “How Stuff Works”. Available at:

<http://www.mikeholt.com/mojonewsarchive/Safety-HTML/HTML/HowGFCIsWork1~20020102.htm >

Acceso: 20 Mayo 2011

5. How Stuff Works: “HOW GFCIs WORK”, Source: “How Stuff Works”. Available at:

<http://home.howstuffworks.com/question117.htm >. Acceso: 20 Mayo 2011

HOW GFCIs WORK

46 de XXThis subject will continue …!

FIN

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes de ser reparado…! )

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes )

Vista #2a – Top_Left Vista #2b – Top_Right

Vista #2c – Bottom Left Vista #2b – Bottom Right

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes )

Vista #2a – Top_Left

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes )

Vista #2b – Top_Right

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes )

Vista #2c – Bottom Left

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1. Proyecto #2: Tablero de Mat. Eléctricos ( Antes )

Vista #2b – Bottom Right