CONDUCTORES Y DUCTOS

FACTORES DE CORRECCION

CUADRO DE CARGAS Y POTENCIAS

ACOMETIDAS

UPS

INSTALACION POLO A TIERRA

ELECTRICA MONOFASICO

DE RED SISTEMA BIFASICO

TRIFASICO

CIRCUITOS RAMALES

DISPOSITIVOS + USADOS EN INSTALACIONES ELECTRICAS

NORMAS RETIE

CONDUCTORES Y DUCTOS

CONDUCTORESSon materiales, en forma de hilo sólido o cable a través de los cuales se desplaza la corriente eléctrica, por tener un coeficiente de resistividad muy pequeño.Los conductores empleados normalmente son de cobre (los hay también en aluminio) y deben tener muy buena resistencia eléctrica, ser mecánicamente fuertes y flexibles y llevar un aislamiento adecuado al uso que se les va a dar.

CLASES DE CONDUCTORESa) Alambres: conductores que están formados por un hilo sólido.b) Cables: conductores fabricados con varios alambres o hilos más delgados.c) Cable paralelo o dúplex: conductores aislados individualmente y se encuentran unidos únicamente por sus aislamientos, o bien se encuentran los conductores trenzados.d) Cable encauchetado: conductores de dos o mas cables independientes y conveniente mente aislados, viene recubiertos a su vez, por otro aislante común.

TIPOS DE AISLAMIENTO EN LOS CONDUCTORES.

T : AISLAMIENTO PLÁSTICO (TERMOPLÁSTICO) * TW : AISLAMIENTO RESISTENTE A LA HUMEDAD.* TH : AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR.*THW : AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR Y A LA HUMEDAD.

LOS CONDUCTORES UTILIZADOS EN UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DEBEN SER IDENTIFICADOS POR EL COLOR DE SU AISLANTE:El conductor de fase deberá tener un aislante de color negro o de color rojo.El conductor neutro, deberá tener un aislante de color blanco.El conductor retorno deberá tener un aislante de color azul.El conductor de tierra física deberá tener un aislante de color verde.Los conductores puente para apagadores de tres vías, deberán ser de color amarillo

CALIBRE DE LOS CONDUCTORES.

El calibre se basa en una norma internacional americana, la AWG (American wire gauge)

La forma más común de dar a conocer los diferentes calibres, según la AWG, es mediante un número, los números mas altos hacen referencia a los calibres más delgados, y los números más bajos, a los calibres más gruesos. La siguiente tabla nos muestra los conductores mas utilizados en instalaciones residenciales:

N.AWG

DIÁMETRO mm SECCIÓN mmTIPO DE

CONDUCTOR

CAPACIDAD

EN AMPERIOS

14 1.63 2.09 SÓLIDO 20

12 2.05 3.30 SÓLIDO 25

10 2.59 5.27 SÓLIDO 40

8 3.26 8.35 SÓLIDO 55

6 4.67 13.27 CABLE 80

4 5.89 21.00 CABLE 105

2 7.42 34.00 CABLE 140

1/0 9.47 53.00 CABLE 195

2/0 10.62 67.00 CABLE 225

3/0 11.94 85.00 CABLE 250

DUCTOS

Es el sistema diseñado y empleado para contener o alojar los conductores, mediante la utilización de ductos o tuberías.

CLASES DE TUBERÍAS

a) Tubos metálicos rígidos: conocidos simplemente como tubos conduit, se construyen en acero pintado exteriormente o en acero galvanizado.B) Tubos pvc: Son tubos elaborados en material no metálico a base de policloruro de vinilo.

Características * PESO LIVIANO: más o menos seis veces inferior al peso del conduit metálico.* FÁCIL INSTALACIÓN: el corte y el curvado de los tubos es mas fácil y no es necesarios roscarlos * RESISTENTE A LA CORROSIÓN: no se producen problemas de oxidación en ambientes húmedos, y además es resistente a los ácidos, productos alcalinos y el agua salada. El diámetro de los ductos deben estar de acuerdo con el numero de conductores que se introducirán en ellos, que como puede verse en la siguiente tabla nunca será menor a1/2.

NUMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES THW EN TUBOS PVC O CONDUIT.

DIAMETRO

TUBO CALIBRE

AWG

1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2

14 4 6 10 18 25 41 58

12 3 5 8 15 21 34 50

10 1 4 7 13 17 29 41

8 1 3 4 7 10 17 25

6 1 1 3 4 6 10 15

4 1 1 1 3 5 8 12

2 1 1 3 3 6 9

1/0 1 1 2 4 6

2/0 1 1 1 3 5

3/0 1 1 1 3 4

FACTORES DE CORRECCION

Las ventajas derivadas de la corrección del bajo F.P. se obtienen al librar un sistema de efecto (cargas extra)de la corriente adicional innecesaria que circula por los Transformadores y otros equipos importante del mismo. Con un F.P. alto se utiliza más eficazmente la energía comprada y la demanda se reduce al mínimo. La economía se beneficia por las bajas tarifas aplicadas por algunas empresas de servicio eléctrico a los usuarios que operan con un alto F.P.

El factor de potencia exigido por la empresa eléctrica se puede conseguir en una forma práctica y económica, instalando condensadores eléctricos estáticos o utilizando los motores sincrónicos.

Condensadores eléctricos estáticos.

En plantas industriales, la forma más práctica y económica para la corrección del bajo factor de potencia es la utilización de condensadores. La corriente del condensador es usada para suplir en su totalidad o en parte, las corrientes magnetizantes requeridas por las cargas.

Los condensadores mejoran el factor de potencia debido a que sus efectos son exactamente opuestos a los de las cargas reactivas ya definidas, eliminando así el efecto de ellas.

La potencia reactiva capacitiva de un condensador Qc es:

Qc=V²*W*C*10-3, en KVAR

Siendo:

V= el valor eficaz de la tensión de servicio, en voltios.

W=la velocidad angular (W=2*pi*f)

F= frecuencia en Hz.

C=la capacidad, en faradios.

Motores Sincrónicos

Los motores sincrónicos pueden también actuar como generadores de KVAR. Su capacidad para generar KVAR es función de su excitación y de la carga conectada; cuando operan en baja excitación no genera los suficientes KVAR para suplir sus propias necesidades y en consecuencia los toman de la red eléctrica.

Cuando operan sobrexcitados (operación normal) suplen sus requerimientos de KVAR y pueden además entregar KVAR a la red; en este caso son utilizados como compensadores de bajo factor de potencia.

CUADRO DE CARGAS Y POTENCIAS

En dicho cuadro se hace descripción los diferentes dispositivos eléctricos o numero de cargas y los correspondientes valores de potencias.

En el caso de haber mas 2 o mas dispositivos del mismo tipo se relacionan dependiendo del valor de la potencia respectiva.

DESCRPCION CANTIDADPOTENCIAUNITARIA

POTENCIATOTAL

BOMBILLO

TELEVISOR

NEVERA

PLANCHA

ESTUFA

DVD

COMPUTADOR

TOTAL

ACOMETIDAS

Es la parte de la instalación eléctrica que va, desde la red de distribución de la empresa de energía eléctrica hasta el contador, ubicado en el predio del consumidor. En las acometidas generales no se permite derivaciones, ningún tipo de cajas de empalmes, debiéndose construir de tal manera que no se permitan otras conexiones antes del tablero de medida del contador.

UPS

UPS es acrónimo de Uninterruptible Power Suply (Sistema de Alimentación Ininterrumpida). Son dispositivos formados por un estabilizador de tensión y baterías internas. Protegen los equipos de las variaciones de la tensión eléctrica (subidas o bajadas de voltaje) y en caso de un corte de energía, mantienen un suministro de energía.

El propósito de una UPS es proporcionar una fuente de Energía que permanezca con tensión estable y continua independientemente de las perturbaciones que pueda haber en la red comercial.

La unidad de potencia para configurar una UPS es el Volt Amper (VA), que es potencia aparente consumida por el sistema. Para calcular cuanta energía requiere su equipo, busque el consumo en la parte trasera del aparato o en el manual del usuario. Si está la potencia activa, en Watts, multiplique la cantidad de Watts por 1.4 (esto dependiendo del equipo, ya que algunos son más grandes, esto quiere decir que el factor de potencia es variable) para tener en cuenta el factor de potencia.

POLO A TIERRA

El polo a tierra es una conexión que se realiza en instalaciones eléctricas para evitar que al aumentar el voltaje, no se vean afectados tanto a las personas que utilizan dispositivos eléctricos, como a los mismos dispositivos.

En construcciones residenciales o de edificios se debe tener una varilla de cobre conectada a tierra en la caja de interruptores termomagneticos para evitar dichas descargas. Además a través de toda la red se debe tener una línea de conexión a tierra, igualmente utilizando los tomacorrientes adecuados para tal fin.

SISTEMASMONOFASICO, BIFASICO Y TRIFASICO

SISTEMA MONOFASICOEn ese sistema se emplea una fase y un neutro (sistema bifilar).

SISTEMA MONOFASICO TRIFILARSistema compuesto por dos fases y un neutro, en el cual la tensión entre las fases es exactamente el doble de la tensión entre cualquiera de ellas y el neutro. Se obtiene del secundario de un transformador especial; la fase se toman de los extremos y el neutro dl punto medio.Su uso se reduce casi exclusivamente a zonas rurales.

SISTEMA BIFÁSICOEn este sistema se emplean solamente dos fases (bifilar).

SISTEMA TRIFASICOSistema formado por tres corrientes alterna monofásicas (fases) de igual frecuencia y valor eficaz, desfasadas entre si 120 grados.

Se obtiene por la rotación de tres bobinas igualmente espaciadas en el interior del campo magnético constante que genera tres fases.

CIRCUITOS RAMALES

Son el eslabón entre los equipos de servicio y las cargas o equipos de utilización, parten desde los tableros de distribución y transportan la energía eléctrica hasta los puntos de utilización. Están formados por dos o tres conductores de cobre aislados. Se clasifican en:

1. Circuitos de alumbrado: para iluminación y artefactos de baja potencia eléctrica, conectados en forma fija (como las luces) o por medio de tomacorrientes (como el televisor o lámparas de mesa) .

2. Circuitos de tomacorriente: Cuyo uso está destinado a equipos eléctricos portátiles que consuman hasta 15 A. Estos equipos se conectan por medio de enchufes.

3. Circuitos individuales, cuyo uso esta destinado a equipos o artefactos eléctricos que consuman más de 20 A y aquellos que por su alto consumo requieran de circuitos individuales (como las cocinas eléctricas de 4 hornillas con horno, secadoras de ropa o bombas de agua.

Las salidas o tomas de los circuitos ramales pueden consistir de tomacorrientes para enchufes que permiten conectar o desconectar los artefactos y el punto de desconexión de los circuitos individuales es, en la mayoría de los casos, el interruptor del tablero de distribución.

DISPOSITIVOS + USADO EN INSTALACIONES ELECTRICAS

Ductos: tuberías conduit por donde viajan los conductores.

Empalmes y terminales: Se usan para unir los ductos.

Conductores eléctricos: son los hilos o alambres por donde viaja la corriente.

Cajas: Las cajas rectangulares o mejor conocidas como chalupas, se utilizan para colocar en ellas los apagadores y contactos.Las cajas octagonales, conocidas en el mercado como cajas hexagonales, se utilizan para colocar las rosetas o portalámparas; por lo general, son salidas de techo para lámparas.

El transformador colocado en el poste más cercano a nuestra casa, es nuestra fuente de energía. Entre fase y neutro existe un voltaje de 127 volts, y entre fase y fase hay un voltaje de 220 volts. La energía eléctrica que se suministra a una casa, puede ser por medio de una fase y un neutro únicamente, o bien, puede ser mediante dos fases y un neutro.

Interruptores termomagneticos: Son tipo pastilla, se utiliza para proteger ala instalación de un corto circuito o de una sobre corriente, abriéndose cuando la corriente rebasa la capacidad del interruptor. También se utiliza para controlar la corriente, es decir para abrir o cerrar el circuito cuando así se desee.La capacidad del interruptor termo magnético puede ser de 15, 230, 30 y 40 amperios.

Centros de carga: Se les denomina centros de carga a los dispositivos en los cuales se concentra la energía con la que se abastecerá cierta instalación o cierto sector de la misma, y de ahí se ramifican los circuitos hacia los aparatos y equipos que se energizarán. Hay van montados los interruptores termomagneticos.

Interruptores de navajas

Controles y arrancadores

Unidades de alambrado

Acometidas y subestaciones

NORMAS RETIE EN INSTALACIONES ELECTRICAS

RETIE es el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, que fija las condiciones técnicas que garantizan la seguridad en los procesos de Generación, Transmisión, Transformación, Distribución y utilización de la energía eléctrica en todo el territorio Nacional. La norma es de obligatorio cumplimiento y está regulada por la norma NTC 2050 "Código Eléctrico Colombiano".

El objetivo fundamental del Reglamento es establecer medidas que garanticen la seguridad de las personas, de la vida animal y vegetal y la preservación del medio ambiente, minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctricos, a partir del cumplimiento de los requisitos civiles, mecánicos y de fabricación de equipos.

El reglamento aplica para todas las instalaciones de corriente alterna o continua, públicas o privadas, con valor de tensión nominal mayor o igual a 25V y menor o igual a 500 kV de corriente alterna ( c.a.), con frecuencia de servicio nominal inferior a 1000 Hz y mayor o igual a 50V en corriente continua (c.c), que se construyan a partir de su entrada en vigencia. También aplica para todos los profesionales que ejercen la electrotecnia y para los productores o importadores de materiales eléctricos, ya sean de origen nacional o extranjero.

Para garantizar el cumplimiento de la reglamentación la norma se establece la adopción de la certificación de conformidad de productos e inspección y certificación de conformidad de instalaciones.

CORRIENTE ALTERNA A.C.

La corriente continua puede se corriente directa pasando por un puente rectificador. Esta corriente es la que llega a los hogares por la red de energía externa.

La magnitud y la dirección varían cíclicamente, cambia periódicamente de dirección, la forma de la onda de la corriente alterna es la onda sinusoidal.

Varía su polaridad constantemente.

Conserva las mismas características de una onda.

Cambia su sentido periódicamente.

Puede cambiar su magnitud de voltaje mediante el uso de transformadores.

Generalmente a nivel matemático cumple con las características de una función seno.

Varía en magnitud y sentido a intervalos periódicos.

Las fuentes en A.C., pueden ser monofásicas, bifásicas y trifásicas, siempre todas con un neutro.

CICLO

Es la variación de la tensión y la corriente de cero a máximo positivo y luego a cero y de este a máximo negativo y finalmente en cero.

AMPLITUD

Distancia entre cero y el valor máximo de la onda, ya sea positivo o negativo.

Vp = Vrms/0.707 o Vp = Vrms√ 2

Vrms = Vp (0.707) o Vrms = ¿Vp

√2

FRECUENCIA

Es el numero de ciclos x segundo y que esta dado en hertz (Hz).

F = 1T

PERIODO

Tiempo necesario para que se repita un ciclo y este se mide en segundos.

T = 1F

Frecuencia y periodo son valores inversos.

LONGITUD DE ONDA

Distancia que recorre la onda.

λ = CF

C = Velocidad de la luz = 3x108m/s

FASE

Valor instantáneo que adquiere la onda en un momento dado.

LEYES DE FARADAY

1. Un conductor por donde pasa una corriente, se genera un campo magnético.2. Si en la mitad de un campo magnético, muevo un conductor periódicamente a las

líneas de campo magnético, se induce en dicho conductor una corriente eléctrica.

POTENCIAS EN A.C.

APARENTE = V.I cos00

EFECTIVA = V.I cosθ, esta es la potencia real que consume la carga.

REACTIVA = V.I senθ

Cosθ = PefeV . I

= FACTOR DE POTENCIA

Θ = cos-1 PefeV . I

= ANGULO DE DESFASE

Ptotal = Putil + PperdidaPapa = PtotalPefe = Putil

CIRCUITO RESISTIVO

EN FASE

CIRCUITO CAPACITIVO

EN DESFASE

CIRCUITO INDUCTIVO

EN DESFASE