INSTALACION ELECTRICA DE RED

ACOMETIDA:

Es una instalación la cual está formada por una línea que une la red general electrificada con la instalación de una vivienda.

Un ejemplo es la línea que va desde la instalación de nuestra vivienda hasta el poste que trae cables de un proveedor de energía.

Tanto la línea de acometida como la red de distribución pertenecen a las compañías eléctricas.

La acometida normal de una vivienda es monofásica, de dos hilos, uno activo (positivo) y el otro neutro, en 120 voltios.

TIPOS DE ACOMETIDAS

Acometida Aérea: Es la que va desde el poste hasta la vivienda, en recorrido visto, a una altura mínima de 6 m para el cruce de la calle.

Acometida Subterránea: Así se llama a la parte de la instalación que va bajo tierra desde la red de distribución pública hasta la unidad funcional de protección o caja, instalada en la vivienda.

SISTEMA MONOFASICO.

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

Sistema monofásico trifilar.

Sistema 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. Su uso se reduce casi exclusivamente a zonas rurales.

SISTEMA BIFÁSICO.

En este sistema se emplean solamente dos fases (bifilar).

SISTEMA TRIFASICO.

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

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

CONDUCTOR ELECTRICO

Aquellos materiales que ofrecen poca resistencia al paso de electrones permitiendo el movimiento de cargas. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, los conductores actualmente más utilizados son el cobre y el aluminio pero el mejor conductor es el oro pero debido a su costo es difícil acceder a él. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.

DUCTOS

Sistema empleado para soportar los conductores y protegerlos contra averías mecánicas y contaminación.

Abiertas: bandejas portacables, canastillas, aisladores de porcelana.

Cerradas: Tubería metálica (tubo rígido o EMT).

Tubería plástica (PVC)

Canaletas

CLASIFICACION DE LOS CONDUCTORES

Hilo o alambre: Es un conductor constituido por un único alambre macizo.

Cordón: Es un conductor constituido por varios hilos unidos eléctricamente arrollados helicoidalmente alrededor de uno o varios hilos centrales.

Cable paralelo o dúplex: conductores aislados individualmente y se encuentran unidos únicamente por sus aislamientos, o bien se encuentran los conductores trenzados.

Cable encauchetado: conductores de dos o más cables independientes y conveniente mente aislados, viene recubiertos a su vez, por otro aislante común.

TIPOS DE AISLAMIENTO EN LOS CONDUCTORES.

El aislamiento esta hecho de materiales plásticos, aunque para sus usos especiales existen otros aislamientos como el asbesto o silicona con la finalidad de evitar cortos circuitos.

Los tipos de aislamiento más comunes son:

* T : AISLAMIENTO PLÁSTICO (TERMOPLÁSTICO)

* TW : AISLAMIENTO RESISTENTE A LA HUMEDAD.

* TH : AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR.

*THW : AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR Y A LA HUMEDAD.

VALORES NORMALIZADOS CABLES A.W.G

(American Wire Gauge Standard)

A.W.G. es el que nos permite tener una referencia sobre las diferentes características que debe tener un cable (resistencia, capacidad de conducir corriente, diámetro, etc.) y asi poder elegir el más apropiado según el circuito que construiremos.

Número AWG

Diámetro (mm)

Sección (mm2)

Número espiras por

cm.

Kg. por Km.

Resistencia (O/Km.)

Capacidad (A)

0000 11,86 107,2 0,158 319

000 10,40 85,3 0,197 240

00 9,226 67,43 0,252 190

0 8,252 53,48 0,317 150

1 7,348 42,41 375 1,40 120

2 6,544 33,63 295 1,50 96

3 5,827 26,67 237 1,63 78

4 5,189 21,15 188 0,80 60

5 4,621 16,77 149 1,01 48

6 4,115 13,30 118 1,27 38

7 3,665 10,55 94 1,70 30

8 3,264 8,36 74 2,03 24

9 2,906 6,63 58,9 2,56 19

10 2,588 5,26 46,8 3,23 15

11 2,305 4,17 32,1 4,07 12

12 2,053 3,31 29,4 5,13 9,5

13 1,828 2,63 23,3 6,49 7,5

14 1,628 2,08 5,6 18,5 8,17 6,0

15 1,450 1,65 6,4 14,7 10,3 4,8

16 1,291 1,31 7,2 11,6 12,9 3,7

17 1,150 1,04 8,4 9,26 16,34 3,2

18 1,024 0,82 9,2 7,3 20,73 2,5

19 0,9116 0,65 10,2 5,79 26,15 2,0

20 0,8118 0,52 11,6 4,61 32,69 1,6

21 0,7230 0,41 12,8 3,64 41,46 1,2

22 0,6438 0,33 14,4 2,89 51,5 0,92

23 0,5733 0,26 16,0 2,29 56,4 0,73

24 0,5106 0,20 18,0 1,82 85,0 0,58

25 0,4547 0,16 20,0 1,44 106,2 0,46

26 0,4049 0,13 22,8 1,14 130,7 0,37

27 0,3606 0,10 25,6 0,91 170,0 0,29

28 0,3211 0,08 28,4 0,72 212,5 0,23

29 0,2859 0,064 32,4 0,57 265,6 0,18

30 0,2546 0,051 35,6 0,45 333,3 0,15

31 0,2268 0,040 39,8 0,36 425,0 0,11

32 0,2019 0,032 44,5 0,28 531,2 0,09

33 0,1798 0,0254 56,0 0,23 669,3 0,072

34 0,1601 0,0201 56,0 0,18 845,8 0,057

35 0,1426 0,0159 62,3 0,14 1069,0 0,045

36 0,1270 0,0127 69,0 0,10 1338,0 0,036

37 0,1131 00100 78,0 0,089 1700,0 0,028

38 0,1007 0,0079 82,3 0,070 2152,0 0,022

39 0,0897 0,0063 97,5 0,056 2696,0 0,017

40 0,0799 0,0050 111,0 0,044 3400,0 0,014

41 00711 0,0040 126,8 0,035 4250,0 0,011

42 0,0633 0,0032 138,9 0,028 5312,0 0,009

43 0,0564 0,0025 156,4 0,022 6800,0 0,007

44 0,0503 0,0020 169,7 0,018 8500,0 0,005

UTILIZACION DE CONDUCTORES PARA CABLES RESIDENCIALES LOS

LA POTENCIA ELÉCTRICA

Corriente continúa.

Decimos que un circuito es de corriente continua cuando siempre es atravesado por la corriente en el mismo sentido, manteniéndose la corriente permanentemente en un valor. Corriente alterna. Decimos que un circuito es de corriente alterna cuando es atravesado por la corriente cambiando alternativamente de sentido, tomando la corriente permanentemente valores diferentes.  Potencia es una magnitud física que representa la capacidad para realizar un trabajo, o lo que es lo mismo, la cantidad de trabajo realizada en cada unidad de tiempo. Con carácter general podemos enunciar (más adelante se matizará para el caso de la corriente eléctrica alterna) que, la potencia eléctrica de un circuito se corresponde con el producto de los valores de la tensión existente en sus extremos multiplicado por la intensidad de la corriente que lo recorre. La unidad empleada para su representación es el vatio ( o alguno de sus múltiplos) y se representa por la letra P. Siendo un vatio la potencia que corresponde a un circuito eléctrico en cuyos extremos existe una diferencia de potencial (tensión) de un voltio y es recorrido por una corriente de un amperio de intensidad.(estando tensión y corriente en fase).

Tensión eléctrica, es la diferencia del nivel eléctrico existente entre dos puntos de un circuito eléctrico, también es conocida por diferencia de potencial, y correspondería a un concepto equivalente al de la diferencia de alturas que existiría en un salto hidráulico.

La unidad de tensión eléctrica es el voltio. Se representa por la letra U, siendo también empleados frecuentemente múltiplos de esta unidad.

Intensidad eléctrica, es la cantidad de electricidad que recorre un circuito por unidad de tiempo, en un circuito hidráulico se correspondería con el concepto denominado gasto.

La unidad de corriente eléctrica es el amperio. Se representa por la letra A, empleándose frecuentemente múltiplos de esta unidad.

En un circuito de corriente alterna puramente resistivo, las magnitudes tensión y corriente están en fase es decir ambas pasan por sus estados máximos o mínimos simultáneamente. En un circuito de corriente alterna común, las magnitudes corrientes y tensión no están en fase debido a las componentes inductivas y capacitabas de los diferentes elementos que componen los circuitos en la práctica.

El factor de potencia, o coseno de phi, es una función del desfase de la intensidad en relación a la tensión. Su valor puede oscilar entre 0 y 1. En un circuito puramente resistivo la tensión y la intensidad se encuentran en fase y el valor de la magnitud en este caso es igual a la unidad. En un circuito en el que existan inductancias y o condensadores, se producirá un desfase entre la tensión y la intensidad, adelantándose o retrasándose ésta respecto de la otra. Este desfase lo definirá el factor de potencia y oscilará como se ha dicho antes, entre 0 y 1. En un circuito puramente resistivo la tensión y la intensidad están en fase.

La existencia de inductancia, (importante por ejemplo en los motores) provoca un desfase por retraso entre la intensidad y la tensión. Por el contrario en el caso de presencia de condensadores en el circuito, se produce igualmente un desfase pero en este caso la intensidad está adelantada respecto de la tensión.

Desde el punto de vista del usuario, la potencia activa es la única transformable en trabajo mecánico, calorífico o químico. La potencia activa, reactiva y aparente están relacionadas.

Las consecuencias de un mal coseno de phi, se traducen en un mal aprovechamiento de las líneas, ya que la potencia perdida por el efecto Joule es importante. Para compensar estas pérdidas las compañías eléctricas penaliza las instalaciones con un bajo coseno de phi, mediante recargos en la facturación. Para el usuario además es igualmente desventajoso ya que le obliga a sobredimensionar las líneas por encima de sus necesidades.

Se mejora el coseno de phi colocando en la instalación baterías de condensadores para compensación capacitaba de los efectos inductivos que se producen en los receptores.

Potencia activa (P): En corriente alterna se expresa en vatios y fórmula:

P = U * I * cos phi

Siendo: U, la tensión eficaz, I, la intensidad eficaz y cos de phi el factor de potencia.

Potencia reactiva (Q): En corriente alterna se expresa en voltiamperios reactivos y fórmula:

Q = U * I * seno phi

Siendo: U, la tensión eficaz, I, la intensidad eficaz y phi el ángulo de desfase entre tensión e intensidad.

Potencia aparente (S): En corriente alterna se expresa en voltiamperios y fórmula:

S = U * I

Siendo: U, la tensión eficaz, I, la intensidad eficaz.

Las tres potencias señaladas se encuentran relacionadas tal como se indica el figura superior, pudiéndose formular:

S^2 = P^2 + Q^2

seno de phi = Q/S

cos de phi = P/S

Otro concepto que conviene incluir es el de rendimiento de la transformación de energía.

Ningún proceso conocido es perfecto desde el punto de vista de la energía perdiéndose parte de ella en el momento de su transformación. Así por ejemplo, cuando se toma energía de la red para producir movimiento mecánico por medio de un motor, es mayor la energía que consumimos Pa que la producida Pu, perdiéndose normalmente la diferencia en forma de calor. Llamamos rendimiento a la relación que existe entre la energía útil aprovechada y la que realmente hemos consumido para producirla:

R= Pu / Pa

A menos que lo haga un superconductor, una carga que se desplaza en un circuito gasta energía. Esto puede dar por resultado el calentamiento del circuito o el movimiento de un motor. La razón de conversión de energía eléctrica en otra forma, como energía mecánica, calor o luz, se llama potencia eléctrica. La potencia eléctrica es igual al producto de la corriente por el voltaje.

Potencia eléctrica = corriente x voltaje

Si el voltaje se expresa en volts y la corriente eléctrica en amperes, entonces la potencia queda expresada en watts. Así pues, en términos de unidades:

1 watt = (1 ampere) x (1 volt)

TIPOS DE EMPALMES

Alambre terminado en Anillo: Este tipo de empalme tiene una terminación en ojal y nos permite realizar una conexión con un tornillo.

Empalme cola de Rata: En este tipo de empalme se debe enrollar los cabos en forma de hélice procurando que las espiras sean alargadas, y utilizando el alicate de puntas planas Además se debe cruzar los alambres en un punto cercano al aislante.

Empalme de Prolongación con Alambres: Se debe cruzar las puntas peladas, haciendo un ángulo de 120 grados y a 5 diámetros de distancia del aislante.Se tiene que empalmar, enrollando con espiras una al lado de otra, lo mas juntas posibles, en un extremo (5 vueltas). Cortar el alambre sobrante y apretar las espiras, rematando las juntas salientes para no deteriorar la cinta aislante. Terminar el otro extremo en la misma forma si bien su giro será en sentido contrario.

Empalme de Derivación con Alambres: Se debe pelar el alambre principal a una longitud igual a 7 veces el diámetro se necesita pelar el conductor derivado 50veces el diámetro.Cruzar el conductor derivado a 90 grados con el principal.

Sujetar ambos alambres con alicates de puntas planas.Empalmar enrollando a mano las espiras juntas.Apretar con alicates universales las mismas.Rematar las puntas para evitar roces.Las espiras no se deben montar sobre el aislamiento.

Empalme de Aparato con Alambres: Se debe cruzar los alambres y enrollar el conductor del aparato sobre el de la línea principal a unos 3 centímetros.Doblar la punta de la línea principal sobre el conductor del aparato.Terminar amarrando la punta doblada con el resto de alambre del aparato.

Empalme de Prolongación con Cables: Se debe atar con alambre delgado dejando las puntas 3 cm. Para facilitar el desamarre. Separar los conductores y cortar el alambre central o alma del cable.El amarre se hará 5 veces el diámetro de distancia del aislamiento.Juntar los conductores, entrelazando alternadamente los alambres de cada cable.Retirar el atado de la parte derecha.Enrollar alambre por alambre, haciendo espiras bien juntas, dando vueltas en sentido contrario del cable.Proceder en el otro extremo de la misma forma. Apretar con alicates universales la torsión.

UPS

Un SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida), o más conocido por sus siglas en inglés UPS (Uninterruptible Power Supply) e incorrectamente generalizado como No break, es un dispositivo que gracias a sus baterías, puede proporcionar energía eléctrica tras un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. Otra de las funciones de las UPS es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a los aparatos, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de Corriente Alterna. Las UPS dan energía eléctrica a equipos llamados cargas críticas, que pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos, que como se ha dicho antes, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (picos o caídas de tensión).

CIRCUITOS RAMALES

Se define como los conductores del circuito entre el dispositivo final de protección contra sobrecorriente y la salida o salidas.

Están constituidos por:

Protección de sobrecorrienteEl conductorEl aparato de salida

•Se clasifican según la capacidad del dispositivo de sobrecorriente que le protege y los más reconocidos son de 15, 20, 30, 40 y 50 A.

•Los circuitos ramales multihilos se componen de 2 o más conductores vivos y deben alimentar cargas conectadas entre fase y neutro, excepto cuando la protección es multipolar (bipolar).

•La cubierta aislante de los conductores debe ser de color:

Neutro (Blanco o gris)Tierra (verde o verde con rayas amarillas)Fase (colores diferentes a los de neutro y tierra)

CUADRO DE CARGAS ELECTRICAS

Cuadro de cargas para cuantificar; a partir de los planos de puntos eléctricos; consumos en watts y amperios; valores de interruptores automáticos (breaker) y cantidad de circuitos de una instalación eléctrica.Ejemplo:

ELEMENTOS DE UNA INSTALACION ELECTRICA

TOMACORRIENTE: Dispositivo con contactos hembra, diseñado para instalación fija en una estructura o parte de un equipo, cuyo propósito es establecer una conexión eléctrica con una clavija.

INTERRUPTOR: Es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno las aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciente un bombillo, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora.

FUSIBLE: Los fusibles son dispositivos de seguridad que protegen a los alambres contra sobrecargas de corriente, es importante que al cambiarlos se haga por uno de igual amperaje. Es conveniente que al colocar un fusible nuevo se verifique cual fue el motivo por el cual el anterior se fundió, pudo haber sido una sobrecarga o bien, un corto circuito.Todo conductor se calienta cuando por el pasa una corriente excesiva. La sobrecarga de los conductores puede ser por causa de utilizar fusibles de mayor amperaje en las derivaciones de los circuitos, esto causa pèrdida de energìa en los conductores de esta sección, por ende, los aparatos funcionaran incorrectamente, con el agravante de causar incendios y serios daños en la canalización.

CONMUTADORES: Los conmutadores son aparatos que interrumpen un circuito para establecer contactos con otra parte de éste a través de un mecanismo interior que dispone de dos posiciones: conexión y desconexión.

CONTADORES ELÉCTRICOS: El contador de energía eléctrica es el aparato que contabiliza esta energía en las líneas y redes de corriente alterna, tanto monofásica como trifásicas. De los diferentes tipos de contadores de energía eléctrica para corriente alterna, el contador de inducción es el de mayor aplicación en las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios.

Se puede hacer una clasificación de los contadores:

Contador de energía activa: Este contador registra la cantidad de energía activa que las empresas suministradoras entregan al abonado. La unidad de medida es el kilowatio hora (kwh)

Contador de energía reactiva: Si en la instalación del abonado existen receptores de caracter inductivo, se usa el contador de energía reactiva para calcular el factor de potencia medio de la instalación. su unidad es el kilovoltiamperio reactivo hota (KVAR h).

CAJAS DE EMPALMES Y DERIVACIÓN:

Las cajas de empalme (cajetines) se utilizan para alojar las diferentes conexiones entre los conductores de la instalación. Son cajas de forma rectangular o redonda, dotadas de guías laterales para unirlas entre sí.