INDICEIntroduccin..........21. Historia de la instalacin
elctrica 32. Definicin de instalacin elctrica 4 3. Objetivo de una
instalacin elctrica 4 4. Generalidades de la instalacin elctrica
domstica. 45. Elementos que constituyen la instalacin elctrica 6 I.
Acometida.. 6II. Equipos de Medicin 6III. Interruptores.. 6IV.
Arrancador. 6V. Transformador.. 7VI. Tomas de corriente.. 7VII.
Circuitos derivados. .76. Canalizaciones 87. Rasgos que se deben
tomar en cuenta al momento de realizar una instalacin elctrica. 8I.
Seguridad 8 II. Eficiencia 8III. Economa... 9IV. Flexibilidad. 9V.
Accesibilidad... 9 VI. Lugar de instalacin. 98. Clasificacin de una
instalacin elctrica.......101. Totalmente visibles102. Visibles
entubadas.103. Temporales..114. De emergencia.......115.
Parcialmente ocultas..116. Totalmente ocultas.....117. Prueba de
explosin ...11Resultados12Conclusiones14Bibliografa15
INTRODUCCION
Hoy en la actualidad las instalaciones elctricas residenciales
adquieren una gran necesidad para el beneficio de la humanidad.En
el presente trabajo se dar muestra de la gran importancia de las
instalaciones elctricas, pues es de gran ayuda conocer cmo es que
se lleva a cabo una instalacin, conocer las leyes y los principios
de la electricidad presentes en las instalaciones elctricas y
conocer cada uno de sus elementos, como el interruptor, elemento
sumamente importante el cual cierra o abre independientemente los
circuitos y de igual manera el principio de funcionamiento de cada
uno de los elementos que componen una instalacin elctrica,De igual
forma es interesante tener muy en cuenta cuales son los tipos que
existen en la actualidad de las instalaciones, as como el riesgo
que tenga cada una de estas.Las instalaciones elctricas por muy
sencillas o complejas que parezcan, es el medio mediante el cual
los hogares y las industrias se abastecen de energa elctrica para
el funcionamiento de los aparatos domsticos o industriales
respectivamente, que necesiten de ella.A continuacin en las
siguientes pginas se hablara un poco de la historia de las
instalaciones elctricas, de la definicin de las instalaciones, como
tambin el objetivo de esta misma.Sin dejar de mencionar las partes
ms principales de una instalacin como: la seguridad, la economa y
la flexibilidad, entre otros.Unas de las cosas ms claras y ms
importantes que deben tomar en cuenta es el tipo de instalacin
adecuada a cada beneficio que el cliente busca con satisfaccin.1.
Historia de las instalaciones elctricas
La electricidad empez a utilizarse de una forma genrica gracias
a Edison que en 1882, ilumin, gracias a la invencin de la lmpara de
incandescencia, la ciudad de Nueva York. La electricidad en los
pueblos y ciudades fue introducindose poco a poco. A medida que la
experiencia nos fue indicando los problemas que se ocasionaban por
este tipo de instalaciones fueron apareciendo normas para regular
su instalacin tanto en viviendas como en industrias o lugares
pblicos. Diversos problemas empezaron a surgir por uso de la
electricidad estos problemas hicieron necesaria la aparicin de una
legislacin que reglamentara la forma de ejecutar las instalaciones
para minimizar riesgos. Este sistema de proteccin sigue utilizndose
hoy por hoy tanto en instalaciones elctricas como en
electrodomsticos o en aparatos elctricos o electrnicos. Uno de los
graves problemas era la posibilidad de contactos elctricos con
personas, que podan ocasionales graves daos para la salud e incluso
la muerte.Las fugas elctricas y malas conexiones pueden prevenirse
gracias a la utilizacin de la tierra, que se trata de un conductor
con el potencial elctrico de tierra. Cuando parte de la
electricidad de un circuito se pierde por una mala conexin o por un
contacto humano, esta va a tierra, de potencial 0. De esta forma se
evitan males mayores y se puede detectar un defecto de corriente,
que se traduce en un corte del circuito. Todo esto condujo a la
invencin de sistemas sofisticados de proteccin que detectan estas
anomalas y cortan los circuitos para evitar males mayores. Por otra
parte los circuitos nicos tenan el inconveniente que si se produca
una anomala en un punto, poda cortarse todo el suministro elctrico
y dejar a la vivienda sin luz en todas partes. Gracias a la
realizacin de varios circuitos separados, en caso de que se
produzca un corte en uno de ellos, los dems pueden seguir
funcionando. Electricidad y MagnetismoPor otra parte la utilizacin
de varios circuitos y de registros facilita la deteccin y reparacin
de averas. Adems de estas acciones de carcter general, los cables,
enchufes, portalmparas, interruptores, tubos, etc., han ido
evolucionando para dar ms seguridad, mejor diseo y ms fcil
instalacin.1
2. Definicin de instalacin elctrica.Se llama instalacin elctrica
al conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir la
energa elctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos que
la utilicen. Entre estos elementos se incluyen: tableros,
interruptores, transformadores, dispositivos, sensores,
dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones,
contactos, canalizaciones, y soportes
3. Objetivo de una instalacin elctrica.Puede decirse que el
objetivo fundamental de una instalacin elctrica es el cumplir con
los requerimientos planteados durante el proyecto de la misma,
tendientes a proporcionar el servicio eficiente que satisfaga la
demanda de los aparatos que debern ser alimentados con energa
elctrica.Una instalacin elctrica debe de distribuir la energa
elctrica a los equipos conectados de una manera segura y
eficiente.
4. Generalidades de la instalacin elctrica domstica.En una
instalacin convencional, la compaa generadora de energa elctrica
distribuye energa a los hogares mediante un par de lneas de
potencia. Cada usuario se conecta en paralelo a estas lneas de
potencia como se muestra en la figura (a). La diferencia de
potencial entre estos es de 120v. Uno de los alambres se conecta a
tierra y el potencial del alambre vivo (alambre forrado) oscila
relativo a la tierra. Un medidor y un interruptor automtico se
conectan en serie con el alambre que entra a la casa como se indica
en la figura (a). El interruptor automtico de circuito es un
dispositivo que protege contra una corriente demasiada alta la cual
podra ocasionar sobrecalentamiento o incendio.
Fig. (a) Diagrama del alambrado de un circuito domestico, Las
resistencias representan aparatos domsticos, los cuales operan con
un voltaje aplicado de 120 VCuando la corriente excede cierto valor
de seguridad normalmente de 15 A o 30 A, el interruptor automtico
desconecta la fuente de voltaje respecto de la carga. El alambre
del interruptor automtico se selecciona con todo cuidado para
satisfacer la demanda de corriente del circuito. Si un circuito va
a conducir corrientes tan altas como 30 A, deber seleccionarse un
alambre grueso y un interruptor apropiado para que pueda manejarse
esta corriente. Otros circuitos separados, que en general se
utilizan para dar energa a lmparas y aparatos pequeos, a menudo
solo requieren 15 A. por lo tanto, cada circuito debe tener su
propio interruptor automtico para acomodarse a diversas condiciones
de carga.
5. Elementos que constituyen una instalacin elctrica
i. Acometida. Se entiende el punto donde se hace la conexin
entre la red, propiedad de la compaa suministradora, y el
alimentador que abastece al usuario. La acometida tambin se puede
entender como la lnea area o subterrnea segn sea el caso que por un
lado entronca con la red elctrica de alimentacin y por el otro
tiene conectado el sistema de medicin. Adems en las terminales de
entrada de la acometida normalmente se colocan apartramos para
proteger la instalacin y el quipo de alto voltaje.
ii. Equipos de Medicin. Por equipo de medicin se entiende a
aqul, propiedad de la compaa suministradora, que se coloca en la
cometida con el propsito de cuantificar el consumo de energa
elctrica de acuerdo con las condiciones del contrato de
compra-venta. Este equipo esta sellado y debe de ser protegido
contra agentes externos, y colocado en un lugar accesible para su
lectura y revisin.
iii. Interruptores. Un interruptor es un dispositivo que est
diseado para abrir o cerrar un circuito elctrico por el cual est
circulando una corriente.
Interruptor general. Se le denomina interruptor general o
principal al que va colocado entre la acometida (despus del equipo
de medicin) y el resto de la instalacin y que se utiliza como medio
de desconexin y proteccin del sistema o red suministradora.
Interruptor termo magntico. Es uno de los interruptores ms
utilizados y que sirven para desconectar y proteger contra
sobrecargas y cortos circuitos. Se fabrica en gran cantidad de
tamaos por lo que su aplicacin puede ser como interruptor general.
Tiene un elemento electrodinmico con el que puede responder
rpidamente ante la presencia de un corto circuito
iv. Arrancador. Se conoce como arrancador al arreglo compuesto
por un interruptor, ya sea termo magntico de navajas (cuchillas)
con fusibles, un conductor electromagntico y un relevador
bimetlico. El contactar consiste bsicamente de una bobina con un
ncleo de fierro que sierra o abre un juego de contactos al
energizar o desenergizar la bobina.
v. Transformador. El transformador elctrico es u equipo que se
utiliza para cambiar el voltaje de suministro al voltaje requerido.
En las instalaciones grandes pueden necesitarse varios niveles de
voltaje, lo que se logra instalando varios transformadores
(agrupados en subestaciones). Por otra parte pueden existir
instalaciones cuyo voltaje sea el mismo que tiene la acometida y
por lo tanto no requieran de transformador.
vi. Tableros. El tablero es un gabinete metlico donde se colocan
instrumentos con interruptores arrancadores y/o dispositivos de
control. El tablero es un elemento auxiliar para lograr una
instalacin segura confiable y ordenada.
Tablero general. El tablero general es aquel que se coloca
inmediatamente despus del transformador y que contiene un
interruptor general. El transformador se conecta a la entrada del
interruptor y a la salida de este se conectan barras que
distribuyen la energa elctrica a diferentes circuitos a travs de
interruptores derivados.
vii. Tomas de corriente. A estos dispositivos se le conocen como
contactos y se usan para conectar las clavijas de los aparatos que
se emplean en distintas partes de una casa. Los contactos, para una
instalacin de 127V, no deben ser menores a una capacidad nominal de
15A.
viii. Circuitos derivados. El circuito derivado conecta el panel
o tablero de servicio al dispositivo elctrico que suministra. Puede
suministrar energa a un dispositivo nico, tal como un calentador de
agua, una lavadora; a un grupo o serie de elementos o dispositivos,
como contactos, salidas para cargar y alumbrado. Pueden presentar
una variedad de capacidades como 15, 20, 30, 40 50, dependiendo de
los requerimientos de los dispositivos elctricos por alimentar.
6. Canalizaciones
Existe una amplia variedad en las tipos de canalizaciones, en
instalaciones domiciliarias un medio comn de canalizacin de los
conductores son tuberas de PVC o metlicas (comnmente de acero
galvanizado). Tambin en oficinas se emplea como mtodo de
canalizacin para enchufes, e incluso corrientes dbiles (telfono,
seal de computacin o red), bandejas plsticas o molduras.Bsicamente
las dimensiones de las canalizaciones se definen de acuerdo a la
cantidad y seccin de los conductores a emplear, lo cual est
normalizado.
7. Rasgos que se deben tomar en cuenta al momento de realizar
una instalacin elctrica.
I. Seguridad.
Una instalacin segura es aquella que no respeta riesgos para los
usuarios ni para los equipos que alimenta o que estn cerca.Existen
muchos elementos que pueden utilizarse para proteger a las personas
que trabajan cerca de una instalacin elctrica, entre otros: la
conexin a tierra de todas las partes metlicas que estn accesibles,
la inclusin de mecanismos que impiden que la puerta de un tablero
pueda abrirse mientras este se encuentra energizado, la colocacin
de tarimas de madera que impiden el paso (letreros, candados,
alambradas, etc.).En relacin con la seguridad de los equipos, debe
hacerse un anlisis tcnico-econmico para determinar inversin en
protecciones para cada equipo. Por ejemplo, para un equipo que
representa una parte importante de la instalacin que sea muy
costoso no deber l imitarse la inversin en protecciones.
II. Eficiencia
El diseo de una instalacin debe hacerse cuidadosamente para
evitar consumos innecesarios, ya sea por perdidas en los elementos
que la constituyen o por la imposibilidad para desconectar equipos
o secciones de alumbrado mientras estos no se estn utilizando.III.
Economa
Los proyectos de ingeniera tienen que considerar las
implicaciones econmicas. Esto quiere decir que el ingeniero, frente
a cualquier proyecto, debe pensar en su realizacin con la mejor
inversin posible. Hipotticamente hablando, la mejor solucin a un
problema de instalaciones elctricas debera ser nica: la ideal. En
la realidad el ingeniero proyectista requiere de habilidad y tiempo
para acercarse a esa solucin ideal.Pero las horas/hombre dedicadas
al proyecto son parte importante del costo, por lo que tampoco son
recomendables dedicar demasiado tiempo a resolver problemas
sencillos.
IV. Flexibilidad
Se entiende por instalacin flexible aquella que pueda adaptarse
a pequeos cambios. Por ejemplo, una instalacin aparente en tubos
metlicos o charolas es mucho ms flexible que una instalacin ahogada
en el piso.
V. Accesibilidad
Una instalacin bien diseada debe tener las previsiones
necesarias para permitir el acceso a todas aquellas partes que
pueden requerir mantenimiento. Por ejemplo, espacios para montar y
desmontar equipos grandes y pasillos en la parte posterior en los
tableros, entre otros.Tambin se entiende por accesibilidad y que se
cuenta con todos los elementos que permitan entender el diseo en la
instalacin, es decir, especificacin completa y todos los planos y
diagramas necesarios.
VI. Lugar De Instalacin
Las instalaciones elctricas tambin pueden clasificarse en
normales y especiales, segn el lugar donde se ubiquen:a) las
instalaciones normales pueden ser interiores o exteriores. Las que
estn en la intemperie deben tener los accesorios necesarios
(cubiertas, empaques y sellos) para evitar la penetracin del agua
de lluvia a un en condiciones de tormenta.b) Se consideran las
instalaciones especiales aquellas que se encuentran en reas con
ambiente peligroso, excesivamente hmedo o con grandes cantidades de
polvo no combustible.En lugares muy hmedos debe asegurarse una
buena proteccin contra la corrosin y los aislantes deben de ser de
tipo adecuado para estas condiciones. En los casos donde existen
polvos no combustibles, debe utilizarse medios para evitar la
acumulacin de dicho polvo (extractores y/o cubiertas), dado que
puede impedir la operacin normal de la instalacin, ya sea
dificultando la disposicin del calor y/o produciendo trayectorias
indeseables de corriente.
8. Clasificacin de las instalaciones elctricasLas instalaciones
elctricas pueden clasificarse tomando como base varios criterios.
Si se consideran las etapas de generacin, transformacin, transmisin
y distribucin tendramos que hablar de las centrales elctricas, de
los transformadores elevadores, de las lneas de transmisin, de las
subestaciones reductoras y de las redes de distribucin.Si
clasificamos a las instalaciones elctricas en funcin de sus
voltajes de operacin, necesariamente habra que mencionarse: alta
tensin, extra alta tensin, mediana tensin y baja tensin.Para
efectos de nuestro curso clasificaremos a las instalaciones
elctricas como residenciales, comerciales e industriales, las
cuales se explican por s mismas.Tomando en cuenta la anterior
clasificacin y considerando las caractersticas de los locales o de
las reas donde se desarrollarn las instalaciones, estas pueden
denominarse como a continuacin se cita:7.1 Totalmente VisiblesEn
este caso, todas las partes componentes de la instalacin elctrica
se encuentran a la vista y sin ningn elemento que le sirva como
proteccin contra esfuerzos mecnicos, ni como proteccin en contra
del medio ambiente.7.2 Visibles EntubadasLas instalaciones
elctricas son as realizadas, ya que las estructuras de la
construccin y el material de los muros impiden el ahogar las
canalizaciones, en este caso si existe proteccin mecnica y contra
los factores ambientales.7.3 TemporalesEste tipo de instalaciones
se construyen para abastecer de energa elctrica por perodos de
tiempo cortos, como es en el caso de ferias, carnavales,
exposiciones, juegos mecnicos, servicios en obras en proceso,
etctera.7.4 De Emergencia.Cuando se requiere contar con suministro
continuo de energa elctrica, se coloca una planta de emergencia que
generalmente se pone en operacin automticamente al faltar la energa
que proporciona la compaa suministradora. Es muy usual encontrar
este tipo de instalaciones en grandes centros comerciales,
hospitales, teatros, cines y en industrias que cuentan con un
proceso de fabricacin continuo.7.5 Parcialmente OcultasSe localiza
este tipo de instalacin en naves industriales donde parte de la
canalizacin va por pisos y muros y la restante por armaduras; en
edificios de bancos, oficinas y centros comerciales que cuentan con
falso plafn.7.6 Totalmente Ocultas En este caso la instalacin
elctrica presenta un muy buen acabado, ya que quedan visibles
solamente las tapas de los tomacorrientes, de los interruptores y
de los centros de carga o tableros. Poseen el grado ms alto de
esttica cuando los accesorios son de buena calidad y
presentacin.7.7 A Prueba De ExplosinLas instalaciones elctricas a
prueba de explosin se construyen en los locales y ambientes donde
existen polvos o gases explosivos, as como partculas en suspensin
factibles de incendiarse. Las canalizaciones debern cerrar
hermticamente. Por ejemplo, se desarrollan este tipo de
instalaciones en molinos de trigo, minas de tiro, gaseras, plantas
petroqumicas, etc.
EJEMPLOS Y RESULTADOS EJEMPLOS:
1. Considrese un circuito en se encuentra un tostador, un horno
de microondas y un calefactor (correspondiendo a R1, R2 de la
figura (a)). Se puede calcular la corriente en cada aplicacin
utilizando la expresin P = IV. El tostador como de 1000W consumira
una corriente de 1000/110 = 9.09 A. El horno de microondas
clasificado de 800 W consumira una corriente de 7.27 A y el
calefactor elctrico de 1300W, consumira una corriente de 11.81 A.
Si los tres aparatos operan simultneamente consumira una corriente
total de 28.17 A. Por lo tanto el circuito debera alambrarse de
modo que pueda soportar al menos esta corriente. Con el fin de
absorber una pequea carga adicional, por ejemplo, una lmpara de 100
W, debe instalarse un circuito de 30 A. De otro modo, uno podra
operar el horno de microondas y el tostador en un circuito de 20 A
y el calentador elctrico en otro circuito separado de 20 A. Muchos
aparatos de trabajo pesado, como estufas elctricas y secadores de
ropa, requieren 220 V para su operacin. La compaa generadora de
energa elctrica proporciona este voltaje suministrndolos de la
manera vista en la figura b. Como consecuencia, la diferencia de
potencial entre los alambres vivos es de 220 V. Un aparato que
funciona con esta lnea de 220 V requiere de la mitad de corriente
que necesite uno que funciona con una lnea de 110 V. Por lo tanto,
en circuitos que pueden utilizar voltajes altos se pueden utilizar
alambres ms delgados.
2. Considrese una instalacin en el que se presente este
circuito, digamos en el techo de una habitacin la resistencia
representa el foco, la potencia a la que trabaja el foco es de 60
watt, el potencial entregado a la distribucin elctrica de la casa
es de 220v se puede calcular la corriente por medio de la relacin
P=VI, asi pues el foco consumir una corriente de 60/220 = 0.27A
3. ahora considerese el siguiente circuito digamos en la cocina
se tiene funcinando el foco y una licuadora; el foco tiene una
potencia de 60Wy la licuadora de 350 W asi pues la corriente
necesaria para el foco es de 0.27A y para la licuadora es de
350/220 = 1.59A entonces la corriente circulante por la instalacin
es de 0.27+1.59 = 1.86A
NOTAEn general en una instalacin domestica se utiliza el cable
No 14 pero tiene ciertas variaciones por ejemplo en la cocina va
del No 12.
CONCLUCIONES
Las instalaciones elctricas forman parte esencial en nuestras
vidas, pues constantemente, desde que surgi su necesidad, estamos
observando y colaborando en su funcionamiento y mejora de calidad y
seguridad. La instalacin elctrica es el conjunto de elementos que
permiten trasportar y distribuir la energa elctrica desde el punto
de suministro hasta los equipos que la utilizan, valindose de
elementos que la constituyen cada uno con funciones especficas. El
buen funcionamiento de una instalacin elctrica depende del
cumplimiento de las normas, reglamentos y siguiendo los rasgos que
se deben tener en cuenta al momento de una instalacin que incluye
analizar su seguridad, su eficiencia, el costo de esta, su ajuste a
pequeos cambios, la facilidad de acceso a las reas que puedan
requerir mantenimiento y analizando detalladamente el lugar ms
adecuado donde deba ir toda la instalacin. Al realizar este trabajo
hemos podido conocer y dar a conocer mediante este, los diversos
aspectos que debemos tener en cuenta para una instalacin as tambin
como el uso y cumplimiento de la diferentes leyes y principios de
la electricidad en la realidad valindonos de las formulas y datos
reales como el potencial entregado por la empresa de suministracin
elctrica (220-240v) y las potencias requeridas por ciertos
electrodomsticos (1000-1200-1400) para hallar la intensidad de
corriente y as evaluar el tipo de cable necesario para la
instalacin entre otros diversos y numerosos factores necesarios
para una buena instalacin
BIBLIOGRAFIA
Fsica universitaria Sears- Zemansky 11.Edicin Vol. 2.cap 26.
Apartado26.5http://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.com/2009/10/un-poco-de-historia.http://www.buenastareas.com/ensayos/Instalaciones-Electricas-Domiciliariashttp://www.buenastareas.com/ensayos/Tesis-De-Instalaciones-Electricas-ResidencialesTrabajo
instalaciones elctricas y seguridad industrial de Miguel
Pedemonte
