95
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral GUÍA DE APRENDIZAJE Versión: 02 Fecha: 30/09/2013 Código: F004-P006-GFPI Programa de Formación: Código: 228181 Versión: 1 Mantenimiento de equipos de cómputo, diseño e instalación de cableado estructurado

SENA - Guia3 - ejecuccion e instalacion

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN

Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional IntegralGUÍA DE APRENDIZAJE

Versión: 02

Fecha: 30/09/2013

Código: F004-P006-GFPI

Programa de Formación:

Código: 228181

Versión: 1Mantenimiento de equipos de cómputo, diseño e instalación decableado estructurado

Page 2: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Nombre del Proyecto: Código:

Diseño e implementación de una red eléctrica de baja tensión

Fase del proyecto: 3Ejecución e instalación de los sistemas de cableado eléctrico

Página 2 de 86

Page 3: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Actividad (es) del Proyecto:

Diseñar la propuesta del plano físico, definiendo los servicios de implementación e instalaciones del mismo.Ejecutar las instalaciones y adecuaciones de conexiones eléctricas según diagnóstico de necesidades.Seleccionar los instrumentos, herramientas y materiales correctos par las instalaciones.

Actividad (es) de Aprendizaje:Conceptos sobre la normativa legal y particular por el proveedor del servicio de acuerdo a la situación y descripción del edificio

Características de los armarios requeridos, ubicación y áreas a controlar,

Realizar la distribución del cableado de acuerdo los ramales o bloques de potencia según la demanda de energía a consumir, en el sistema de alumbrado y corriente regulada.

Realizar la distribución del cableado eléctrico utilizando las normas y código de colores en los sistemas de baja tensión y puesta a tierra.

Empalmar las líneas generales de alimentación entre armarios y sistemas de mando y protección estructurales.

Se procederán a instalar los dispositivos terminales de tomacorriente cumpliendo con las respectivas normas.

Verificar o realizar la protección de todo el circuito eléctrico mediante disyuntores según como dice la norma

Ambiente de formación ESCENARIO (Aula, Laboratorio, taller, unidad productiva) y elementos y condiciones de seguridad industrial, salud ocupacional y medio ambiente)

Aula de claseMesas de trabajoTableroPantallaMarcadores Borrables

MATERIALES DE FORMACIÓN

Página 3 de 86

Page 4: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Resultados de Aprendizaje:Ejecutar la instalación eléctrica para el sistema de cableado estructurado de acuerdo conEl diseño y las normas técnicas vigentes.

Competencia:Instalar redes internas de acuerdo con el diseño eléctrico

Duración de la guía ( en horas): 60 horas

Página 4 de 86

Page 5: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

El objetivo de la presente guía es ofrecer una explicación clara, práctica y paso a paso del estudio completo de una instalación eléctrica, según RETIE y otras normas relevantes de NTC 2050.

Se presenta la metodología que ha de utilizarse, además, el entorno eléctrico es cada vez más complejo, especialmente debido a las influencias electromagnéticas y otros tipos de perturbaciones, y el funcionamiento continuo de todos los equipos que reciben la alimentación de la instalación eléctrica se ha convertido en un requisito fundamental.Por consiguiente, los diseñadores, los instaladores y los consumidores necesitan una guía a la hora de seleccionar y de instalar el equipamiento eléctrico.

La Guía de diseño de instalaciones eléctricas trata en un único documento las técnicas, los reglamentos y las normas relativas a las instalaciones eléctricas. Está dirigida a los aprendices en la competencia de la electricidad en empresas, oficinas técnicas, organismos de inspecciónEl estudio de una instalación eléctrica propuesta necesita una comprensión correcta de todas las reglas y normas que la rigen.La demanda total de energía se puede calcular a partir de los datos relacionados con la ubicación y la intensidad de cada corriente junto con el conocimiento de los modos de funcionamiento (demanda en régimen nominal, condiciones de arranque, funcionamiento no simultáneo, etc.).

A partir de estos datos, se obtienen de modo inmediato la potencia necesaria de la fuente de alimentación y NTC (en los casos apropiados) el número de fuentes necesarias para una potencia adecuada para la instalación.

3.1 Actividades de Reflexión inicial.

Una sede escolar tiene proyectado la ampliación de su planta física para albergar el doble de su plantel educativo por tal motivo el rector decide con su plantilla de instructores que los estudiantes del área de electricidad sean los que diseñen calcules y ejecuten las redes eléctricas de la institución educativa.

Conforme grupos de tres aprendices para que :

1. Analice las posibles formas de realizar el diseño del plano eléctrico si la planta física posee 10 aulas, la rectoría, 3 baños, sala de profesores, biblioteca, cocineta, y un cuarto útil.

EL PLANO ESTA POR APARTE

2. Proponga una solución a la reforma planteada por tu grupo de trabajo en el

Página 5 de 86

Page 6: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

programa Visio y en forma física.

3. Argumente porque se debe realizar el plano planteado según la estructura física y normas internacionales

La instalación está acorde a lo planteado ya que está bien distribuida la instalación dentro la planta física, y de acuerdo a las normas retie, ya que el cuarto útil se encuentra apartado de la zona estudiantil para evitar algún peligro o riesgo a la vida de las personas, los cables de energía que van para todas todas las aulas y espacios de la escuela se encuentran por medio de canaletas y tubería PVC que es más resistente al clima externo. La instalación cuenta con polo a tierra, en cada aula se instaló un toma swiche sencillo para encender y apagar las lámparas, hay 3 lámparas por aula, también hay en cada aula un toma doble a 110v, para las lámparas se utilizaron en total para las 2 plantas 4 breakes de 20 amp, y otros 4 de 30 amp para los toma corriente y 2 breakes de 60 amp para la cocineta.para las lámparas se utiliza cable # 14, y para los tomas corriente se utiliza cable número 12, para la cocineta cable 8, también se cuenta con su cuarto de control el cual tiene la caja de distribución y tiene la caja con los breakes.

4. Socialice con tu grupo e instructor la reflexión anterior.

3.2 Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje.)

Realice una lectura a los documentos que se encuentran en las siguientes direcciones WEB y socialízalo con tu grupo de trabajo e instructor:

http://www.tecnologia-tecnica.com.ar/herramientaselectricista/index%20herramientaselectricista.htmhttp://html.rincondelvago.com/electricidad-y-el-uso-de-herramientas-apropiadas.htmlhttp://www.hogarutil.com/bricolaje/taller/herramientas/201204/herramientas-electricista-15004.htmlhttp://webs.uvigo.es/quintans/recursos/Web_electromagnetismo/electromagnetismo_electricidad_materiales.htmhttp://html.rincondelvago.com/materiales-electricos.htmlhttp://www.joseluismesarueda.com/documents/TEMA_11_000.pdfhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://faradayos.blogspot.com/2013/12/empalmes-cables-electricos-derivacion-cola-rata-prolongacion.htmluniv&sa=X&ei=orjCVK7DEYKoNsu2hNAK&sqi=2&ved=0CBoQsAQrce=univ&sa=X&ei=YLfCVP6XAoGGgwS5j4GwCA&sqi=2&ved=0CEcQsAQ&dpr=1https://www.google.com.co/search?q=ejemplos+de+materiales+electricos&biw=1366&bih=643&tbm=isch&tbo=u&souhttps://www.google.com.co/search?q=tipos+de+empalmes+electricos&biw=1366&bih=643&tbm=isch&tbo=u&source=

Página 6 de 86

Page 7: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

Realice una investigación y haga una presentación para el grupo sobre la siguientes temáticas :

Herramientas utilizadas en electricidad

PelacablesUn pelacables necesario para quitar el aislamiento de los cables sin dañarlos. Los orificios peladores graduados se utilizan para permitir que trabajes con una variedad de tamaños de cable.Cinta aislanteLa cinta es una herramienta esencial para el taller de electricidad. Ésta ayuda a aislar o proteger los empalmes realizados en los cables. De acuerdo con “Time Life Complete Fix-It Yourself Manual”, la cinta aisladora debe ser resistente al agua para garantizar el apropiado sellado y asegurado de las conexiones de la tapa de los cables.PinzasUn taller eléctrico necesita dos pinzas diferentes de acuerdo con “Sunset Complete Home Wiring”. La pinza de electricista está equipada con dos superficies planas que facilitan torcer alambres para formar un empalme. La pinza de punta fina es mejore para torcer un alambre alrededor de un tornillo terminal.Alicate de corte diagonalEl alicate de corte diagonal también puede ser conocido como dikes, se utiliza específicamente para el corte de los cables más pequeños. Aunque esto no es generalmente considerado como un artículo imprescindible para un taller eléctrico, hace cortes más limpios que el alicate que de otra forma sería utilizado con el mismo fin.Multi herramientaLa multi-herramienta frecuentemente considerada como el corazón de la caja de herramientas del electricista, según "Popular Mechanics Complete Home How-To". Esta herramienta se puede utilizar para cortar alambre, pelar aislamiento y colocar conectores de presión.Extractor de fusiblesEl extractor de fusibles es útil para hacer más fácil la extracción y sustitución de fusibles de cartucho. Asegúrate de elegir un extractor de fusibles de plástico para reducir el riesgo de descarga eléctrica.Medidor de voltajeUn medidor de voltaje está equipado con dos sondas de alambre que están unidas a una luz de neón. La luz destella si la corriente está pasando por un receptáculo, un interruptor o cable que se está probando.Probador de continuidadUn probador de continuidad no es la misma cosa que un medidor de voltaje a pesar de que también utiliza una bombilla que se ilumina para indicar. Esta herramienta de taller se utiliza para probar la continuidad en un dispositivo específico o un circuito eléctrico. Si se enciende la bombilla, significa que el circuito completado está siendo atravesado a través del circuito o conmutador.

Página 7 de 86

Page 8: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Cinta pasacablesLa cinta pasacables es realmente un alambre de acero que ha sido aplanado para permitir el enrutamiento de alambres o cables detrás de las paredes. Viene envuelta alrededor de una rueda retractable.SierraUn taller de electricidad debe estar equipado con una sierra de calar o una para madera contrachapada. Ambas son igualmente capaces de hacer el trabajo muy específico de cortar a través de paneles de yeso o cualquier otro tipo de material de pared, excepto concreto. Una sierra de arco es también una herramienta importante, ya que sus dientes finos permiten un corte eficaz a través de conductos metálicos y cable blindado.Multímetro:

Esta herramienta es fundamental porque hay tareas que no se pueden hacer con otra herramienta, todo electricista siempre lleva un multímetro en su caja de herramientas. Sirve para medir tensión, continuidad, resistencia e intensidad entre otras cosas, con el multímetro podremos detectar algunas fallas rápidamente, por ejemplo, si un punto o llave de luz no hace contacto cuando lo accionamos, con esto nos ahorramos de cambiarla o desarmarla sin saber si es realmente lo que está afectando el mal funcionamiento de la luz, porque también podría ser que el cable de retorno este cortado en el interior del caño o del aislante.

El alicate

El alicate es importante en la caja de herramientas para cortar cables y pelarlos, es algo que en la mayoría de

los casos nos tocara hacer en instalaciones o reparaciones eléctricas.

Página 8 de 86

Page 9: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

La pinza

La utilizo permanente mente. Algunos usos, para agarrar cables con firmeza cuando con el alicate lo pelo,

aflojar tuercas pequeñas, agarrar objetos pequeños dentro de un espacio chico donde no cabe la mano.

Cutter o cuchilla afilada

Esta herramienta es utilizada en muchas circunstancias cuando hacemos un trabajo, cualquiera, no solo

electricidad, por ejemplo; en la electricidad utilizo el Cutter seguido, cuando tengo que descubrir el cobre de

un cable por el medio, no en las puntas.

Destornilladores

Hay varios tipos de tornillos, por la tanto también destornilladores, pero los que más utilizo son el Philips y

plano.

Busca polo

Página 9 de 86

Page 10: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

El busca polo es una de las herramientas fundamentales en mi cartuchera porta herramientas porque con

podemos averiguar la fase y el neutro en un circuito eléctrico, además también lo utilizo para saber si hay

corriente antes de empezar a trabajar, o verificar si hay corriente en todos los tomas cuando he terminado una

instalación.REGLAMÉTRICA GRADUADA EN CENTÍMETROS Y EN PULGADAS.

METRO

INSTRUMENTO DE MEDIDA QUE SE UTILIZA PARA MEDIR LA DISTANCIA ENTRE DOS PUNTOS.

La pinza pela cable

Tal vez para muchos electricistas esta herramienta no es importante, porque pelan el cable con el alicate,

pero en mi caso he considerado esta herramienta importante porque me ayuda a trabajar mucho más rápido y

cómodo, en ocasiones he sostenido algo con una mano y no podía pelar el cable con una sola mano si tenía

solo el alicate, en estos casos es donde aparece esta herramienta, una de mis favoritas, sostengo con una

Página 10 de 86

Page 11: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

mano y con la otra uso la pinza pela cable pelando varias puntas de cables en segundos, incluso puedo abrir

el cable por el medio si es necesario o cortarlo, todo con la misma herramienta.

Cartuchera porta herramientas

Trabajar cómodo y rápido es muy importante para quienes trabajamos en oficios, personalmente me gusta

analizar la forma de terminar mis trabajos rápido, como dicen por ahí “El tiempo es oro”, por eso veo

importante el tener las herramientas más comunes a mano cuando estoy trabajando, así no tengo que ir

hasta la caja de herramientas para buscarlas cuando las necesito, sobre todo cuando estoy lejos o arriba de

la escalera, eso es muy agotador. También he trabajado con otras personas en diferentes oficios y veía, como

se perdía mucho tiempo buscando una herramienta que dejaron por ahí tirada mientras trabajaban, esto no

pasa si tenemos las herramientas organizadas en una cartuchera porta herramientas en la cintura, por eso

para mí es una de las herramientas importantes como electricista.Conceptos básicos de electricidad

Desde el inicio de su existencia el hombre ha indagado por el origen y principio de todas las cosas y, entre otras, por la naturaleza de la electricidad. 

La electricidad siempre ha estado ligada con la evolución del hombre en cuanto al confort se refiere, mejorando su calidad de vida en aspectos como el transporte, las telecomunicaciones, la producción de alimentos, la iluminación, el acondicionamiento de espacios, etc. Sin el desarrollo de la electricidad quizás el hombre aún estaría en la era del fuego y requeriría de grandes mecanismos para mover objetos o calentar sustancias. 

Básicamente, la electricidad es un fenómeno físico originado por la interacción de cargas eléctricas estáticas o en movimiento. Cuando una carga eléctrica se encuentra en reposo produce fuerzas eléctricas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza, es decir adquiere movimiento, produce también fuerzas magnéticas.

CIRCUITO ELÉCTRICO

Es un conjunto de elementos o dispositivos conectados entre sí para procesar información y/o suministrar la energía eléctrica a un usuario específico. La conexión entre elementos se realiza mediante conductores, los cuales permiten la circulación de la corriente eléctrica.

Página 11 de 86

Page 12: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

En la práctica cualquier equipo que genere, transmita, transforme y distribuya la energía eléctrica puede ser representado y/o definido mediante un circuito eléctrico, algunos de los cuales se enuncian a continuación: Bombilla Incandescente

Línea de Transmisión

Transformador

Filtro de Armónicos

Electrocardiógrafo

Timbre Electrónico

Página 12 de 86

Page 13: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

BOMBILLA INCANDESCENTE

La bombilla incandescente es un dispositivo diseñado para generar luz artificial por el calentamiento de un filamento que arde por incandescencia y al paso de una corriente eléctrica. Es tal vez uno de los equipos más ineficientes del sistema eléctrico, puesto que cerca del 95% de la energía eléctrica consumida se disipa en forma de calor. Por este motivo, el bombillo incandescente es representado en un circuito mediante una resistencia eléctrica R)

LÍNEA DE TRANSMISIÓN

Como su nombre lo indica, la línea de transmisión es un conductor eléctrico (básicamente de aluminio) que transmite la energía eléctrica a altas tensiones (≥ 110 kV) para reducir las pérdidas por conducción (I2R). La línea de transmisión interconecta subestaciones de generación con una o más subestaciones de distribución.

Página 13 de 86

Page 14: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Una línea de transmisión se puede representar mediante un circuito eléctrico que contenga los siguientes elementos (ver figura ): 

Resistencia(R). 

Su valor se designa dependiendo de la longitud del conductor, el calibre y el material en que está construido (normalmente aluminio).

Inductancia(L). 

La corriente que circula por el conductor induce un campo magnético alrededor del mismo, efecto que se representa mediante la inductancia. Por otra parte, si las líneas controlan energía reactiva mediante la implementación de reactancias inductivas, estas también se representan por medio de inductancias.

Capacitor(C). 

Puesto que la línea transmite la energía eléctrica a tensiones altas y por vía aerea, se induce una componente capacitiva entre el vano de la línea y la tierra, siendo el aire en este caso el dieléctrico del capacitor. Los reactores capacitivos dispuestos para controlar voltaje y energía reactiva, tambien se representan mediante capacitores.

Página 14 de 86

Page 15: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

TRANSFORMADOR

El transformador es una máquina eléctrica estática que transmite la energía eléctrica transformando los niveles de voltaje y/o corriente. La representación del transformador mediante un circuito eléctrico involucra los siguientes elementos (ver figura ): 

Resistencia (R). 

Elemento asociado a la conductibilidad térmica y eléctrica del material con el que está elaborado los devanados (arrollamientos) del transformador, que suele ser de un cobre de aleación especial (cobre dulce). Para un transformador real se especifican las siguientes resistencias: Rp(resistencia del devanado primario), Rs(resistencia del devanado secundario) y Rc(resistencia asociada a las pérdidas por conducción I2R y a las pérdidas por corrientes de Foucoult).

Inductancia (L). 

Parámetro que define a cada devanado del transformador, los cuales son ensamblados mediante bobinas de N espiras (vueltas). Para el transformador real se tienen las siguientes inductancias: Lp (inductancia del devanado primario), Ls (inductancia del devanado secundario y Lm (inductancia asociada a los flujos de dispersión y las pérdidas por histéresis).

Página 15 de 86

Page 16: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE

En conclusión, un equipo eléctrico puede ser definido y evaluado con base en un circuito eléctrico equivalente (Ver figura), el cual se compone por una fuente de suministro de electricidad (V o I) y la posible combinación de tres elementos básicos de consumo: la resistencia (R), el inductor o inductancia (L) y el capacitor (C).

PARÁMETROS DE LOS CIRCUITOS

Página 16 de 86

Page 17: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Son los elementos físicos que componen el circuito eléctrico. En teoría sus valores no cambian en el tiempo y son independientes de las variables del circuito. Los parámetros de los circuitos se describen en la figura, los cuales se clasifican en elementos activos (suministran energía) o elementos pasivos (almacenan o disipan energía).

FUENTE DE SUMINISTRO

Dispositivo eléctrico activo que permite alimentar, activar, o energizar los circuitos eléctricos. 

Las fuentes pueden ser de voltaje o de corriente, aunque en la práctica esta última se construye como una fuente de voltaje en serie con una resistencia. También pueden ser independientes si su valor no depende de una variable cualquiera en el circuito (V ó I), o dependiente si su valor está en función del voltaje o la corriente en otra parte del circuito. 

Finalmente se clasifican de acuerdo a la forma de suministrar la corriente, es decir, fuentes de corriente directa (CD) o fuentes de corriente alterna (CA)

Página 17 de 86

Page 18: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

RESISTENCIA

Una resistencia es un dispositivo eléctrico pasivo diseñado para oponerse a la circulación de la corriente eléctrica. Debe operar en forma tal que no sea alterada por la intensidad del campo, la temperatura, la humedad, la radiación y otros. Su unidad es el ohmio (Ω). 

Página 18 de 86

Page 19: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Las aplicaciones más importantes de la resistencia son las siguientes: 

Limitar la corriente.

Calentamiento de procesos.

Control de corrientes electrónicas (modifican el campo eléctrico y la señal).

INDUCTORUn inductor es un dispositivo eléctrico que se caracteriza por almacenar energía en virtud de un campo magnético que se genera por la circulación de una corriente eléctrica. Su unidad es el henrio (H).

Algunas de las aplicaciones en donde es común encontrar el elemento inductor se enuncian a continuación: 

Embobinado para motores eléctricos. Devanados en Transformadores. Reactores. Filtros de armónicos. Hornos de inducción. Medidores de corriente, etc.

Página 19 de 86

Page 20: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

CAPACITOR

Un capacitor (condensador) es un dispositivo eléctrico que se caracteriza por almacenar energía en virtud de un campo eléctrico que se genera por la diferencia de potencial en un par de placas. Su unidad es el faradio (F). 

Las aplicaciones típicas en donde es común encontrar el elemento inductor son las siguientes: 

Capacitores para la compensación reactiva.

Filtros de armónicos.

Reactores.

Iluminación.

Página 20 de 86

Page 21: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Electrónica.

Flash para cámaras, etc

VARIABLES DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Son los valores que cambian dependiendo del número y disposición física de los elementos conectados en el circuito. En la figura se describen las variables asociadas a una resistencia eléctrica.

 VOLTAJE

El voltaje se define como el trabajo requerido para desplazar las cargas eléctricas desde un punto con

Página 21 de 86

Page 22: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

potencial A hasta otro punto con potencial B. Normalmente el punto con potencial A se define para un valor de referencia cero (0). Su unidad es el Voltio (V). 

En la figura se observa que el voltaje eléctrico presenta una analogía mecánica con la presión del agua en una manguera.

CORRIENTE

Cantidad de carga en movimiento (electrones) que atraviesa una superficie por unidad de tiempo. Flujo de electrones en la unidad de tiempo. Su unidad es el Amperio (A). 

En la figura se observa que la corriente eléctrica presenta una analogía mecánica con el flujo de agua en una manguera.

Página 22 de 86

Page 23: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

CORRIENTE ALTERNA (CA)

La corriente alterna (CA) es aquella que varía en el tiempo y cambia de polaridad. La señal de corriente alterna puede ser cuadrada, triangular, rectangular, etc., pero la más utilizada es la senoidal (Ver figura).

Página 23 de 86

Page 24: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

CORRIENTE CONTINUA (CC)

También llamada Corriente Directa (CD), es aquella que siempre presenta un valor constante durante todo el intervalo de tiempo, o lo que es lo mismo, no varía en el tiempo (Ver figura).

POTENCIA ELÉCTRICA

La Potencia se define como la energía gastada para realizar “algo”, o también la cantidad de trabajo realizado en la unidad de tiempo. La Potencia Eléctrica es la rapidez con la que se consume la energía eléctrica. 

La unidad de la potencia es el vatio (W [=] N-m/s [=] Joule/s), aunque a nivel industrial es común definirla en miles de vatios (kW), caballos de fuerza (HP) o caballos de vapor (CV). 

1 HP equivale a 746 W. 1 CV equivale a 736 W. 

En las figuras a y b se define, respectivamente, la potencia mecánica ejercida por una grúa para levantar un peso de 25.000 N y la potencia eléctrica disipada por una resistencia de 121 Ω.

Página 24 de 86

Page 25: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Instrumentos de medición

Es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Comunidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta lógica conversión.

Osciloscopio: es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales

eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a

un analizador de espectro.

Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que

normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así

obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje THRASHER" o "Cilindro de

Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.

Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales,

siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.

En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que

ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede

ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el

osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir.

Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.

El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo

(segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y

(vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, mili voltios, micro voltios, etc., dependiendo de la

resolución del aparato).

Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber

Página 25 de 86

Page 26: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

cuánto representa cada cuadrado de ésta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto

en tensión como en frecuencia. (En realidad se mide el periodo de una onda de una señal, y luego se calcula

la frecuencia).

Multímetro: también denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir

directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas

como resistencias, capacidades y otras.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una.

Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna

variante añadida).

Vatímetro: es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro

de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas

«bobinas de corriente» o amperométrica, y una bobina móvil llamada «bobina de potencial» o voltimétrica.

Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en

los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la

potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya

potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general,

una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

Los vatímetro electrónico, es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar

energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente

Página 26 de 86

Page 27: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo

eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las

placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una

de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Aunque desde el punto de vista físico un

condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser

introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía

eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de

descarga. Claro que también puede explotar o dar una leve descarga.

Voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito

eléctrico.

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo; esto es, en

derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro

debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo

que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los

efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas

espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue el momento necesario

para el desplazamiento de la aguja indicadora.

Página 27 de 86

Page 28: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas

características de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento.

En la Figura 1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito,

entre los que queremos medir su diferencia de potencial.

En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y

órganos mecánicos del aparato o los circuitos electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de

una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a una

fracción de la tensión total.

Óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.

El diseño de un óhmnimetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo

medida, para luego, mediante un galvanómetro, medir la corrienteque circula a través de la resistencia.

La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al

ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor

Página 28 de 86

Page 29: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida

por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la

resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia.

De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:

Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la

lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba.

Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos

Kelvín. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros

dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión

en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud

de la medida.

Galvanómetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de

un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero

en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir

los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.

Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado, y puede ser adaptado,

mediante su calibración, para medir su magnitud. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se

conoce como mecanismo de D'Arsonval, en honor al científico que lo desarrolló. Este consiste en una bobina

normalmente rectangular, por la cual circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida

Página 29 de 86

Page 30: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

dentro del campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que el

ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. La inmensa mayoría de los

instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos analógicos, se basan en el principio de

operación explicado, utilizándose una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente.

Los métodos de suspensión empleados varían, lo cual determina la sensibilidad del instrumento, así cuando

la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa, puede obtenerse deflexión a plena escala con solo

2 μA, pero el instrumento resulta extremadamente frágil, mientras que el sistema de "joyas y pivotes",

semejante al empleado en relojería, permite obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el

anterior, en los cuales, típicamente se obtiene deflexión a plena escala, con 50 μA.

Electrómetro: a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los electroscopios,

han caído en descenso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión.

Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce, debidamente

aislada por un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio,

apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada.

Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro (o la aguja de aluminio),

esta es atraída por la pared del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir la

diferencia de potencial entre ambas.

Página 30 de 86

Page 31: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Amperímetro: es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente que está circulando por

un circuito eléctrico. Un micro amperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro

en milésimas de amperio.

En términos generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas

cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt". Disponiendo de una

gama de resistencias shunt, se puede disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de

medición. Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1ohmio, con la

finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan

un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el que circula la

corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para

presentar en un display numérico el valor de la corriente eléctrica circulante.

Página 31 de 86

Page 32: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Fuentes de alimentación y seguridad industrial

Fuentes de alimentación y su diseño:

Existen dos tipos principales de fuentes de alimentación: fuentes de alimentación reguladas y no reguladas. Las fuentes de alimentación reguladas se dividen en fuentes de alimentación reguladas linealmente y fuentes de alimentación conmutadas.

Página 32 de 86

Page 33: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Fuentes de alimentación no reguladas:

La tensión de red de CA (50/60 Hz) aplicada a la parte de entrada se transforma a un nivel inferior y se rectifica posteriormente mediante un rectificador. Seguidamente, un condensador C suaviza la tensión de salida del rectificador. Las dimensiones del transformador dependen de la tensión de salida deseada. Debido al diseño del circuito eléctrico, la tensión de salida depende directamente de la tensión de entrada, lo que a su vez significa que las variaciones en la tensión de red tienen un efecto directo sobre la parte de salida. Puesto que no se efectúa regulación en el secundario, el rizado residual de la tensión de salida se sitúa en el orden de los voltios y se especifica como un porcentaje de la tensión de salida de CC. Debido a la sencillez de su diseño, las fuentes de

Página 33 de 86

Page 34: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

alimentación no reguladas son muy robustas y duraderas. Su rendimiento aproximado es del 80%. Las fuentes de alimentación no reguladas se emplean principalmente en aplicaciones electromecánicas sencillas que no requieren tensiones de salida exactas, por ejemplo para alimentar contactores.

Fuentes de alimentación reguladas linealmente:

La entrada de tensión de red CA se transforma a un nivel de voltaje menor, se rectifica y suaviza mediante el condensador C1. Seguidamente se realiza la regulación de tensión, normalmente a través de un transistor de potencia. El transistor de potencia actúa como una resistencia variable, que se controla para mantener la tensión de salida constante. El rendimiento de las fuentes de alimentación reguladas linealmente sólo es del 50% aproximadamente, debido a las elevadas pérdidas dentro del transistor de potencia. La energía restante se emite en forma de calor. Por este motivo, se requiere ventilación suficiente para refrigerar la fuente de alimentación. En comparación con las fuentes de alimentación no reguladas, las reguladas linealmente presentan un rizado residual muy pequeño de la tensión de salida (del orden de milivoltios). Las fuentes de alimentación reguladas linealmente se emplean en todas las aplicaciones que requieren una tensión de salida muy exacta, por ejemplo en dispositivos médicos de gran precisión.

Página 34 de 86

Page 35: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Fuentes de alimentación conmutadas en primario:

En las fuentes de alimentación conmutadas en primario, primero la tensión de red de CA se rectifica y se suaviza y después se interrumpe ("conmuta"). La interrupción significa que la tensión de CC se conmuta periódicamente a una frecuencia de 40 a 200 kHz mediante un transistor de potencia. En comparación con las fuentes de alimentación reguladas linealmente, el transistor de potencia no actúa como una resistencia variable sino como un interruptor. Ello genera una tensión de CA de onda cuadrada que se transforma hacia el circuito secundario a través de un transformador de alta frecuencia. En el circuito secundario, la tensión se rectifica y se suaviza. La cantidad de energía transformada hacia el circuito secundario se controla en función de la carga variando la tasa de interrupción. Cuanto más tiempo conduzca el transistor, mayor será la cantidad de energía transformada hacia el circuito secundario (modulación por anchura de impulsos). Debido al uso de tensión de CA de alta frecuencia, las fuentes de alimentación conmutadas en primario tienen una ventaja decisiva: su transformador puede tener unas dimensiones muchos menores de lo requerido para la transformación de bajas frecuencias. Ello reduce el peso y la disipación en el interior de la unidad. El rendimiento de estas unidades oscila entre el 85 y el 95%. Dado que la tensión de salida no depende directamente de la tensión de entrada, estas unidades pueden emplearse con un amplio rango de tensiones de entrada e incluso pueden alimentarse con tensión de CC. Además, es posible compensar interrupciones de la tensión de red de corta duración de hasta 200 ms. No obstante, el tiempo de compensación de fallos de alimentación está limitado por el tamaño del condensador C1 puesto que un tiempo de compensación mayor requiere una capacidad superior y, por lo tanto, un condensador mayor, lo cual no es recomendable sobre todo en el caso de fuentes de alimentación pequeñas. Por lo tanto, hay que encontrar un equilibrio práctico entre el tamaño de la fuente de alimentación y el tiempo de compensación.

Las fuentes de alimentación conmutadas en primario pueden emplearse para todos los cometidos. Por ejemplo, son adecuadas para alimentar toda clase de equipos electrónicos y también aplicaciones electromecánicas.

Fuentes de alimentación conmutadas en secundario:

El diseño de las fuentes de alimentación conmutadas en secundario difiere tan sólo en un detalle del diseño de las fuentes de alimentación conmutadas en primario. La interrupción se efectúa en el secundario. Por consiguiente, debe utilizarse un transformador mucho mayor porque tiene que transformar una tensión de red de 50/60 Hz. No obstante, el transformador también actúa como un filtro y, por lo tanto, minimiza la contaminación de la red.

Página 35 de 86

Page 36: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Seguridad industrial:

La seguridad del personal y el equipo en las instalaciones es una prioridad incluso en las fuentes de alimentación. Los requisitos necesarios para proporcionar este grado de seguridad se especifican en normativas estandarizadas. Los términos más importantes de este ámbito se detallan y se explican a continuación.

Aislamiento eléctrico:

El aislamiento eléctrico impide la circulación de corriente entre un circuito eléctrico y otro adyacente. En el caso de las fuentes de alimentación, esto significa que no existe una conexión eléctrica entre la parte de entrada y la de salida.

Los distintos tipos de aislamiento se definen en la normaIEC/EN 60950.

• Aislamiento funcional Aislamiento necesario para el correcto funcionamiento del equipo.

• Aislamiento básico Aislamiento que proporciona protección básica contra descargas eléctricas.

• Aislamiento complementario Protección contra descargas eléctricas en caso de un fallo en el aislamiento básico. • Aislamiento doble Aislamiento que comprende el aislamiento básico y el complementario.

• Aislamiento reforzado Un único sistema de aislamiento que ofrece un grado de protección contra descargas eléctricas equivalente al aislamiento doble.

Aislamiento seguro:

Se requiere aislamiento seguro de conformidad con EN 50178 para todas las interfaces entre distintos circuitos eléctricos, por ejemplo entre un circuito SELV y un circuito de red. El aislamiento seguro impide la circulación de corriente entre circuitos eléctricos. Este aislamiento debe implementarse a través de aislamiento doble o reforzado o mediante un apantallado protector.

Conexión a tierra del secundario En caso de conexión a tierra del secundario, la parte de salida de la fuente de alimentación está conectada al conductor a tierra (PE) para evitar fallos a tierra peligrosos.

Página 36 de 86

Page 37: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Los fallos a tierra tienen lugar si una línea que conduce corriente presenta contacto con tierra. En el peor de los casos, dos fallos a tierra simultáneos pueden provocar un puente entre conmutadores y poner en marcha el equipo de forma accidental.

Si se utiliza conexión a tierra del secundario, la aparición de este fallo a tierra provoca un cortocircuito a tierra que hace que los fusibles en el circuito secundario se fundan.

SELV (Muy baja tensión de seguridad):

Una SELV conforme a la IEC/EN 60950 es una tensión de seguridad extremadamente baja. Esta tensión es tan reducida que no existe peligro debido a la circulación de corriente por el cuerpo humano en caso de contacto directo, ni durante el funcionamiento normal ni en caso de un fallo aislado. En el caso de las fuentes de alimentación, ello se consigue a través de aislamiento eléctrico y aislamiento doble o reforzado entre el primario y el secundario. No se requiere conexión a tierra del secundario, aunque se permite. El valor máximo no debe ser superior a 42,4 V en caso de tensiones de CA y 60 V en caso de tensiones de CC. Se definen tensiones menores para aplicaciones específicas (como por ejemplo juguetes).

Página 37 de 86

Page 38: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

PELV (Muy baja tensión de protección):

Una PELV conforme a la IEC/EN 60950 es una tensión de protección extremadamente baja. En el caso de una PELV, los circuitos eléctricos están conectados a tierra y (como con una SELV) aislados de forma segura de circuitos con tensiones superiores. Los límites de tensión son idénticos a los de la SELV.

Clase de protección:

La norma IEC/EN 61140 define clases de protección para equipo eléctrico. Los dispositivos se clasifican según las normas de seguridad adoptadas para evitar descargas eléctricas. Las clases de protección se dividen en las clases 0, I, II y III.

• Clase de protección 0: Aparte del aislamiento básico no existe protección contra descargas eléctricas. Estos dispositivos no pueden conectarse a instalaciones eléctricas con conductor a tierra (PE). El uso de equipo de clase 0 no se permite en Alemania. La protección de clase 0 ya no se incluirá en versiones futuras de la norma.

• Clase de protección I: Además del aislamiento básico, todas las piezas electroconductoras de la carcasa están conectadas a tierra. Ello evita que se produzcan descargas eléctricas en caso de un fallo del aislamiento.

• Clase de protección II: La protección contra descargas eléctricas no se basa solamente en el aislamiento básico. La carcasa cuenta con aislamiento reforzado o doble. Si la carcasa es de un material electroconductor, no se permite contacto directo entre ésta y las piezas electroconductoras. Las carcasas de los dispositivos de clase II no cuentan con una conexión PE (toma de tierra). Es importante tener en cuenta que la conexión PE no sólo se emplea para la conexión a tierra de carcasas, sino también para conectar filtros para medidas de EMC (compatibilidad electromagnética) a tierra. Por este motivo, incluso los dispositivos cuyas carcasas son completamente plásticas pueden equiparse con una conexión PE.

• Clase de protección III: El dispositivo funciona con tensión de seguridad extremadamente baja y no requiere medidas de protección.

Grado de protección:

Conforme a la DIN EN 60529, el equipo eléctrico se clasifica mediante los denominados códigos IP. IP son las siglas en inglés de "Protección internacional" o "Protección contra penetración". El código IP consta de dos cifras: El primer dígito especifica la protección contra contacto accidental y contra la penetración de cuerpos extraños sólidos, y el segundo dígito especifica la protección contra la penetración de agua.

Página 38 de 86

Page 39: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 39 de 86

Page 40: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Grado de contaminación:

El grado de contaminación conforme a la DIN EN 50178 define el tipo de contaminación que cabe esperar en el lugar de instalación del dispositivo. Para poder ser utilizados en un entorno específico, los dispositivos deben ser resistentes a este tipo específico de contaminación. El grado de contaminación se divide en cuatro clases.

Página 40 de 86

Page 41: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Las fuentes de alimentación destinadas a uso industrial suelen estar clasificadas para el grado de contaminación 2.

Materiales e insumos utilizados en electricidad

ALICATES

Herramienta de mano formada principalmente por dos partes, una por donde se gobierna y sujeta con la mano llamada mango, y otro la útil o parte por donde se efectúan los distintos trabajos.Los alicates se emplean para retener cables y moderarlos, sostener o alcanzar tuercas o arandelas pequeñas. Los hay de varios tipos:Alicates universales: se componen de tres partes diferenciadas. Una pinza robusta para trabajar sobre conductores gruesos; unas mandíbulas estriadas y una sección cortantes.

Alicates de punta plana: alicates con superficies de contacto totalmente planas. Su uso es muy similar al alicate universal.

Alicates de corte: alicates con superficies acuñadas con la utilidad de cortar hilos, cables o similares.

Pinzas desnudadoras: aunque no son propiamente alicates, su función está muy emparentada con la suya. Se emplean para eliminar la protección aislante de

los conductores.

DESTORNILLADORES O ATORNILLADORES

Página 41 de 86

Page 42: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Existen muchos tipos de destornilladores; en principio, los más utilizados son los destornilladores de punta plana y los de estrella o Philips.

Atornillador de punta plana: su uso está indicado en introducir y apretar o extraer y aflojar todo tipo de tornillos con ranura en la cabeza apropiada.

Como existe mucha diferencia en cuanto a dimensiones y grosor de los tornillos en el mercado, habrá muchos tipos de destornilladores dependiendo de sus

dimensiones.

Para evitar electrocuciones, algunos destornilladores empleados en trabajos de naturaleza eléctrica van recubiertos de una capa de material plástico aislante

no sólo en el mango, sino también en la mayor parte del cuello de metal.

Atornillador de estrella o Philips: este otro tipo de destornilladores es muy empleado actualmente. La forma de la punta es en cruz. La forma de utilización

es la misma que la del atornillador de punta plana o clásica.

DETECTOR DE TENSIÓN

Conocido popularmente como buscapolos, es una herramienta de gran utilidad.

Se trata de una especie de destornillador, pero además tiene una utilización muy definida. Esta utilización es la de comprobador de tensión en los enchufes

como aparatos eléctricos.

Está compuesto de un mango de plástico transparente, en cuyo interior se

Página 42 de 86

Page 43: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

encuentra alojada una lámpara de neón que se enciende cuando la punta entra en contacto con la fase del enchufe y cuando uno de los dedos de la mano

hace contacto con la chapa metálica de la parte más posterior del destornillador-buscapolos.

PELACABLES Y REMACHADORES.

Son herramientas con utilidad de pelar cables y remachar terminales especiales para su posterior unión eléctrica. Hay pelacables de diferentes tipos, de los

cuales mostramos tres:

Cortacables-pelacables-remachador: Instrumento muy común que tiene la posibilidad de pelar y cortar hilos y cables, y además también tiene la

posibilidad de remachar terminales.

Cortacables-pelacables: Instrumento de morfología totalmente diferente al anterior pero prácticamente con las mismas características, salvo la de

remachar.

Cortacables-pelacables: Instrumento básico de corte y pelado de hilos y cables.

TIJERA ELECTRICISTA

Herramienta manual utilizada por los electricistas para los trabajos de cortado de cables finos y pelado de conductores. Está compuesta por dos piezas, cada una de las cuales tiene una zona cortante y otra de manipulación. Estas dos

piezas van unidas gracias a un tornillo o remache.

PINZAS

Página 43 de 86

Page 44: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Instrumento de diversas formas cuyos extremos posteriores se aproximan para sujetar alguna cosa.

Pinzas universales: estas pinzas al presionar ambos brazos, se aproximarán los extremos.

Pinzas en ocho: al presionar ambos brazos, se separan los extremos.

Hay también pinzas diferentes en cuanto a tamaño y en la forma de sus extremos: planas, curvas, dentadas, lisas, etc.

REGLA

Regla métrica graduada en centímetros y en pulgadas.

METRO

Instrumento de medida que se utiliza para medir la distancia entre dos puntos.

SOLDADOR ELÉCTRICO

Herramienta de electricista empleada para soldar, ayudándose del estaño, todo tipo de empalmes, conexiones, etc.

Existen varios tipos de soldadores: pueden ser de calentamiento por inducción, por resistencia, etc.El más empleado es el de calentamiento por medio de

resistencia, funcionando de la siguiente forma: se conecta el soldador a la red generadora de tensión propia de la resistencia de calentamiento; esta

Página 44 de 86

Page 45: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

resistencia está enrollada sobre un material aislante y se encuentra dentro de la varilla de cobre que se calienta. Para soldar se pone la varilla de cobre en

contacto con los elementos o partes metálicas que se desean soldar y con el estaño, de tal forma que el estaño se derretirá y se propagará entre las dos partes previamente calentadas. Después se aparta el soldador y, gracias a

ladisminución de la temperatura, el estaño volverá a solidificar, aunque ahora formará parte de un contacto eléctrico.

CINTA AISLANTE

Cinta adhesiva que se utiliza para aislar conexiones y empalmes. Se envuelve con cinta aislante de PVC toda la zona de empalme, rebasándola inclusive por ambos extremos, de forma que se cubra también parte del propio aislamiento del conductor. Puede ser de material plástico, polivinilo, etc. Es flexible y tiene

una cierta resistencia mecánica.

LLAVE FIJA

Es un utensilio que se utiliza en la electricidad para aflojar y apretar tuercas.

DESTORNILLADOR DE PUNTA PLANA

1º) Análisis anatómico.

Su estructura es simple ya que no posee elementos individuales.Su forma es lineal y volumétrica.

Lo podemos comparar con la idea de un rectángulo. Si comparamos esta

Página 45 de 86

Page 46: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

herramienta con una persona es bastante pequeño pero si lo comparamos con su entono habitual es de un tamaño ideal. Cuando lo comparamos con algunos

objetos similares su largo es normal pero es más estrecho de lo común.

Su color varía según el mango aislante que lleve en uno de sus extremos. Este mango puede ser de distinto colores, de ello depende la gama a la que pertenezca. Los colores del mango suelen ser muy vivos para que se note la

diferencia entre el sitio seguro y el peligroso.La sensación que nos produce también depende de los colores del mango, ya

que los colores son capaces de producirnos distintas impresiones.2º) Análisis funcional.

Su uso está indicado en introducir y apretar o extraer y aflojar todo tipo de tornillos con ranura en la cabeza apropiada.

El otro extremo del destornillador se encaja en la cabeza del tornillo y se gira sobre su propio eje, repetidamente hasta conseguir que el tornillo se introduzca

o salga del todo.Se basa en que gira sobre su mismo eje.

Cable: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de hilos conductores o alambres de baja sección, lo que le otorga una gran flexibilidad.

Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por un solo elemento o hilo conductor.

Existe una inagotable variedad de conductores que se utilizan para el transporte de la corriente eléctrica. Para cada tipo de circuito se fabrica un conductor adecuado, como

por ejemplo: video, instalaciones domiciliarias, celulares, heladeras, hornos, etc.

Página 46 de 86

Page 47: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

        

 cable de fibra óptica

La sigla P.V.C. significa Policloruro de Vinilo, que es un polímero, conocido como plástico.

Página 47 de 86

Page 48: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Es un producto químico muy versátil, que posee una gran cantidad de propiedades.

En electricidad es muy utilizado como aislante con muy buenos resultados.

          

Cinta aisladora

Son los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son

vidrio, cerámica, plásticos, goma, mica, cera, papel, madera seca, porcelana,

Página 48 de 86

Page 49: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. Aunque no existen materiales absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o

peores conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos (forrando con ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del

usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una

descarga) y para confeccionar aisladores (elementos utilizados en las redes de distribución eléctrica para fijar los conductores a sus soportes sin que haya

contacto eléctrico). Algunos materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero no para otras. El aire, por ejemplo, es aislante a

temperatura ambiente pero, bajo condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente bajas, puede convertirse en conductor.

Varillas de puesta a tierra: Sobre las vari l las, es preciso tener en cuenta que no está permitido el uso de aluminio en los electrodos de

puestas a t ierra. Los fabricantes de electrodos de este t ipo deben garantizar que la resistencia a la corrosión de cada electrodo sea de mínimo de 15 años, contados a partir de la fecha de instalación.

Además, el electrodo tipo vari l la debe tener mínimo 2,4 metros de longitud. Además debe estar identif icado con el nombre del fabricante, la marca registrada y sus dimensiones.  

 

Breakers:  

Están destinados a proteger los conductores que conforman las instalaciones eléctricas. Pueden clasificarse en interruptores

diferenciales puros, interruptores magneto-térmicos-diferenciales o dispositivos diferenciales adaptables. 

 

Tomacorrientes:  

Según el RETIE se deben instalar los tomacorrientes de tal forma que el terminal de neutro quede arriba en las instalaciones

horizontales. Deben identificar el uso mediante colores y marcaciones respectivas en el cuerpo del mismo. Los que incluyen el

polo a tierra deben tener identificados mediante letras, colores o símbolos los terminales de neutro y tierra y si son trifásicos los

terminales donde se conectan las fases. 

 

Cajas y accesorios metálicos o de pvc:  

Utilizados para soportar cables y canalizaciones, deben tener especificado su volumen útil en cm³. Para cajas en sistemas de

600V nominales, la longitud de la caja no debe ser inferior a 48 veces el diámetro exterior total del mayor conductor blindado, o

32 veces el diámetro exterior del mayor conductor no blindado que entre en la caja. 

 

Tubería, según número de conductores:  

En ambientes corrosivos, con humedad permanente o bajo tierra, no se deben utilizar tuberías eléctricas metálicas que no estén

Página 49 de 86

Page 50: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

propiamente protegidas contra la corrosión. 

 

Porta bombillos:  Deben tener una resistencia mecánica para soportar una torsión de por lo menos 2,4 newtons por metro (Nm), debido a la

inserción de la bombilla. El casquillo no debe desprenderse del bulbo al aplicar una torsión menor o igual a 3Nm. 

 

Interruptores:  Para la fabricación de la mayoría de los interruptores domésticos, se emplea una aleación de 60% cobre y 40%

zinc resistente a la corrosión. En los casos donde se requiera una pérdida mínima, se utiliza cobre puro por sus

propiedades conductoras de electricidad.

Empalmes eléctricos y norma retie

Norma retie:

El objeto fundamental de este reglamento es establecer las medidas tendientes a garantizar la seguridad de las personas, de la vida tanto animal como vegetal y la preservación del medio ambiente; previniendo, minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctrico. Sin perjuicio del cumplimiento de las reglamentaciones civiles, mecánicas y fabricación de equipos. Adicionalmente, señala las exigencias y especificaciones que garanticen la seguridad de las instalaciones eléctricas con base en su buen funcionamiento; la confiabilidad, calidad y adecuada utilización de los productos y equipos, es decir, fija los parámetros mínimos de seguridad para las instalaciones eléctricas. Igualmente, es un instrumento técnico-legal para Colombia, que sin crear obstáculos innecesarios al comercio o al ejercicio de la libre empresa, permite garantizar que las instalaciones, equipos y productos usados en la generación, transmisión, transformación, distribución y utilización de la energía eléctrica, cumplan con los siguientes objetivos legítimos:

• La protección de la vida y la salud humana.

• La protección de la vida animal y vegetal.

• La preservación del medio ambiente.

• La prevención de prácticas que puedan inducir a error al usuario.

Para cumplir estos objetivos legítimos, el presente reglamento se basó en los siguientes objetivos específicos:

a. Fijar las condiciones para evitar accidentes por contacto directo o indirecto con partes energizadas o por arcos eléctricos.

b. Establecer las condiciones para prevenir incendios y explosiones causados por la electricidad.

Página 50 de 86

Page 51: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

c. Fijar las condiciones para evitar quema de árboles causada por acercamiento a redes eléctricas.

d. Establecer las condiciones para evitar muerte de personas y animales causada por cercas eléctricas.

e. Establecer las condiciones para evitar daños debidos a sobrecorrientes y sobretensiones.

f. Adoptar los símbolos que deben utilizar los profesionales que ejercen la electrotecnia.

g. Minimizar las deficiencias en las instalaciones eléctricas.

h. Establecer claramente las responsabilidades que deben cumplir los dise- ñadores, constructores, interventores, operadores, inspectores, propietarios y usuarios de las instalaciones eléctricas, además de los fabricantes, importadores, distribuidores de materiales o equipos y las personas jurídicas relacionadas con la generación, transformación, transporte, distribución y comercialización de electricidad, organismos de inspección, organismos de certificación, laboratorios de pruebas y ensayos.

i. Unificar los requisitos esenciales de seguridad para los productos eléctricos de mayor utilización, con el fin de asegurar la mayor confiabilidad en su funcionamiento.

j. Prevenir los actos que puedan inducir a error a los usuarios, tales como la utilización o difusión de indicaciones incorrectas o falsas o la omisión del cumplimiento de las exigencias del presente reglamento.

k. Exigir confiabilidad y compatibilidad de los productos y equipos eléctricos.

l. Exigir requisitos para contribuir con el uso racional y eficiente de la energía y con esto a la protección del medio ambiente y el aseguramiento del suministro eléctrico.

CAMPO DE APLICACIÓN:

El presente reglamento aplica a las instalaciones eléctricas, a los productos utilizados en ellas y a las personas que las intervienen, en los siguientes términos:

INSTALACIONES: Para efectos de este reglamento, se consideran como instalaciones eléctricas los circuitos eléctricos con sus componentes, tales como, conductores, equipos, máquinas y aparatos que conforman un sistema eléctrico y que se utilizan para la generación, transmisión, transformación, distribución o uso final de la energía eléctrica; sean públicas o privadas y estén dentro de los límites de tensión y frecuencia aquí establecidos, es decir, tensión nominal mayor o igual a 24 V en corriente continua (c.c.) o más de 25 V en corriente alterna (c.a.) con frecuencia de servicio nominal inferior a 1000 Hz. Los requisitos del presente Reglamento aplican a las instalaciones eléctricas construidas con posterioridad a la entrada en vigencia del mismo, así como a las ampliaciones y remodelaciones. En las construidas con posterioridad al 1° de mayo de 2005, el propietario o tenedor de la misma debe dar aplicación a las disposiciones contenidas en el RETIE vigente a la fecha de construcción y en las anteriores al 1° de mayo de 2005, garantizar que no representen alto riesgo para la salud o la vida de las personas y animales, o atenten contra el medio ambiente, o en caso contrario, hacer las correcciones para eliminar o mitigar el riesgo”.

Página 51 de 86

Page 52: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Los requisitos y prescripciones técnicas de este reglamento serán de obligatorio cumplimiento en Colombia, en todas las instalaciones eléctricas utilizadas en la generación, transporte, transformación, distribución y uso final de la electricidad, incluyendo las que alimenten equipos para señales de telecomunicaciones, electrodomésticos, vehículos, máquinas, herramientas y demás equipos. Estos requisitos son exigibles en condiciones normales o nominales de la instalación. En caso de que se alteren las anteriores condiciones por fuerza mayor o situaciones de orden público, el propietario o tenedor de la instalación buscará restablecer las condiciones de seguridad en el menor tiempo posible. Las instalaciones deben construirse de tal manera que las partes energizadas peligrosas, no deben ser accesibles a personas no calificadas y las partes energizadas accesibles no deben ser peligrosas, tanto en operación normal como en caso de falla.

Conformidad de la instalación:

Para determinar la conformidad de las instalaciones eléctricas con el RETIE, además de lo exigido en el capítulo 10 del presente Anexo, se deben seguir los siguientes lineamientos:

a. Toda instalación objeto del RETIE debe demostrar su cumplimiento mediante la Declaración de Cumplimiento suscrita por quien realice directamente la construcción, la remodelación o ampliación de la instalación eléctrica. En los casos en que se exija la Certificación Plena, ésta se entenderá como la Declaración de Cumplimiento acompañada del Dictamen de Inspección expedido por el organismo de inspección acreditado por ONAC, que valide dicha declaración.

b. El Operador de Red, el comercializador de energía o quien preste el servicio en la zona, no debe energizar la instalación ni suministrar el servicio de energía, si el propietario o tenedor de la instalación no demuestra la conformidad con el RETIE. Igual tratamiento se dará a instalaciones, que aun contando con la certificación en el momento de efectuar la visita técnica para su energización, se evidencien incumplimientos con el presente reglamento que pongan en alto riesgo o peligro inminente la salud o la vida de las personas o la seguridad de la misma instalación y las edificaciones contiguas. Si ocurre alguna eventualidad o accidente después de darle servicio a la instalación eléctrica, se debe investigar las causas y las personas responsables de la anormalidad encontrada, deben ser sancionadas por los organismos de control y vigilancia competentes.

c. En el evento que se energice una instalación que no demuestre su conformidad con el presente reglamento, la empresa que preste el servicio será la responsable por los efectos que se deriven de este hecho. En consecuencia, la SSPD podrá, una vez realizadas las investigaciones del caso, imponer sanciones en concordancia con el artículo 81 de la Ley 142 de 1994.

d. Los responsables de ampliaciones o remodelaciones que no cumplan con los requisitos establecidos en el RETIE exponiendo en alto riesgo o peligro inminente la salud o vida de las personas, también deben ser investigados y sancionados por el ente de control y vigilancia competente. Igualmente, deben ser investigados y sancionados los organismos acreditados que emitieron la certificación de la instalación sin el cumplimiento de los requisitos.

PERSONAS: Este Reglamento debe ser observado y cumplido por todas las personas naturales o jurídicas, nacionales o extranjeras, contratistas u operadores que generen, transformen, transporten, distribuyan la energía eléctrica; y en general, por quienes usen, diseñen, supervisen, construyan, inspeccionen, operen o mantengan

Página 52 de 86

Page 53: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

instalaciones eléctricas en Colombia. Así como por los productores, importadores y comercializadores de los productos objeto del RETIE y por los organismos de evaluación de la conformidad.

PRODUCTOS Los productos contemplados en la Tabla 2.1, por ser los de mayor utilización en las instalaciones eléctricas y estar directamente relacionados con el objeto y campo de aplicación del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas – RETIE, deben dar cumplimiento a los requisitos establecidos en éste y demostrarlo mediante un Certificado de Conformidad de Producto.

Página 53 de 86

Page 54: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 54 de 86

Page 55: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 55 de 86

Page 56: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Nota: El presente reglamento aplica a los productos con los nombres comerciales listados en la Tabla 2.1 y a los que utilizando nombres distintos tienen el mismo uso. Las partidas del arancel de aduanas no serán las que determinan la aplicación de este reglamento, puesto que en estas se pueden clasificar productos que no son objeto del RETIE y además son susceptibles de modificación por la autoridad competente.

Para efectos de control y vigilancia, la Tabla 2.2 muestra algunas partidas arancelarias y las notas marginales que precisan las condiciones en las cuales un producto, que siendo objeto del RETIE se puede excluir de su

Página 56 de 86

Page 57: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

cumplimiento, por ser destinado a aplicaciones distintas al alcance y por tal razón no requieren demostrar conformidad con el RETIE. Cuando se haga uso de exclusiones, estas se deben probar ante la entidad de control, con los mecanismos previstos en la normatividad vigente.

Página 57 de 86

Page 58: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 58 de 86

Page 59: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 59 de 86

Page 60: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 60 de 86

Page 61: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 61 de 86

Page 62: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 62 de 86

Page 63: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 63 de 86

Page 64: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 64 de 86

Page 65: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 65 de 86

Page 66: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 66 de 86

Page 67: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 67 de 86

Page 68: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 68 de 86

Page 69: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Nota: La no inclusión en la tabla 2.2 de la partida arancelaria que sea aplicable a algún producto objeto del RETIE, no podrá ser excusa válida para incumplir el reglamento.

Conformidad de producto:

Los productos usados en las instalaciones eléctricas objeto del RETIE y que estén listados en el Tabla 2.1, deben demostrar la conformidad con el RETIE mediante un Certificado de Conformidad de Producto expedido por un organismo de certificación acreditado, tal como se establece en el Capítulo 10.

EXCEPCIONES: Se exceptúan del cumplimiento del presente reglamento y por ende de la demostración de la conformidad, las siguientes instalaciones y productos:

Página 69 de 86

Page 70: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

2.4.1 Excepciones en instalaciones:

a. Instalaciones propias de vehículos (automotores, trenes, barcos, navíos, aeronaves). Siempre que estos no estén destinados a vivienda, comercio o vehículos de recreo.

b. Instalaciones propias de los siguientes equipos: electromedicina, señales de radio, señales de TV, señales de telecomunicaciones, señales de sonido y señales de sistemas de control.

c. Instalaciones que utilizan menos de 24 voltios o denominadas de “muy baja tensión”, siempre que no estén destinadas a suplir la necesidades eléctricas de edificaciones o lugares donde se concentren personas, sus corrientes no puedan causar alto riesgo o peligro inminente de incendio o explosión por arcos o cortocircuitos.

d. Instalaciones propias de electrodomésticos, máquinas y herramientas, siempre que el equipo, máquina o sistema no se clasifique como instalación especial en la NTC 2050 Primera Actualización, o en el presente reglamento.

Excepciones en productos:

Se exceptúan del alcance del presente reglamento, los productos que aun estando clasificados en la Tabla 2.1 estén destinados exclusivamente a:

a. Instalaciones contempladas en el numeral 2.4.1

b. Materias primas o componentes para la fabricación, ensamble o reparación de máquinas, aparatos, equipos u otros productos, a menos que se trate de equipos especiales que requieran que sus componentes cuenten con certificación de producto.

c. Productos utilizados como muestras para certificación o investigaciones.

d. Muestras no comercializables, usadas en ferias o eventos demostrativos.

e. Productos para ensamble o maquila.

f. Productos para uso exclusivo como repuestos de equipos y máquinas, siempre que se precise el destino específico del producto.

¿Qué es el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas --RETIE-?https://www.youtube.com/watch?v=3COD06b7TiI

Página 70 de 86

Page 71: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Calibre de cables eléctricos y medios de utilización

Son los elementos que proveen la trayectoria para el flujo de la corriente en las instalaciones

eléctricas. Con los conductores eléctricos se hace la distribución de la energía eléctrica para el

control y consumo de los equipos de la instalación. 

Las partes de un conductor, son las siguientes:

a) Alma conductora: es la parte que lleva toda la corriente de consumo. Los materiales

comúnmente utilizados son el cobre y el aluminio, pero con más frecuencia de aluminio.

b)   Aislante:  se encarga de separar o aislar el flujo de corriente del exterior, para evitar

cortocircuitos y la electrocución. Este se fabrica de un material termoplástico o en hule.

c)   Cubierta protectora:  no todos la traen, esta se encarga de proteger el material aislante y el

arma conductora contra daños físicos y químicos. Se construye generalmente de nylon, esto

varía según el ambiente al que se vaya a utilizar.

Fig. 1.1- Partes de un conductor.

Calibre

Página 71 de 86

Page 72: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

El calibre define el tamaño de la sección transversal del conductor. El calibre puede estar

expresado en mm² o bajo la normalización americana en AWG (American Wire Gauge). Cuando se

expresa en AWG, el más grueso es el 4/0, siguiendo en orden descendente 3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6,

8, 10, 14, 16 y 18 que es el más delgado usado en instalaciones eléctricas. En este caso, mientras

más grande es el número más pequeña es la sección transversal del conductor. Para

conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace una designación en función del su

área en pulgadas, denominada CM (circular mil), siguiendo 250,000 CM o 250 KCM.

Fig. 1.2- Calibre de conductores desnudos, designación AWG

Página 72 de 86

Page 73: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Fig. 1.3- Calibrador o galga para conductores eléctricos desnudos.

Página 73 de 86

Page 74: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Tabla 1.1- Áreas de los conductores AWG en mm² y CM.

AmpacidadEs su capacidad de conducción continua de corriente bajo condiciones específicas. La

Página 74 de 86

Page 75: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

ampacidad de un conductor lo define su calibre, así como la temperatura ambiente a la que se

encuentre. Existen tablas que especifican la ampacidad de los conductores según el material

aislante, y la máxima temperatura ambiente a la que pueden estar expuestos. Mientras más grande

es la sección del conductor más corriente este puede conducir sin que se sobrecaliente.

Página 75 de 86

Page 76: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Tabla 1.2- Ampacidad de conductores según su calibre, aislante y máxima temperatura ambiente (Tabla 310.15, NEC 2011).

Página 76 de 86

Page 77: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 77 de 86

Page 78: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 78 de 86

Page 79: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Página 79 de 86

Page 80: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Cuando se  utilizan fusibles,  para  proteger la  unidad  de  control  o dispositivos contra corrientes altas, el tamaño de los fusibles no debería ser mayor a la proporción de corriente máxima del cable. Los fusibles son sólo útiles en el extremo de uso de la batería pues en el lado Fv de la batería la corriente de corto circuito es sólo 10% mayor que la corriente máxima durante brillo solar completo.Cuando se diseñan sistemas más grandes, uno debe realizar un análisis de costo/performance para elegir el voltaje operativo más adecuado. Más aún sería mejor reunir pequeños grupos de paneles y de ser posible hacer el voltaje de operación más alto que 12 ó 24 V.Los cables utilizados en un sistema fotovoltaico están cuidadosamente diseñados. Como el

Página 80 de 86

Page 81: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

voltaje en un sistema fotovoltaico es voltaje CC bajo, 12 o 24 V, las corrientes que fluirán a través de los cables son mucho más altas que las de los sistemas con voltaje AC de 110 o 220 V.

La cantidad de potencia en Watts producida por la batería o panel fotovoltaico está dada por la siguiente fórmula: P = V x I.

V = tensión en Voltios I = corriente en Amperios

Esto significa que para suministrar una potencia a 12 V la corriente será casi 20 veces más alta que en un sistema de 220 V. Esto significa que cables mucho más gruesos deben usarse para impedir el recalentamiento o incluso la quema de los cables. Para darse una idea del tamaño de los cables las siguientes tablas da algunas características de ellos, la corriente máxima que puede fluir sin recalentar el cable y la cantidad de potencia que puede producirse a diferentes voltajes: A continuación damos una tabla para conductores eléctricos extraído del manual de un fabricante de cables eléctricos, que nos servirá para saber que calibre de conductor necesitamos teniendo como dato la corriente que circulará por el conductor.

Planos eléctricos residenciales

Los planos eléctricos son la carta de navegación empleada en el montaje de instalaciones eléctricas, es la compilación del diseño de la obra teniendo en cuanta todos los parámetros que ella implica. Fases del proyecto u obra eléctrica

Planeamiento: esta etapa corresponde a los estimativos de carga, al tipo de obra y de materiales y técnicas a emplear, si es mampostería o sistemas livianos, la ubicación y clase de la acometida, al emplazamiento.

Diseño: esta etapa es una de las más importantes del proyecto, ya que corresponde al cómo será la instalación, para no cometer errores que incurren en pérdidas de dinero por tiempo, recurso físico y humano desperdiciado. Para poder iniciar esta etapa se debe poseer los planos básicos arquitectónicos, es decir, los planos donde se ubican las plantas sin otra información más que la necesaria para el desarrollo del plano eléctrico. Se ubicaran los puntos eléctricos (sistema de tomacorrientes, sistema de iluminación, sistema de comunicaciones, sistema de alarma, entre otros) de acuerdo a la distribución de muebles, enseres y

Página 81 de 86

Page 82: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

electrodomésticos en la vivienda, teniendo en cuenta la opinión del propietario. Como resultado de esta etapa resultan los PLANOS ELÉCTRICOS, la cantidad de materiales y el cronograma de la obra, esta última depende de gran parte del avance de la obra civil.

En una instalación eléctrica es la de cumplir con los requerimientos planteados durante el proyecto de la misma, tendientes a proporcionar el servicioeficiente que satisfaga la demanda de los aparatos que deberán ser alimentados con energía eléctrica. Las condiciones a considerar en una instalación eléctrica son:Seguridad contra accidentes e incendios: La presencia de la energía eléctrica significa un riesgo para el humano, así como, la de los bienes materiales.Eficiencia y economía: Se debe conciliar lo técnico con lo económicoAccesibilidad y distribución: Es necesario ubicar adecuadamente cada parte integrante de la instalación eléctrica, sin perder de vista la funcionalidad, laestética.Mantenimiento: Con el fin de que una instalación eléctrica aproveche al máximo su vida útil, resulta indispensable considerar una labor demantenimiento preventivo adecuada¿Cómo hacer el cálculo de la sección de los cables en una instalación eléctrica?Esto hace que si vamos a comprar unos cables para electricidad de consumo, nos ofrezcan cables de 1.5, 2.5, 4, 6, 10, mm2, ya que éstos son las secciones normalizadas. Tabla de conversión de sección (mm2) a diámetro (mm).

Página 82 de 86

Page 83: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Después de tener claro que los cables se clasifican en función de su sección, lo primero a tener siempre en cuenta en el cálculo de la sección de cables que necesitamos, es que se tienen que dimensionar o calcular en función del consumo en amperios que va a circular por estos cables. Esto implica, que si la dimensión de los cables es inferior a la necesaria se pueden calentar, por tanto actuar como resistencias, lo que haría que parte de la potencia captada se perdiera en la instalación en forma de calor.El cableado de tensión continua (12 Vcc) es el que es más importante calcular su sección, ya que con una misma potencia, para tensiones más pequeñas las intensidades son mayores, por tanto necesitaremos cables más "gordos" que para tensiones mayores.A continuación pongo una tabla donde se puede observar la intensidad máxima en función de la sección del cable (de cobre), la potencia a que corresponde esa intensidad máxima, en función de la tensión de trabajo que tengamos:

En la tabla anterior se tiene que tener en cuenta que se habla de máximos, en la instalación que queramos hacer, no tendríamos que calcular los cables para que funcione gran parte del tiempo al máximo de su capacidad, sino solo en momentos puntuales, el resto del tiempo, que trabajen siempre por debajo de estos valores. Una recomendación muy buena para una instalación basada en la producción de electricidad mediante energías renovables, es que después de hacer los cálculos, utilicemos cables de una sección superior, que aunque esto producirá un aumento de coste a la hora de comprar los cables, puede evitar problemas futuros, además reducirá considerablemente las pérdidas de energía debidas a la instalación de cableado.

Página 83 de 86

Page 84: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

3.4 Actividades de transferencia del conocimiento.

Realice los siguientes laboratorios asignados por tu instructor:

laboratorio sobre empalmes eléctricos

Laboratorio sobre circuitos en serie

Laboratorio sobre circuitos en paralelo

Laboratorio sobre circuitos en serie y en paralelo

Laboratorio sobre elaboración de una lámpara de prueba

3.5 Actividades de evaluación.

Evidencias de Aprendizaje Criterios de Evaluación Técnicas e Instrumentos de Evaluación

Evidencias de Conocimiento :

Evidencias de Desempeño:

Evidencias de Producto:

Clasifica los circuitos eléctricos de acuerdo con los requerimientos establecidos. Calcula los bloques y ramales eléctricos con respecto a las variables y requerimientos establecidos. Aplica con Fundamentos y recursos, la ley de Ohm, ley de joule y otras.

Interpreta planos de circuitos eléctricos con respecto a las leyes fundamentales que cumplen. Realiza medidas de verificación de funcionamiento en circuitos eléctricos Calcular las magnitudes de los cables o medios eléctricos. Selecciona las herramientas de medida de acuerdo con las condiciones y magnitudes en los circuitos a verificar.

Realiza el montaje de circuitos eléctricos de acuerdo con el diseño establecido cumpliendo las normas de seguridad y procedimientos vigentes. Imprime a escalas y acotaciones aplicadas en los planos que genera.

Evaluación en sofiaplus, foros, entrevistas, diseño de casos.

Hoja de cálculo de prácticas realizadas. Formatos levantamiento de información. Esquemas y planos

Documento: Informes de practicas

Documento: Manual de empleo básico de software de diseño grafico

Página 84 de 86

Page 85: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Montaje sugerido en la aplicación AutoCAD, Visio, edraw Max. En la aplicación edraw Max o Visio

Esquema instalado o montado en la mal en correcto funcionamiento

ACTIVIDADES DEL PROYECTO

DURACIÓN (Horas)

Materiales de formación

devolutivos: (Equipos/Herramient

as)

Materiales de formación

(consumibles)

Talento Humano (Instructores)

AMBIENTES DE APRENDIZAJE TIPIFICADOS

Descripción Cantidad Descripción Cantidad Especialidad

Determinar los circuitos para proveer energía y seguridad a las redes eléctricas

60

Kit de herramientasMultímetros digitalesPinzas amperimetricasChequeador de polaridad Medidores de aislamientoMedidor de resistencia a tierrapinzas de corriente de fuga

10101010555

Cinta Ducto o canaletasCable eléctricoAlambre eléctricoBombillas-lámpara

25

Electricista

Ambientes de aprendizaje adecuados para practicas eléctricas

Dieléctrico1) Todo medio aislante eléctrico situado entre dos conductores.2) Medio o material utilizado para proporcionar aislamiento o separación eléctrica.Constante dieléctricaNúmero que describe la capacidad dieléctrica de un material en relación a la del vacío, que posee una constante dieléctrica de uno.Comprobador dieléctricoComprobador utilizado para verificar un sistema de aislamiento. Se aplica una tensión de una magnitud específica durante un período de tiempo determinado.Resistencia dieléctricaCapacidad de los materiales aislantes y de las separaciones para soportar sobretensiones específicas durante un tiempo determinado (un minuto a menos que se indique lo contrario) sin sufrir descargas disruptivas ni perforaciones.

Página 85 de 86

Page 86: SENA - Guia3  - ejecuccion e instalacion

Guía de Aprendizaje

Tablero de control Dentro de una subestación, son una serie de dispositivos que tienen por objeto sostener los aparatos de control, medición y protección, el bus mímico, los indicadores luminosos y las alarmas

Red de distribución Es un conjunto de alimentadores interconectados y radiales que suministran a través de los alimentadores la energía a los diferentes usuarios

www.culturaclasica.com/cultura/sistema_metrico.htm

Sitio oficial del sistema internacional de unidades:

www.physics.nist.gov/cuu/units/index.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_b%E1sicas_del_SI

http://www.bipm.fr

http://chimera.javeriana.edu.co/bo90/bo90n_p05/bo90np05_ctp.htmwww.yoreparo.comwww.taringa.comwww.intercambiosvirtuales.orgwww.crocodile-clips.com/es/Home/www.youtube.comwww.infocad.net/

VICTOR HUGO HERRERA O.

INSTRUCTOR SENA.

Página 86 de 86