CUADRO DE CARGAS Y PROTECCIONES

Veremos las normas que se deben cumplir para la realizar los montajes de los diferentes tipos de elementos que se usan en las instalaciones eléctricas; también veremos los elementos de protección que se usan para prevenir

accidentes a las personas y daños a los equipos eléctricos.

PLANOS ELECTRICOS Para desarrollar el Plano de instalaciones Eléctricas debe partir del mismo plano de distribución arquitectónica, en los Planos de Instalación Eléctrica deben eliminarse los detalles de los pisos, acotaciones, etc. Ver modelo de ejemplo.

Definición Un esquema eléctrico es la representación gráfica de un circuito o instalación eléctrica, en la que van indicadas las relaciones mutuas que existen entre sus diferentes elementos así como los sistemas que los interconectan. Para su representación se emplean básicamente una serie de símbolos gráficos, trazos, macas e índices, cuya finalidad es poder representar en forma simple y clara, los elementos que se emplean en el montaje de los circuitos eléctricos. También es un conjunto de símbolos mediante los cuales se señalan e interpretan las necesidades del usuario. En él deben figurar la cantidad, el tipo el tipo y la distribución de los elementos eléctricos, mostrando en último análisis la forma en que quedara la instalación eléctrica. Los esquemas o planos eléctricos deben ser elaborados en forma nítida y clara, de tal manera que pueda ser interpretado por cualquier técnico electricista que tenga que realizar la obra.

Instalación Eléctrica Básica - Normatividad Para realizar la instalación de cualquier mecanismo eléctrico en condiciones de seguridad total, es necesario tomar las siguientes precauciones:

Cortar el suministro eléctrico desconectando el interruptor general.

Respetar la normativa vigente recogida en el RBT. En caso de duda, consultar con un instalador autorizado.

Utilizar siempre herramientas y productos homologados.

Cables El color del aislamiento del cable permite su fácil identificación. Se emplean cables rígidos, aunque es aconsejable utilizar cables flexibles porque se manejan mejor.

Secciones Todas las tomas de corriente se conectan al conductor de fase, al neutro y al de tierra.

La actual normativa obliga a conectar el cable de tierra a todos los circuitos, incluido el de alumbrado.

Tubos Los tubos flexibles son los más recomendables para viviendas. Su diámetro depende del número y secciones de los conductores que deben alojar.

Para facilitar el paso de los cables por los tubos, se puede utilizar una guía, anudando los cables en uno de sus extremos.

Conviene situar los tubos empotrados en las paredes en recorridos horizontales a 50 cm, como máximo, del suelo y del techo. En cuanto a los tubos verticales, no se deben separar más de 20 cm de los ángulos de las esquinas.

Estas distancias máximas de seguridad tienen como finalidad que los tubos no interfieran con otras canalizaciones. También se evitan así posibles inconvenientes a la hora de realizar taladros en las paredes.

Cajas Las cajas sirven para alojar los mecanismos (interruptores, tomas de teléfono y televisión, enchufes, pulsadores, etc.). Los mecanismos se colocan en el interior de las cajas y se fijan con tornillos o con unas grapas que los sujetan por presión. Para permitir el paso de los tubos, las cajas de los mecanismos se perforan por los laterales o por la parte de atrás.

Cajas de derivación Las cajas de derivación también se perforan para permitir el paso de los tubos y se colocan siempre de 30 a 50 cm del techo. El tamaño de la caja se decide en función del número de tubos que lleguen hasta ella.

Los empalmes en el interior de las cajas se realizan utilizando regleteros de conexión o clemas.

Mecanismos La altura de colocación de los mecanismos difiere según la habitación de la que se trate y del tipo de mecanismo. En la siguiente tabla se muestran las distancias aconsejables respecto al suelo:

Instalación Trazar en la pared la posición exacta de la caja y el recorrido del tubo, teniendo en cuenta las distancias recomendadas.

Con el martillo y el cincel, se pica la pared para preparar el cajeado de la caja y la roza para el tubo.

Presentar la caja en el cajeado y el tubo en la roza. Con la ayuda de bridas o mediante clavos, sostener el tubo para que no se mueva de su posición. Introducir los cables con la guía, procurando dejar suficiente longitud de cable para su posterior conexión al mecanismo.

Recibir la roza y la caja del mecanismo con una paleta y un poco de yeso de construcción. Una vez terminada la instalación, habrá que dar una capa de yeso blanco y las manos necesarias de pintura para igualar la pared.

Una vez pelados los cables, conectarlos a los terminales del mecanismo. Para finalizar la instalación, colocar el mecanismo en el interior de la caja fijándolo mediante los tornillos o las grapas del propio mecanismo.

Cuartos de baño En los cuartos de baño hay que tener especial cuidado a la hora de realizar una instalación eléctrica, distinguiendo entre los volúmenes de prohibición y de protección. Volumen de prohibición: se denomina así al espacio del cuarto de baño en el que no puede existir instalación eléctrica alguna. Volumen de protección: en el interior de este espacio sólo se pueden instalar aparatos de iluminación con protección especial (clase II), sin interruptores ni tomas de corriente. En cuanto a los radiadores eléctricos, deben estar equipados con una protección diferencial de 30 mA.

Para las conexiones en el interior de la caja de derivación, se deben utilizar regleteros normalizados o clemas.

El interruptor siempre se conecta al conductor de fase. Con un circuito conmutado se puede encender un mismo punto de luz desde dos interruptores, de forma independiente.

El calentador de agua o termo se debe instalar siempre fuera del volumen de prohibición. La conexión de este aparato se tiene que realizar mediante un interruptor bipolar.

Circuitos El circuito sencillo permite encender un punto de luz mediante un interruptor.

Con un circuito conmutado se puede encender un mismo punto de luz desde dos interruptores, de forma independiente.

El conductor de fase se conecta al conector común de uno de los interruptores (P1), mientras que el conector común del otro interruptor (P2) se conecta directamente al punto de luz. El color naranja en este cable indica que se puede poner de cualquier color y aprovechar así los sobrantes de cable.

Conexión de Tomas

¿Cómo realizar un balance de cargas? Cuadro de cargas El cuadro de carga es donde se especifican la cantidad de circuitos de la instalación eléctrica y las cargas que se usaran en cada circuito, las cargas son los aparatos y equipos eléctricos que irán conectados en el circuito, así como la cantidad de lámparas y contactos, en el cuadro se deben indicar los tipos de carga, voltaje de cada carga, amperaje, potencia en watts individual y potencian en watts total por circuito, este cuadro se debe incluir en el mismo plano eléctrico. Balance, “balanceo” o equilibrio de cargas se refiere a lo mismo, es la distribución que debe hacer todo técnico o ingeniero electricista de las cargas existentes en una instalación eléctrica, de tal manera que las fases que la alimentan lo hagan más o menos en la misma proporción para todas. Si la instalación es monofásica es obvio que no se requerirá ningún balance. Si la instalación es bifásica o trifásica por norma oficial tienes que hacerlo.

El equilibrio de las cargas tanto en anteproyectos como físicamente (midiendo las corrientes que circulan por los conductores alimentadores) siempre es una estimación, es sumamente complicado balancearlas y que se mantengan en constante equilibrio a lo largo de las 24 horas del día, es prácticamente imposible dado que su naturaleza es variable tanto en residencias como en comercios o en industrias, pero debe hacerse y debe buscarse que sea lo más cercano posible al equilibrio ideal en donde circularía exactamente la misma cantidad de corriente en las dos o en las tres fases requeridas para alimentarlas.

El desbalance permitido no debe exceder al 5%, lo que quiere decir que las cargas totales conectadas a cada Fase de un sistema bifásico o trifásico no deben ser diferentes una de la otra en un porcentaje mayor al 5%.

La fórmula para determinar el desbalance es la siguiente:

%Desbalance = [(CargaMayor–CargaMenor)x(100)]/(CargaMayor)

Un poco más simple…

%D = (CM-cm) x 100/CM

Veamos un caso…

Cómo sacar un cuadro de cargas

Observa que la instalación tiene varios circuitos (C1, C2, C3, C4 y C5), cada uno

controlado por un interruptor termomagnético o breaker ubicado en el centro de

carga.

Puesto que la carga total es de 8,683 Watts entonces son dos fases las que

alimentarán a dicha instalación (acometida bifásica 2F-1N, o también se le llama

monofásica a 3 hilos).

Resulta obvio que uno o más circuitos deben estar conectados a cada fase (dos

fases en este caso). Por ejemplo: C1 y C2 podrían alimentarse/conectarse por/en

la Fase 1 mientras que C3, C4 y C5 por/en la Fase 2, resultando el arreglo de la

primera figura.

¿Es correcto? Apliquemos la fórmula para saberlo.

C1+C2, que están conectadas a la Fase 1 suman…

3420 + 2105 = 5525 W.

C3+C4+C5, que están conectadas a la Fase 2 suman…

1010 + 1775 + 373 = 3158 W.

Resultando:

Carga Mayor = 5525 W, carga menor = 3158 W.

Sustituyendo en la fórmula:

%D = (CM-cm) x 100/CM = (5525-3158)(100)/5525 = 42.84%

Obtenemos un ENORME desequilibrio del 42.84%

¿Cómo corregirlo?

Necesitas “reacomodar” las cargas. Por ejemplo podrías hacer el siguiente arreglo.

Observa como cambió la colocación de los circuitos en las Fases.

C1 + C5 = 3420 + 373 = 3793 W.

C2+C3+C4 = 2105+1010+1775 = 4890 W.

Por lo tanto CM = 4890 W. y cm = 3793 W.

Aplicando la fórmula

%D = (CM-cm) x 100/CM = (4890-3793)(100)/4890 = 22.43%

El porcentaje bajó del 42.84% al 22.43% pero todavía rebasamos el 5% permitido así que nuevamente procedemos a reacomodar cargas.

Probemos el siguiente arreglo.

C1+C3 = 3420+1010 = 4430 Watts.

C2+C4+C5 = 2105+1775+373 = 4253 Watts.

%D = (4430-4253)100/4430 = 3.99 %

¡Ok!

El resultado es menor del 5%, por lo tanto este es el arreglo que debes elegir (a

menos que existiera una mejor alternativa).

Ahora bien, ¿todo lo anterior qué representaría?, es decir, ¿qué es lo que tendrías

que hacer en la instalación para conseguirlo?

Físicamente implicaría que en el centro de carga “movieras” los circuitos (o los

interruptores termomagnéticos los cuales protegen a cada circuito)

intercambiándolos de una Fase a otra hasta que te queden igual que en el arreglo

anterior.

Enlaces de interés Más información

http://www.mitecnologico.com/Main/InstalacionElectrica

http://www.buenastareas.com/temas/acometidas-electricas-residencial/0

http://www.utp.edu.co/~planeamiento/prod_aca/articulos/14415919-24.pdf

http://www.arq.com.mx/documentos/Detalles/50131.html

http://www.arquba.com/apuntes-arquitectura/manual-de-diseno-de-

instalacioneselectricas-residenciales/

http://www.nichese.com/contacto.html

http://mihogardigital.blogspot

http://www.electricasas.com/instalacion-electrica-basica/

http://www.provinciaseguros.com.ar/serv_guiaPre_otros2.asp

http://iguerrero.wordpress.com