Instalación Eléctrica

Introducción Conceptos generales

INSTALACIONES 1 – Cátedra: Ing. J. Roscardi – Arq. Oscar Perrotti

Analogía circuito eléctrico- hidráulico

• La corriente eléctrica es similar al Caudal circulatorio en un circuito hidráulico.

Se mide con un amperímetro.

• La Tensión Eléctrica

es similar a la Presión que hace circular el agua.

Se mide con un voltímetro.

Diferencia de Potencial

• Si entre los depósitos hay una diferencia de presión dada por la altura de columna de agua h, el agua circula de A a B.

• Análogamente para que los electrones circulen entre la esferas A a B debe haber una diferencia de potencial.

• La unidad es el volts que provoca la circulación de corriente de un amper en un segundo.

La diferencia de potencial es originado por los generadores eléctricos y se denomina fuerza electromotriz

Con mayor voltaje se produce una mayor circulación de corriente

Corriente eléctrica

• Si se unen una esfera de metal A y otra B que tiene un déficit de electrones se produce un movimiento de A a B a través del conductor C, que es la llamada corriente eléctrica para lograr el equilibrio de las cargas.

• Se denomina intensidad de corriente (I) a la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo.

• Las unidad es el amper (A) que representa el flujo de electrones de la carga de un Cb por segundo.

Ley de ohm

• La Intensidad de corriente que circula por un conductor entre 2 puntos, es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre dichos puntos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.

• Se expresa: E I = ------- R• I: intensidad de corriente( Amper)• E: diferencia de potencial (Volts)

• R: resistencia eléctrica (Ohms)

CLASIFICACION DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS DE ACUERDO AL NIVEL DE

TENSION

EAT: (extra alta tensión): Desde 500 KV

AT (alta tensión): Más de 33 KV.

MT (media tensión): Más de 1 KV y hasta 33 KV.

BT (baja tensión):Más de 50 V y hasta 1 KV.

MBT (muy baja tensión): Hasta 50 V.

MBTS (muy baja tensión de seguridad): Se limita a 24 V.

CLASIFICACION DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS

• El Sistema eléctrico está formado por:

Centrales generadoras.

Estaciones transformadoras.

Líneas de transmisión.

Redes de distribución.

Usuarios.

Generación de la corriente Eléctrica

• Centrales hidroeléctricas• Centrales

termoeléctricas– Térmicas a vapor– Térmicas a gas– De ciclo combinado

• Centrales nucleares• Centrales eólicas• Centrales solares

LAS REDES DE DISTRIBUCION

• De acuerdo al nivel de tensión:

Redes de MT (generalmente 13,2 KV). Disposición aérea. Disposición subterránea.

Redes de BT en 380 / 220 V. Disposición aérea. Disposición subterránea.

LA RED AEREA DE MT

• Los conductores están suspendidos mediante aisladores a estructuras tubulares de hormigón; columnas metálicas o postes de madera preservada.

• Los conductores son de aluminio con alma de acero (Al/Ac), o aleación de aluminio.

Pueden ser desnudos o protegidos.

• Los conductores protegidos son los indicados para zonas arboladas.

LA RED SUBTERRANEA DE MT

Los cables se disponen en zanjas con una protección mecánica que impide daños a la aislación.

Es la disposición dominante en las zonas urbanas.

Cuando el tendido cruza calzadas o rutas se disponen en el interior de caños de PVC (por lo general) o de hierro.

ACOMETIDAS DOMICILIARIAS EN MT

Las acometidas en media tensión se realizan en el caso de grandes demandas (más de 330 KW) o en edificios donde por su consumo, las empresas distribuidoras de electricidad soliciten la

construcción de una cámara transformadora.

La forma de ingresar siempre es mediante el empleo de cables subterráneos.

DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS DE LA RED DE BT

Existen dos disposiciones básicas:

Red aérea:

Prevalece en la provincia de Bs. As e interior del país, en zonas con densidad media o baja de

demanda.

Red subterránea:

De menor impacto visual, prevalece en las zonas urbanas de mayores demandas.

Ruta de la Electricidad

Generación eléctrica

• Para el movimiento de los generadores se emplean motores o turbinas de vapor generados por combustibles convencionales, energía atómica o turbo generadores accionados por energía hidráulica o eólica

• El transporte se efectúa a alta tensión y en cada subestación se van variando los niveles de tensión mediante sistemas de control, maniobra y transformación, hasta llegar a los consumidores

Distribución al consumo domiciliario

• La alimentación se hace desde transformadores subterráneos o aéreos.

• Se alimentan en malla cerrada como seguridad.

• Desde esos ramales se efectúan las acometidas a los consumidores.

Tipos de corrientes• Corriente Continua

amperaje o voltaje constante en el tiempo.

• Corriente Alterna amperaje o voltaje variable entre valores positivos y negativos en el tiempo.

Si el agua circula en una sola dirección es

corriente continua.

Una bomba con pistón ejerce el mismo efecto

útil de giro de la turbina pero el agua circula en

un sentido u otro

Analogía hidráulica de la Corriente

Continua y Alterna

Generación de Corriente Continua

La generación de corriente continua puede ser por:

• Pilas o baterías• Termocuplas• Efecto

fotovoltaico• Electricidad

estática• Cristales

piezométricos

Inducción electromagnética

• El magnetismo, es un estado caracterizado por la creación de un campo de fuerzas, originado en la estructura atómica de la substancia.

• Un ejemplo lo constituyen los imanes.

• La fuerza de un imán, se concentra en sus extremos que se denominan polos y el espacio donde encuentran las fuerzas magnéticas, se denomina campo magnético, el que es recorrido por líneas de fuerza, que van del polo Norte al polo Sur del imán.

Si un conductor corta líneas de fuerzas se inducen corrientes eléctricas que puede observarse en un galvanómetro

Corriente alterna monofásica

• Ciclo: número de vueltas • Frecuencia: número de ciclos por seg.

(hertz) y es de 50 ciclos por seg.en nuestro país

La corriente circula en un sentido u otro 50 veces por seg y se demomina monofásica porque gira un solo conductor o bobina

sen 0º =0; sen =90º=1; sen 180º= 0; sen 270º=-1; sen 360º=0

Corriente alterna trifásica

• Si ahora giran tres conductores desfasados 120º denominados R S y T se producen tres corrientes alternas monofásicas desfasadas en el tiempo.

• La suma de las tensiones positivas y negativas valen 0.

Acometida Aérea con

Pilar

• La acometida aérea puede ser con pilar en zonas residenciales

• Procede de una red de distribución aérea con poste

Acometida Subterránea

Sobre muro

Se aplica en general en áreas urbanas.

Sobre el frente se ubica la caja del medidor de energía.

Esquemas típicos de distribución eléctrica en edificios

LOS GABINETES COLECTIVOS DE MEDICION

Están construidos en policarbonato.

Las cajas inferiores son CAJAS TOMAS con fusibles.

Las cajas superiores son el alojamiento de los interruptores termomagnéticos, uno para cada medidor.

Hay gabinetes para alojar medidores monofásicos y trifásicos (mas grande que los anteriores).

CAJAS DE TOMA

• Son cajas de material sintético con 3 bases portafusibles en su interior.

• La foto superior es una CAJA DE TOMA de 60 A.

• La foto central corresponde a una CAJA DE TOMA de 200 A.

• La foto inferior corresponde a una CAJA DE TOMA de 400 A.

LOS TABLEROS ELECTRICOS• Son los gabinetes que alojan

los elementos de maniobra y protección, de comando, instrumentos de medición e indicadores luminosos (si los tuviera).

• Todos los elementos deben estar debidamente señalizados mediante carteles y los cables identificados con anillos.

• Puedan estar construidos en material sintético o chapas de hierro con el acabado superficial que corresponda.

DISPOSICIONES DE CABLES EN INMUEBLES

Cables aislados colocados en cañerías, que pueden ser embutidas o a la vista.

Cables aislados en bandeja portacables.

Cables enterrados directamente, en conductos o pisos técnicos.

Blindobarras.

Cables aislados colocados en cañerías

Las cañerías a la vista pueden ser de acero tipo liviano, según Norma IRAM 2284, esmaltadas o zincadas con uniones y accesorios normalizados.Se admite también el empleo de caños flexibles metálicos y caños acero inoxidable.De utilizarse cañería de material aislante deben responder al numeral 771.12.3.4 del Reglamento para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles

En las cañerías sobre cielorrasos suspendidos podrán utilizarse todos los tipos de caños indicados para instalaciones a la vista, a excepción de los caños flexibles metálicos.

Las cañerías embutidas pueden ser de plástico corrugado o rígido, metálicos livianos, semipesados o pesados

Emplazamiento de los caños embutidos

• Las cañerías metálicas tipo liviano o de material plástico deben ser protegidas de clavos, embutiéndolas con la parte externa del caño a una profundidad 5 cm o más.

• Si es menor de 5 cm: Mezcla cemento-arena 1:3 y como mínimo hasta 1 cm, que exceda el ancho del caño no menos que 10 mm

• Si es menor de 1 cm: Barra de acero de espesor no menor a 1,4 mm, y con ancho que exceda el del caño no menos que 5 mm.

Accesorios en instalaciones con cañerías

• Las cajas pueden ser metálicas de hierro esmaltado, aluminio (éstas solo en el caso de instalaciones a la vista o a la intemperie) o de material sintético.

• En todos los casos alojan conductores y las rectangulares pueden alojar además interruptores, tomacorrientes o pulsadores.

• Las cajas cuadradas de menor tamaño (mignon) pueden alojar un pulsador.

Accesorios en instalaciones con cañerías• Los conectores (foto superior) son

elementos de unión entre los caños y las cajas. Los hay metálicos y en PVC.

• Las uniones (foto medio) son los elementos de acople entre tramos de caños. Son cuplas lisas (de Al o PVC) o roscadas (de hierro esmaltado o galvanizado)

• Las boquillas y tuercas (fotos inferiores) se emplean para unir caños con extremos roscados a las cajas.

Cajas• Las cajas están

destinada a los artefactos, interruptores, tomas y conexión de conductores

• Pueden ser de acero o plástico

• del tipo:• Octogonal• Cuadrada • Rectangular

Tipos de

Cajas

Distancias máximas entre cajas.

Debe emplearse un número suficiente de cajas de paso fácilmente accesibles.

En tramos rectos y horizontales sin derivación se debe colocar como mín. una caja cada 12 m.

En tramos verticales se instalará un mín. de una caja cada 15 m.

No se admiten más de 3 curvas por caja.

Bandejas portacables.

Son conductos con o sin tapa removible de acero galvanizado o material sintético, en las cuales se permite colocar conductores correspondientes a una o varias líneas. Podrán utilizarse en instalaciones a la vista, en el interior de edificios o a la intemperie.

Por su forma se las clasifican en:

Bandejas ciegas.

Bandejas perforadas.

Bandejas tipo escaleras.

Bandeja tipo alambre

Pisos Técnicos Son placas metálicas modulares de 60 x 60 cm, con laminado plástico

o alfombra, etc. montadas con soportes de acero galvanizado, regulables a una altura entre 10 a 50 cm.

Pueden emplearse cables con envoltura de protección sueltos apoyados sobre el suelo.

En las placas bajo cada escritorio se montan cajas para conexiones de energía eléctrica normal y estabilizada, informática, teléfonos y tierra.

Conductos “cable canales” Son conductos de material plástico ranurados (solo para tableros, foto

inferior izquierda) y lisos para instalación a la vista (foto central e inferior derecha).

Siempre con tapa colocada a presión de una o varias vías.

Los conductores que se utilizan son del tipo unipolar según norma IRAM NM 247 (IRAM 2183), aunque podrían utilizarse de doble vaina (IRAM 2178).

Conductos “zocaloductos”

Son conductos metálicos, en general de Al, con tapa removible.

Se utilizan como reemplazo de los cablecanales comunes.

Se aprovechan para conducir cables y soportar tomacorrientes u otros servicios (telefonía o redes).

Los conductores que se utilizan son del tipo unipolar según norma IRAM NM 247 o IRAM 2183, aunque podrían utilizarse de doble vaina (IRAM 2178).

Conductos “pisoductos” Son conductos metálicos de chapa de hierro o de PVC (fig. izquierda), de varias

vías (2, 3 ó 4).

Se instalan en el contrapiso a fin de llevar los conductores hacia los puestos de trabajo en áreas extensas, generalmente de oficinas.

Cuentan con accesorios de montaje como cajas de paso (figura central) e inspección, en donde se puede acometer con conducto o caños y que mantienen la independencia de las vías.

Se utilizan para conducir cables y soportar tomacorrientes u otros servicios (telefonía o redes) rematando en cajas de piso o periscopios (figura derecha).

CABLES DE USO DOMICILIARIO

Conductor de cobre o aluminio con hilos arrollados.

Aislación simple (s/IRAM 2183 –foto inferior) o doble (s/IRAM 2178 –de PVC o polietileno reticulado (XLPE). foto superior)

Protección mecánica adicional (si la tuviera) dada por un fleje metálico o alambres de acero. Estos cables se los denomina “armados”.

No se admiten cables flexibles, ni alambres

Código de colores para los cables e identificación de los circuitos

Línea 1 (fase R), símbolo L1: CASTAÑO (marrón) Línea 2 (fase S), símbolo L2 : NEGRO Línea 3 (fase T), símbolo L3: ROJO Neutro, símbolo N : CELESTE (azul claro)

Conductor de tierra, símbolo PE: VERDE AMARILLO (bicolor)

Los cables tripolares o tetrapolares se identifican encintando los terminales con los colores que indica la norma

Los circuitos deben identificarse mediante algún medio permanente e indeleble.

Instalación EléctricaII

Proyecto Reglamentaciones

Componentes básicos de una Instalación

• Acometida. • Caja de Toma.• Medidor/es.• Líneas de alimentación. • Tablero principal. • Líneas seccionales. • Tableros seccionales. • Líneas de circuitos terminales.

Proyecto y Cálculo de la Instalación

Para el cálculo de la instalación:

• Determinar el Grado de Electrificación.• Tipos de Circuitos.• Números mínimo de circuitos necesarios.• Puntos mínimos de utilización.• Ubicación en Planos de Tableros, Bocas,

Interruptores, tomacorrientes, etc.• Cálculo de la Potencia Máxima Simultánea.• Verificación del Grado de Electrificación.• Elección de elementos de Maniobra y Protección.

Esquema componentes de la instalación

Tablero Principal

Tablero PrincipalGrado de electrificación mínima

Interruptores termomagnéticos

Protecciones

Protecciones

fusibles

cartuchoa rosca

Identificación de conductores

• Línea 1 (fase R), símbolo L1:

CASTAÑO (marrón)• Línea 2 (fase S), símbolo L2 :

NEGRO• Línea 3 (fase T), símbolo L3:

ROJO• Neutro, símbolo N :

CELESTE (azul claro)• Conductor de tierra, símbolo

PE: VERDE AMARILLO (bicolor)

Los circuitos deben identificarse mediante algún medio permanente e indeleble

Alturas aconsejadas

Trazado de boca a boca

Trazado de cañerías

Trazado de cañerías