UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERIA …
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1 UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE OBRAS CILIVILES GUIA PARA EL MEJORAMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS ANTIGUAS Memoria para optar al Título de Ingeniero Constructor MANUEL ALFONSO CHACANA VALENZUELA PROFESOR GUÍA NICOLÁS MORENO PENRROZ SANTIAGO DE CHILE MARZO 2018
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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE OBRAS CILIVILES
GUIA PARA EL MEJORAMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS
ANTIGUAS
Memoria para optar al Título de Ingeniero Constructor
MANUEL ALFONSO CHACANA VALENZUELA
PROFESOR GUÍA
NICOLÁS MORENO PENRROZ
SANTIAGO DE CHILE
MARZO 2018
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Índice de Contenidos
1. Resumen……………………………………………………………………………...……7
2. Abstrct………………………………………………………………………………………8
3. Antecedentes Generales………………………………………………….………………9
3.1 Objetivos…………………………………………………………....………………….9
3.1.1 Objetivo General……………………………………...………………………9
3.1.2 Objetivos Específicos…………………………………………………...……9
3.2 Introducción……………………………………………………………………………9
4. Marco Teórico…………………………………………………………………………….11
4.1 Energía Eléctrica…………………………………………………………………..…11
4.1.1 Generación…………………………………………………………………..11
4.1.1.1 Generación Termoeléctrica……………………………………………11
4.1.1.2 Generación Hidroeléctrica……………………………………………..11
4.1.1.3 Generación por formas no convencionales…………….……………12
4.1.1.4 Generación Termonuclear………………………………………..……12
4.1.2 Transmisión……………………………………………………….…………12
4.1.3 Distribución…………………………………………………………………..12
4.1.4 Comercialización…………………………………………………………....13
4.2 Accidentes Eléctricos………………………………………………………………..13
4.3 Incendios……………………………………………………………..……………….15
4.4 Electrocución……………………………………………………………...………….20
5. Análisis Normativo Actual……………………………………………….……………….23
5.1 Normativa Vigente…………………………………………………………………...23
5.2 Incumplimiento Normativo……………………………………….………………….23
6. Elementos Técnicos de Mejoramiento………………………………………………....25
6.1 Tierra de Protección………………………………………………………………….25
6.2 Conductores…………………………………………………………………….……28
6.3 Aparatos Eléctricos…………………………………………………………………..29
6.4 Dispositivos de Protecciones Eléctricas…………………………………………...31
6.4.1 Interruptor Termomagnético o Disyuntor……………………………..…..32
6.4.2 Protector Diferencial…………………………………………………...……33
7. Metodología de Revisión de Viviendas Antiguas………………………………..…….34
7.1 Introducción………………………………………………………………………..…34
7.2 Checklist de Revisión……………………………………………………………..…35
7.2.1 Desglose Checklist……………………………………………………….……36
7.3 Procedimiento de Revisión de Elementos Técnicos……………………………...46
7.3.1 Puesta a Tierra……………………………………………………………....46
7.3.1.1 Electrodos Profundos…………………………………….…………….46
7.3.1.2 Electrodos Horizontales………………………………………………..47
7.3.2 Conductores…………………………………………………………………49
7.3.2.1 Tipos de Alambres………………………………………………………50
7.3.3 Protecciones………………………………………………………………...51
7.3.3.1 Interruptores Termomagnéticos……………………………………….52
7.3.3.2 Interruptores Diferenciales……………………………………………..53
3
7.3.4 Aparatos………………………………………………………………..…….55
7.4 Evaluación Económica……………………………………………………………...58
8. Aplicación de Metodología en Caso Estudio…………………………………………..59
8.1 Checklist de Revisión………………………………………………………………..62
8.2 Desglose de Checklist………………………………………………………….……63
8.3 Procedimiento de Aplicación y Costos de Elementos Técnicos………………...66
8.3.1 Tierra de Protección…………………………………………………………66
8.3.2 Conductores…………………………………………………………...…….67
8.3.3 Protecciones………………………………………………………………...68
8.3.4 Aparatos……………………………………………………………….……..68
8.4 Evaluación Económica Caso Estudio………………………………………………71
9. Conclusiones……………………………………………………………………..………72
10. Bibliografía………………………………………………………………………………..76
4
Índice de Diagramas, Gráficos y Tablas
1. Diagrama: Análisis causal……………………………………………………….....……14
2. Gráfico: Causas de incendios a nivel mundial…………………………………………16
3. Tabla: Efectos sobre el organismo por electrocución…………………………………20
4. Tabla: Comparación entre los puntos de la norma……………………………………24
5. Gráfico: % Instalaciones en Chile con incumplimiento normativo…………………..25
6. Tabla: Checklist Prototipo……………………………………………………....……….35
7. Tabla: Extracto de la Tabla N° 8.7 NCh 4/2003……………………………………….43
8. Tabla: Evaluación Económica Prototipo……………………………………………….58
9. Tabla: Checklist Caso Estudio…………………………………………………………..62
10. Tabla: Cuadro de Cargas………………………………………………………………..75
11. Tabla: Aparatos por recinto…………………………………………………………...…76
12. Tabla: Resumen de Aparatos en departamento………………………………………76
13. Tabla: Evaluación Económica Caso Estudio…………………………………………..71
5
Índice de Imágenes
1. Incendio Copiulemu………………………………………...……………………………17
2. Incendio Colegio Limache……………………………………………..………………..18
3. Incendio Departamento La Florida……………………………………………………..19
4. Mujer Electrocutada Curicó……………………………………………………………..21
5. Niño electrocutado San Ramón………………………………………………..……….22
6. Electrodo Vertical………………………………………………………………………...27
7. Conductores Eléctricos en cumplimiento con el de código de colores…………….29
8. Enchufe doble…………………………………………………………………………….30
9. Tablero Eléctrico………………………………………………………………………….31
10. Mecanismo de un Interruptor Termomagnético………………………………………32
11. Curvas de Funcionamiento…………………………………………………………...…33
12. Mecanismo de un Protector Diferencial…………………………………………….….34
13. Abrazadera……………………………………………………………………………..…38
14. Prensa de unión………………………………………………………………………….38
15. Soldadura de alto punto…………………………………………………………………39
16. Cables para Fase………………………………………………………………………...40
17. Cable para Neutro………………………………………………………………………..40
18. Cable para Tierra………………………………………………………………………...41
19. Cable con daño en aislamiento…………………………………………………………42
20. Cable carbonizado…………………………………………………………………....….43
21. Enchufe hembra con clavijas de seguridad…………………………………………...45
22. Enchufe quemado……………………………………………………………………..…45
23. Electrodo Profundo Vertical……………………………………………………………..48
6
24. Electrodo Horizontal……………………………………………………………………..49
25. Alambre NYA………………………………………………………………………….….51
26. Cable THHN……………………………………………………………………………....51
27. Interruptor Automático Trifásico………………………………………………………...53
28. Interruptor Automático Monofásico…………………………………………………….54
29. Interruptor Diferencial Lexo 2 x 25 A…………………………….…………………….55
30. Interruptor Diferencial Genérico 2 x 25 A…………………………………………...…55
31. Interruptor Diferencial Legrand 2 x 25 A……………………………………………….56
32. Toma corriente simple………………………………………………………………...…57
33. Toma corriente doble………………………………………………………….…………57
34. Toma corriente triple…………………………………………………………..…………57
35. Toma corriente simple bipaso……………………………………………………..……57
36. Interruptor 9/12 + Toma corriente………………………………………………….….57
37. Interruptor 9/12 o 9/24………………………………………………………...…………57
38. Interruptor 9/15………………………………………………………………………..….58
39. Interruptor 9/32………………………………………………………………………...…58
40. Permiso edificación Caso Estudio……………………………………………………...61
41. Croquis plano planta departamento……………………………………………………62
42. Cable con incumplimiento de código de colores…………………………………......64
43. Planta de Alumbrado Antigua…………………………………………………………..65
44. Planta de Enchufes Antigua………………………………………………………….....66
45. Planta de Alumbrado Nueva…………………………………..………………………..67
46. Planta de Enchufes Nueva…………………………………………………………...…68
47. Enchufe carente de componentes de seguridad……………………………………..70
48. Tablero de protección de fusibles………………………………………………………71
49. Esquema Unilineal de circuitos…………………………………………………………72
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1. Resumen
El siguiente estudio pretende dar a conocer los peligros y riesgos a los que se ven
enfrentados las personas residentes en viviendas construidas de más de 25 años debido a
la antigüedad y precariedad de las instalaciones eléctricas, las cuales, a causa del deterioro
producto del uso, el tiempo propiamente tal o a que las exigencias son mayores a las de
antaño, éstas no cumplen con su función original de proveer electricidad de manera fluida
y segura. Además, se deseará fabricar un listado íntegro de aquellas faenas que componen
la instalación eléctrica para posteriormente realizar un diagnóstico de todos aquellos
dispositivos, que pudiesen estar en mal estado y provocando una amenaza latente de
incendio o electrocución en el hogar.
El principal problema radica en que las construcciones antiguas carecen de una normativa,
artefactos, conductores de energía y protecciones acorde a las necesidades actuales, en
las que las solicitaciones exceden la capacidad máxima para las que fueron diseñadas. La
cantidad de electrodomésticos que se utilizan en una vivienda no se comparan a las de
años atrás. Varios televisores, hornos microondas, computadores, hervidores, calefactores
y ventiladores representan una carga eléctrica importante, difícil de soportar para estas
instalaciones. O bien, las protecciones de sobretensiones o cortocircuitos están
sobredimensionadas para evitar los constantes cortes que se producen debido a la
sobrecarga de uso. Esto último se puede apreciar básicamente en los mecanismos de
protecciones que poseen las edificaciones anticuadas (fusibles, tapones).
La renovación de equipos e instalaciones eléctricas son un medio para luchar contra los
peligros que representan las instalaciones viejas. Sin embargo, la actitud de ciertos
propietarios o usuarios de edificios pueden constituir un obstáculo para la realización de
trabajos por tanto indispensables.
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2. Abstract
The following study aims to publicize the dangers and risks faced by people living in homes
built for 25 years due to the age and precariousness of electrical installations, which,
because of the deterioration caused by the use, the As such, the demands are greater than
those of yesteryear, they do not fulfill their original function of providing electricity in a fluid
and safe way. In addition, you will want to make a complete listing of those tasks that make
up the electrical installation to subsequently make a diagnosis of all those devices, which
could be in poor condition and causing a latent threat of fire or electrocution in the home.
The main problem is that the old buildings lack regulations, devices, power conductors and
protections according to current needs, in which the requests exceed the maximum capacity
for which they were designed. The amount of appliances used in a home does not compare
to those of years ago. Several televisions, microwave ovens, computers, kettles, heaters
and fans represent an important electrical load, difficult to support for these installations. Or,
the protections of overvoltages or short circuits are oversized to avoid the constant cuts that
occur due to the overload of use. The latter can be seen basically in the mechanisms of
protections that old buildings have (fuses, plugs).
The renovation of equipment and electrical installations are a means to fight against the
dangers that represent the old installations. However, the attitude of certain owners or users
of buildings may constitute an obstacle to the performance of works that are therefore
essential.
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3. ANTECEDENTES GENERALES
3.1 Objetivos
3.1.1 Objetivo General
Proponer una metodología de diagnóstico de instalaciones eléctricas para viviendas con
más de 25 años de antigüedad de manera de mejorar los estándares de seguridad y
operación de esas instalaciones.
3.1.2 Objetivos Específicos
- Proponer una metodología de revisión de instalaciones eléctricas en viviendas
antiguas.
- Proponer la actualización de las instalaciones eléctricas de este tipo de viviendas.
- Analizar un caso estudio propuesto utilizando la metodología de revisión y
proponiendo cambios para un correcto funcionamiento.
3.2 Introducción
La seguridad es un aspecto fundamental en todo lo relacionado con las instalaciones
eléctricas de hoy en día, especialmente en aquellas viviendas que poseen bastantes años.
El paso del tiempo, el uso del sistema eléctrico y las calidades usadas hace años son
razones suficientes para que exista una preocupación en cuanto al mantenimiento y
supervisión de la red eléctrica domiciliaria en profundidad. Este tipo de instalaciones son un
peligro latente al que se ven enfrentados los habitantes que residen o trabajan en este tipo
de edificaciones. Fenómenos como el envejecimiento o deterioro de la instalación, la
ausencia de dispositivos de seguridad, la manipulación inadecuada de las instalaciones y
la sobrecarga eléctrica se convierten en el origen de incendios y electrocuciones que ponen
en peligro a las personas.
Muchas personas tienden a pensar que, aunque se haya cuidado bien la casa, el sistema
eléctrico puede continuar intacto, pero los componentes antiguos suelen tener una vida útil
limitada, lo que puede poner en riesgo su integridad y también el de las personas que viven
en la vivienda. La mayoría de los accidentes eléctricos son consecuencia del mal estado de
los materiales, envejecimiento, inseguridad y manipulación inapropiada de las
instalaciones. Esto nos lleva a pensar que una cantidad considerable de la población
desconoce lo que ocurre por dentro de las paredes de sus hogares. Este tipo de redes
obsoletas pueden crear cortocircuitos y/o apagones, pero lo peor es que suponen un alto
riesgo de accidente. Es por ello que es fundamental renovarlas, aunque hacerlo suponga
un desembolso económico.
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En estos casos, hay que destacar que las viviendas antiguas no fueron diseñadas con los
criterios de seguridad, en cuanto a instalaciones eléctricas, que hay hoy en día.
Seguramente no haya habido una correcta selección de conductores, no habrá puesta de
tierra, los fusibles (medida de protección utilizada en el pasado) pueden estar defectuosos,
entre otros. El paso del tiempo degrada los materiales de la instalación eléctrica: la capa
aislante de los conductores se endurece y se rompe, las juntas se deterioran y el riesgo de
incendio y electrocución se incrementan. El agotamiento de las instalaciones eléctricas es
un problema cada vez mayor que conlleva a que el mercado inmobiliario necesite de
inspecciones y cerca de la mitad de viviendas necesiten adoptar medidas de seguridad que
cumplan con la normativa vigente y otorguen invulnerabilidad a los individuos.
Existen muchas señales que indican que es momento de renovar la instalación eléctrica.
La principal es que se originan problemas demasiado seguidos relacionados con la luz,
(parpadeo y cortes de ésta) fallando el sistema cada vez que este se pone en marcha. Esto
indica que la instalación ya no soporta la corriente y el uso diario. Otro síntoma notorio que
se puede experimentar es que se comienza a sentir olores desagradables o, directamente,
a quemado lo que es señal de que los cables están sobrecalentándose. Por último, existe
un signo que se produce en viviendas que poseen protecciones de fusibles de rosca
(tapones) las cuales funden los alambres por el cual pasa la corriente poniendo en evidencia
que la instalación está siendo sometida a sobrecargas que exceden la capacidad máxima
para la cual ésta fue diseñada.
Las instalaciones eléctricas antiguas disponen de elementos que en la actualidad han
quedado caducos por su tipología, calidad y cantidad. Cualquier vivienda en la actualidad
tiene una demanda eléctrica muy superior a la que se diseñó en su momento. Se usan una
gran variedad de electrodomésticos y aparatos eléctricos y electrónicos, que años atrás ni
siquiera existían. Las cocinas disponen de placas vitro-cerámicas, lavavajillas, hornos,
microondas, lavadora, frigorífico como grandes electrodomésticos, a los que tenemos que
sumar los pequeños aparatos de uso diario como tostadores, planchas, hervidores de agua,
batidoras, entre otros. En el resto de la casa, se disponen de otros elementos que facilitan
y hacen más confortables la estancia, como climatizadores, aire acondicionado, radiadores
eléctricos, instalación de iluminación y otros.
Se puede llegar a la conclusión de que aquellas viviendas de construcción antigua que
disponen estas instalaciones tan limitadas, se han visto superadas por el estilo de vida de
hoy en día y aunque en la realidad siguen prestando servicio a los usuarios, se están
convirtiendo en obsoletas y pueden producir un riesgo grave de accidentes en algunos
casos.
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4. MARCO TEORICO
4.1 Energía Eléctrica
La energía eléctrica es un recurso indispensable y en muchos casos, insustituible para el
desarrollo de múltiples actividades y funciones en el campo de la industria, el comercio y la
residencia. Para llevar la energía eléctrica a los diferentes lugares (residencias, oficinas,
hospitales, hoteles, parques, almacenes entre otros) es necesario realizar un proceso que
comienza en la forma como se produce, hasta la forma como se entrega.
El proceso de la energía eléctrica está conformado básicamente por cuatro etapas:
generación, transmisión, distribución y comercialización.
4.1.1 Generación
La generación es la producción de energía eléctrica. Se efectúa con máquinas que
aprovechan la fuerza del agua, la energía del aire o la luz del sol, o el poder energético de
combustibles, transformándolas en energía eléctrica, a través de centrales hidráulicas o
térmicas respectivamente. La energía que se obtiene directamente de la naturaleza se
llama primaria y la que se produce con combustibles se denomina secundaria. De acuerdo
a esta definición se pueden denominar las siguientes formas de generación eléctrica:
generación termoeléctrica, generación hidroeléctrica, generación por formas no
convencionales, generación termonuclear
4.1.1.1 Generación Termoeléctrica.
Todas las centrales termoeléctricas dependen imprescindiblemente para su puesta en
marcha y funcionamiento del empleo de energías no renovables como lo son los
combustibles fósiles, los cuales producen un gran impacto negativo sobre todo en la
atmosfera. Se pueden diferenciar en tres grandes grupos según su funcionamiento: turbinas
a vapor, turbinas a gas y ciclos combinados.
4.1.1.2 Generación Hidroeléctrica.
Estas centrales utilizan como fuente de energía primaria un recurso renovable como lo es
la fuerza de las aguas, pero tienen un gran impacto inicial sobre la flora, la fauna terrestre,
el clima, al tener que inundar grandes extensiones de tierra para almacenar el agua.
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4.1.1.3 Generación por formas no convencionales.
Estas fuentes de energéticas que se utilizan actualmente en forma comercial, aunque
todavía su participación en la ecuación energética mundial no es muy significativa. Las
fuentes de energías primarias que activan estas centrales son todas renovables, el sol, el
aire, el movimiento de las mareas, entre otros.
- Energía solar
- Energía eólica
- Energía geotérmica
- Energía mareomotriz
- Energía de biomasa
4.1.1.4 Generación Termonuclear.
Esta energía se produce por la liberación de energía atómica como resultado de alguna
reacción nuclear. El recurso primario de estas centrales es no renovable y presentan el
problema de la manipulación de los residuos por un lado y la explotación minera por otro.
(ElectricidadCea, 2017)
4.1.2 Transmisión.
El sistema de transmisión corresponde al conjunto de líneas, subestaciones y equipos
destinados al transporte de electricidad desde los puntos de producción (generadores)
hasta los centros de consumo o distribución. En Chile se considera como transmisión a toda
la línea o subestación con un voltaje o tensión superior a 23.000 Volts (V). Por ley, las
tensiones menores se consideran como distribución. (Emol, 2002)
4.1.3 Distribución.
Los sistemas de distribución están constituidos por las líneas, subestaciones y equipos que
permiten prestar el servicio de distribuir le electricidad hasta los consumidores finales,
localizados en cierta zona geográfica explícitamente limitada. Las empresas
comercializadoras de distribución operan bajo un régimen de concesión de servicio público
de distribución, con la obligación de servicio y con tarifas reguladas para el suministro a
clientes regulados. (Emol, 2002)
13
4.1.4 Comercialización.
Se refiere a la actividad de comprar grandes cantidades de energía a los productores para
venderla a los usuarios o a otras empresas del sector, ejecutando las tareas relacionadas
con la lectura de los medidores, la facturación del servicio y en general, las involucradas
con la atención a los usuarios (atención de consultas, reclamos, peticiones, entre otras)
Tomas de corriente inseguras, interruptores defectuosos, ausencia de conductores a tierra
de protección, carencia de protectores automáticos, son algunas de las principales
causantes de accidentes caseros, principalmente de incendios y descargas eléctricas en
las personas a las que se ven enfrentados los habitantes de construcciones antiguas. El
problema principal se origina debido a que antes no existía, como ahora, ninguna
reglamentación que cumplir. Hoy, todas las edificaciones nuevas poseen tableros de mando
y seguridad en el interior, pero tampoco existen certificados ni revisiones periódicas
obligatorias. Por tanto, la seguridad de la instalación depende de la voluntad de cada
residente. (Servicio de Instalaciones Eléctricas, 2017)
4.2 Accidentes Eléctricos.
Los accidentes eléctricos se producen en cualquier entorno donde existan aparatos
eléctricos o cables en mal estado o por una deficiente utilización de los individuos que los
emplean. La mayoría de los accidentes por electrización se dan en el hogar y en el medio
laboral.
Según indica la Superintendencia de Electricidad y Combustibles los accidentes eléctricos
en Chile el año 2013 implican 48 víctimas fatales, con una tasa de mortalidad de 2,6 muertes
por millón de personas. Al adicionar la proyección de fallecidos en incendios de origen
eléctrico, se tiene 60 fatalidades adicionales, llegando éstas en conjunto a representar
sobre 100 muertes al año (causas directas e indirectas). El 34% de los accidentes eléctricos
son de origen laboral y el restante 66% se provocan a nivel domiciliario. Cabe mencionar
que dentro de las estadísticas mencionadas no se encuentran aquellos accidentes en los
que las víctimas sufrieron daños graves o leves sin causa de muerte. (SEC, PROCOBRE,
2016)
Para ejemplificar el origen y determinar las causas de los accidentes y posteriormente,
establecer medidas de control con el fin de mitigar los efectos que éstos producen, se puede
tomar como referencia el modelo ajustado de Dominó de Heinrich1
1 La Teoría de Seguridad Industrial de Dominó fue desarrollada por H.W. Heinrich y Alfred Lateiner,
para bridar un sentido gráfico de como ocurren los accidentes laborales y como se pueden evitar. El
modelo ajustado para este informe, se enfoca tanto a nivel laboral como en la sociedad en su
conjunto.
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Diagrama 1.- Análisis causal
Fuente: Metodología y técnicas analíticas para la investigación de accidentes de trabajo, 2005
DOMINÓ DE HEINRICH
CAUSAS BÁSICAS
FACTORES PERSONALES FACTORES SISTÉMICOS
(ATRIBUIBLES A LA POBLACIÓN) (ATRIBUIBLES A LA SOCIEDAD EN CONJUNTO)
CAUSAS INMEDIATAS
ACCIONES INSEGURAS CONDICIONES INSEGURAS
INCIDENTES
INCENDIOS ORIGEN ELÉCTRICO ELECTROCUCIÓN
CONSECUENCIAS
DAÑOS POR A LAS PERSONAS E INFRAESTRUCTURA
15
4.3 Incendios.
La red eléctrica en el mundo actual constituye un elemento básico de la distribución de
energía, que fundamentalmente beneficia el desarrollo y bienestar de las personas. Por el
simple hecho de contar con energía eléctrica en un edificio, las personas que permanecen
dentro del mismo están expuestas a la amenaza de un incendio eléctrico. Esta amenaza
solo se podría eliminar totalmente si se retirase la red eléctrica, solución poco practica e
irreal, por lo que la electricidad se queda en la edificación y con ella su amenaza.
Se estima que son cientos de miles los incendios que anualmente se inician en los sistemas
y aparatos eléctricos de los hogares, industrias, oficinas, almacenes, etc. Miles de personas
mueren en estos incendios, decenas de miles se lesionan y, a su vez, el daño material es
inmenso.
Para que se produzca el fuego es necesaria la presencia, además del combustible, de una
energía externa de activación. El riesgo principal de incendio que suponen las instalaciones
eléctricas es su potencial como fuentes de ignición.
Entre estos tipos de energía están las aportadas por fuentes de ignición tales como:
calentamiento excesivo como resultado de sobreintensidades o sobretensiones y la
formación de arcos eléctricos.
Una sobreintensidad se produce cuando la intensidad de la corriente excede el valor
máximo para el cual está diseñado un circuito o aparato y que produce un calentamiento
peligroso. Es un fenómeno anormal que implica que se supere el equilibrio térmico entre el
calor generado y el cedido al ambiente y tiene lugar debido a: una sobrecarga o un
cortocircuito.
El arco eléctrico es un camino conductor compuesto de iones disociados a alta temperatura.
Los iones que forman el camino conductor
Por tanto, la electricidad puede convertirse en un peligro cuando los aparatos eléctricos se
calientan en exceso o producen arcos. La elevación de la temperatura puede incendiar
cualquier material combustible que se encuentre en sus cercanías. El arco eléctrico puede
hacer que entren en ignición el aislante del conductor o el material combustible que se
encuentre en las proximidades y fundir el material del conductor. (APCI, 2017)
16
Gráfico 2.- Causas de Incendios a nivel mundial
Fuente: http://incendiosfamosos.blogspot.cl/, 2017
17
A continuación se muestran algunos ejemplos donde un desperfecto eléctrico ha causado
algún incendio provocando daños tanto a la edificación como a personas.
Imagen 1.- Incendio Copiulemu
Fuente: https://www.diarioconcepcion.cl/ciudad/2018/02/13/adulto-mayor-muere-tras-incendio-en-
copiulemu.html, 2018
18
Imagen 2.- Incendio Colegio Limache
Fuente: http://www.chvnoticias.cl/nacional/incendio-consumio-por-completo-un-colegio-en-
limache/2016-03-25/141718.html, 2016
19
Imagen 3.- Incendio Departamento La Florida
Fuente: http://www.t13.cl/noticia/nacional/bomberos-trabajan-incendio-florida
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4.4 Electrocución.
Actualmente, el incremento de equipos electrodomésticos en los hogares ha provocado un
fuerte aumento de la demanda energética, causando que las instalaciones eléctricas se
vean cada vez más sobrecargadas. Sin embargo, la mayoría de las viviendas no se han
modernizado adecuadamente con lo que se promueve la ocurrencia de situaciones de
riesgo.
Uno de los accidentes más recurrentes en las viviendas con instalaciones eléctricas
defectuosas es la electrocución. El riesgo asociado a este evento se define como la
posibilidad de circulación de una corriente eléctrica a través del cuerpo humano. Cuando
existe esa posibilidad se clasifican los accidentes dependiendo del contacto que tiene la
persona con la corriente en directos e indirectos.
Los contactos directos son aquellos en el que una persona toca de manera involuntaria el
conductor activo de la instalación en alguna parte sin aislación con lo que sufre una
descarga eléctrica que recorre su cuerpo y se deriva a tierra. O bien, cuando el individuo
hace contacto con el conductor activo y al mismo tiempo con el conductor Neutro de la
instalación. Otro caso, similar al anterior, se puede dar cuando el sujeto hace contacto entre
dos fases. Lo último se produce en instalaciones bifásicas o trifásicas.
El contacto indirecto se obtiene cuando el conductor activo se daña en la aislación y hace
contacto con la carcasa metálica al algún equipo eléctrico con lo que éste se electriza
constituyendo un riesgo a las personas que lo maniobren. (APCI, 2017)
Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la corriente eléctrica para una
misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia, fibrilación
ventricular, quemaduras y lesiones secundarias como caídas de altura, golpes, etc., cuya
aparición tiene lugar dependiendo de los siguientes valores:
Tabla 3.- Efectos sobre el organismo por electrocución
Fuente: https://prevencionseguridadysaludlaboral.blogspot.cl/2013/05/riesgo-electrico-ii.html
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Estos son algunos ejemplos en que personas fueron perjudicadas por la acción de la
corriente eléctrica provocando inclusive la muerte.
Imagen 4.- Mujer Electrocutada Curicó
Fuente: http://www.biobiochile.cl/noticias/2010/10/10/mujer-murio-electrocutada-tras-manipular-
una-lavadora-en-curico.shtml
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Imagen 5.- Niño electrocutado San Ramón
Fuente: http://www.cooperativa.cl/noticias/pais/policial/nino-de-cuatro-anos-murio-electrocutado-en-
la-comuna-de-san-ramon/2013-02-05/072835.html.
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5. ANALISIS NORMATIVO ACTUAL.
5.1 Normativa vigente
La Norma NCh 4/2003 entró en vigencia en diciembre de 2004 en reemplazo a la vigente
desde 1984 (norma 4/84). Ésta tiene como fin la fijación de las condiciones mínimas de
seguridad que toda instalación eléctrica de consumo en Baja Tensión debe cumplir, de
manera de salvaguardar a las personas que operan o hacen uso de dichas instalaciones,
así como preservar el medio ambiente en que han sido construidas.
En lo medular, esta nueva normativa incorporó mayores exigencias de seguridad y se
adecuó a los adelantos tecnológicos de la industria, generados principalmente por los
avances en los materiales constructivos.
Entre sus numerosas modificaciones, destaca la obligación de implementar iluminación de
emergencia y protecciones diferenciales. En el primer caso, considerando el aumento de
las construcciones en altura en un país sísmico como Chile. En el segundo, para limitar los
accidentes por contacto directo e indirecto con la corriente.
5.2 Incumplimiento Normativo
En nuestro país existen leyes y normas que regulan los diferentes ámbitos de la producción,
cuya finalidad es garantizar a los consumidores un estándar mínimo de calidad del producto
que se está adquiriendo.
El avance tecnológico, la cantidad de elementos eléctricos nuevos y las necesidades
actuales de la población han configurado una actualización en la normativa eléctrica en pos
de una mejora en el servicio y con la finalidad de otorgar mayor seguridad, ya sea, a la
instalación propiamente tal como a los usuarios que usufructúan de ella.
Es por lo anterior que la restauración de las instalaciones eléctricas de las viviendas
antiguas en las que la normativa existente al momento de su implementación no satisfacen
a las necesidades a las cuales nos vemos enfrentados hoy en día, toma una preponderancia
considerable, más cuando los estudios arrojan que, son precisamente las edificaciones
residenciales las que poseen uno de los mayores porcentajes de incumplimiento de las
regulaciones normativas.
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NCh Elec 4/1984 NCh Elec 4/2003
9.0.6.2 Resistencia del cuerpo 9.0.6.2 Resistencia del cuerpo
Medidas contra 3000 OHM. 2000 OHM.
contactos eléctricos 9.0.6.3 Tensión de seguridad 9.0.6.3 Tensión de seguridad
65 V Lugares Secos 50 V Lugares Secos
24 V Lugares Húmedos. 24 V Lugares Húmedos.
9.2.7.2 En instalaciones en que 9.2.7.2 En instalaciones en que
la impedancia de falla y la puesta la impedancia de falla y la puesta
a tierra de protección tengan a tierra de protección tengan
valores, tales que no permitan valores, tales que no permitan
el cumplimiento de las el cumplimiento de las
prescripciones de 9.2.7.1 se prescripciones de 9.2.7.1 se
Requisitos en PODRÁN utilizar los protectores DEBERÁN utilizar los protectores
Viviendas diferenciales como dispositivos diferenciales como dispositivos
asociados a los de corte automático. asociados a los de corte automático.
11.1.3.4 SE RECOMIENDA que el 11.1.3.4 El circuito que alimenta los
circuito que alimenta los artefactos artefactos instalados en el baño
instalados en el baño esté protegido ESTARÁ protegido por un protector
por un protector diferencial de diferencial de acuerdo a sección 9
acuerdo a sección 9 de la norma. de la norma.
Se agrega: 11.1.1.2 Todo circuito en
que existan enchufes DEBERÁ estar
protegido mediante un protector
diferencial.
Tabla 4. – Comparación entre los puntos de la norma.
Fuente: Elaboración propia, 2017
25
Gráfico 5. - % Instalaciones en Chile con incumplimiento normativo
Fuente:
http://dataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/SEC/Informe%20Final.Fuentes%20Informacion%20I
ncendios%20y%20Accidentes%20El%C3%A9ctricos.SEC.pdf
6. ELEMENTOS TÉCNICOS DE MEJORAMIENTO
6.1 Tierra de Protección.
La función básica de una instalación eléctrica es la de suministrar energía a los diferentes
tipos de dispositivos de una casa como son iluminación, calefacción, ventilación, limpieza,
cocina, etc. La forma en que esa energía llega a la mayoría de los hogares es a través de
dos conductores eléctricos llamados Fase y Neutro. Una vez que la energía eléctrica se
distribuye en la instalación de un hogar puede sufrir variaciones de voltaje, ya sea, por
razones de suministro, fallas en la instalación, falsos contactos, deterioro en las cubiertas
aislantes o descargas atmosféricas.
En otros casos, principalmente en zonas residenciales, la energía se recibe a través de una
alimentación trifásica, la cual consiste en tres conductores de fase y uno neutro.
Independiente del suministro de energía eléctrica instalada, se requiere de un tercer
conductor por donde se disipe esa energía de exceso en el sistema la cual es conducida
hacia la tierra física y descargada en un electrodo enterrado en el suelo.
En décadas anteriores, el número de equipos eléctricos que se empleaban en un hogar era
reducido, así como la cantidad de instalaciones eléctricas. Actualmente, el consumo de
energía eléctrica en los hogares ha ido en considerable aumento día a día. Con el empleo
de aparatos electrodomésticos tales como lavadoras, secadoras, batidoras, licuadoras,
aspiradoras, etc. Por ello en las instalaciones antiguas no siempre se pueden compensar
los cambios de voltaje, o bien, la demanda de energía eléctrica requerida.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%58%
55%52%
43% 43%
28%
26
Dada esta situación y después de un extenso estudio, se decretó el uso obligatorio de este
tercer conductor. De acuerdo a lo establecido en la Norma NCh 4/2003 Articulo 6.2.4.1 se
decreta que: “Todo tablero deberá contar con una barra o puente de conexión a tierra”. Con
la interconexión del tercer hilo a tierra física se obtiene la prevención contra choques
eléctricos, así como la protección de los aparatos y sistemas electrodomésticos. De no
existir esta conexión se corre el riesgo de que la energía en exceso se acumule en forma
de carga viva o estática en algún tomacorriente, estructura metálica o en la cubierta metálica
de cualquier equipo eléctrico, ya que están expuestos a sufrir con el uso deterioros comunes
en el forro aislante del cable de alimentación en donde puede suceder que el polo de la
fase, accidentalmente, haga contacto con dichas partes metálicas, cargándose así
eléctricamente y exponiendo a las personas a sufrir un shock eléctrico en el momento que
este tenga un contacto físico con cualquier parte metálica del equipo.
El peligro que representa está determinado por el tiempo de duración del contacto y el
voltaje o magnitud de la descarga. Si la instalación posee la protección a tierra, todos los
aparatos con partes metálicas externas quedan unidos entre sí. Una vez que estos están
conectados, de ocurrir accidentalmente una descarga, ésta sería desviada a tierra.
Para la instalación del hilo a tierra es fundamental considerar el tipo de suelo donde se va
a realizar la conexión y la instalación del electrodo, ya que mientras menor sea la resistencia
del terreno, el sistema de conexión a tierra funcionará con mayor eficiencia.
Los electrodos de conexión a tierra se clasifican en tres tipos de acuerdo a la forma de su
instalación: profundos, horizontales y químicos.
Los electrodos profundos consisten en emplear una varilla enterrada verticalmente
mediante golpes o realizando una excavación profunda. Dicha varilla es una barra circular
de fierro revestida de una capa delgada de cobre de 0,25 mm con una longitud de hasta 3
metros. Este tipo de electrodos se emplean en lugares en donde el suelo es de tierra
húmeda o donde es fácil realizar una excavación. Este método es el más recomendado
para las instalaciones ya existentes por ser el más sencillo de realizar.
Los electrodos horizontales consisten en el tendido de un cable conductor de cobre de la
misma o mayor sección transversal que el conductor a tierra a una profundidad de 50 cm.
y sobre una longitud que se calcula con base en la resistividad del terreno y el diámetro del
conductor. Este tipo de instalación se recomienda en construcciones nuevas donde es
sencillo diseñar el lugar por donde pasará la instalación. O bien donde existen suelos duros
y extensos como roca, lo cual dificultaría la excavación. También pueden emplearse placas
de cobre. En cuyo caso las dimensiones se determinan bajo criterios similares de
resistencia y espesor de la lámina.
Finalmente los electrodos químicos son aquellos horizontales a los que se les ha modificado
el medio que rodea al electrodo. Estos son los siguientes: carbón mineral, que tiene como
finalidad asegurar una baja resistencia; arcilla de bentonita que tiene como propiedad de
absorber y retener agua consiguiendo con esto aumentar el contacto eléctrico obteniendo
un mejor drenaje de la corriente. El tercer método consiste en rodear al electrodo con dos
27
soluciones salinas cuya reacción entre sí formará una mezcla gelatinosa estable la cual es
conductora de la electricidad e insoluble en agua y con la gran ventaja de que se absorbe
fácilmente. No se recomienda el uso de sulfatos o sales por ser altamente corrosivas sobre
los metales, principalmente con el cobre.
Imagen 6.- Electrodo Vertical
Fuente: https://www.tdtprofesional.com/blog/puesta-tierra-en-una-instalacion/
28
6.2 Conductores
El concepto de conductores eléctricos se aplica a los cuerpos capaces de conducir o
transmitir la electricidad. De acuerdo a su forma constructiva podrán ser designados como
alambre, si se trata de una sección circular sólida única, barra si se trata de una sección
rectangular o conductor cableado si la sección resultante está formada por varios alambres
iguales de menor sección.
El material únicamente utilizado para la fabricación de los conductores es el cobre. Este
material otorga ventajas mecánicas y eléctricas notables
Otro punto importante para considerar es el aislamiento de los conductores. El objetivo de
la aislación de un conductor es evitar que la energía eléctrica que circula por él, entre en
contacto con las personas o con objetos, ya sean estos ductos, artefactos u otros elementos
que forman parte de la instalación. Del mismo modo, la aislación debe evitar que los
conductores de distinto voltaje puedan hacer contacto entre sí.
Los materiales aislantes usados desde sus inicios han sido sustancias poliméricas, que en
química se define como un material o cuerpo químico formado por la unión de muchas
moléculas idénticas, para formar una nueva molécula más gruesa. Antiguamente fueron de
origen natural o de papel. Posteriormente la tecnología los cambió por aislantes artificiales
actuales de uso común en la fabricación de conductores eléctricos.
Los diferentes tipos de aislación están dados por su comportamiento técnico y mecánico,
considerando el medio ambiente y las condiciones de canalización a que se verán
sometidos los conductores que ellos protegen, resistencia a los agentes químicos, a los
rayos solares, a la humedad, a altas temperaturas, llamas, etc. Entre los materiales usados
para la aislación de conductores se pueden encontrar el PVC, el polietileno, el caucho, la
goma y el nylon.
De acuerdo a la Norma NCh4/2003 en su artículo 8.0.4.15 se estipulan claramente los
colores que debe tener la aislación de los conductores en función de su significancia en la
instalación. Para la Fase se podrán utilizar conductores de color azul, negro o rojo. El
conductor de Neutro deberá ser de color blanco mientras que, para el tercer conductor, de
Tierra de Protección, se exigirá el uso de aislación de color verde o verde/amarillo.
Si el diseño del conductor no consulta otro tipo de protección se le denomina protección
integral, porque el aislamiento cumple su función y la de revestimiento a la vez. Cuando los
conductores tienen otra protección polimérica sobre la aislación, esta última se denomina
revestimiento, chaqueta o cubierta. (ProCobre, 2017)
29
Imagen 7.- Conductores Eléctricos en cumplimiento con el de código de colores
Fuente: Elaboración propia, 2017
6.3 Aparatos Eléctricos.
Según indica la norma NCh4/2003 la definición de aparato corresponde a un elemento
destinado a controlar el paso de la energía eléctrica. De acuerdo con esta descripción se
pueden encontrar los interruptores y enchufes o tomacorrientes.
Los interruptores son dispositivos para abrir o cerrar el paso de corriente eléctrica con el fin
de distribuirla hacia algún centro de consumo. Su expresión más sencilla consiste en dos
contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se
unen para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus
posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.
Los enchufes o tomacorriente son piezas de material aislante, con dos o tres agujeros,
unidas a la red eléctrica y generalmente fija en una pared, que sirve para transmitir
electricidad a los artefactos conectados a ella.
Ambos aparatos poseen en su composición elementos metálicos que, con el uso diario y el
paso del tiempo expuestos a los cambios de temperatura y humedad, éstos pueden
detentar inconvenientes para un funcionamiento correcto al momento de prestar sus
servicios, o bien, presentar un riesgo a los usuarios y/o al propio inmueble.
30
Imagen 8.- Enchufe doble
Fuente: Elaboración propia, 2017
31
6.4 Dispositivos de protecciones eléctricas.
Los dispositivos de protección son los aparatos encargados de desenergizar un sistema,
circuito o artefacto, cuando en ellos se alteran las condiciones normales de funcionamiento.
Como su nombre lo indica, estos aparatos protegen las instalaciones para evitar daños
mayores que redunden en pérdidas económicas, incendios o hasta, vidas humanas.
Algunos de ellos están diseñados para detectar fallas que podrían provocar daños a las
personas. Cuando ocurre esta eventualidad, desconectan el circuito.
Entre la gran variedad de dispositivos de protección, los más utilizados son los Interruptores
Termomagnético o Disyuntores y los Interruptores Diferenciales.
Imagen 9.- Tablero Eléctrico
Fuente: Elaboración propia, 2017
32
6.4.1 Interruptor Termomagnético o Disyuntor.
Es un dispositivo de protección provisto de un comando manual y cuya función consiste en
desconectar automáticamente una instalación o un circuito, mediante la acción de un
elemento bimetálico y un elemento electromagnético, cuando la corriente que circula por él
excede un valor preestablecido en un tiempo dado.
La protección térmica está formada por un bimetal, dos láminas de material con distinto
coeficiente de dilatación a la temperatura, rodeadas de un material resistivo. La protección
magnética está formada por una bobina, un núcleo móvil y un juego de contactos para
cerrar e interrumpir el circuito.
El principio de funcionamiento se basa en dos efectos que produce la corriente eléctrica al
circular: el efecto térmico o calórico y el efecto magnético. El diseño de un disyuntor
considera esos dos efectos para que, de acuerdo a un determinado valor de corriente, su
funcionamiento sea normal, pero al excederse sea detectado por cualquiera de los dos
mecanismos.
Un exceso de corriente producirá aumento de temperatura y, por consiguiente, dilatación
del bimetal, el cual activará el dispositivo de desconexión. Del mismo modo, el aumento de
corriente produce atracción del núcleo, el cual activará el dispositivo de desconexión. En
ambos casos, el disyuntor cuenta con un sistema de enclavamiento mecánico o traba que
impide la reconexión automática del dispositivo. Para restablecer el paso de energía debe
eliminarse la causa que provocó el exceso de corriente, destrabar el mecanismo bajando la
palanca manualmente y luego volviéndola a subir. (EducarChile, 2017)
Imagen 10.- Mecanismo de un Interruptor Termomagnético
Fuente: http://gogopixlibrary.com/partes+de+un+interruptor+magnetotermico
33
La International Electrotechnical Commission (IEC) es la encargada de realizar la
certificación de los interruptores automáticos y en su norma IEC 60898 ésta establece el
tiempo máximo que debe demorar en dispararse un disyuntor. Para graficar de mejor
manera la relación entre la cantidad de corriente que circula por los conductores de un
circuito y el tiempo de acción de la apertura del interruptor, es que la norma ICE 60898
define 3 curvas de funcionamiento conocidas (Curva B, Curva C, y Curva D) y determina
los valores máximos y mínimos de la corriente magnética para cada una de ellas: de 3 In a
5 In (Curva B), de 5 In a 10 In (Curva C) y de 10 In a 14 In (Curva D)
Imagen 11.- Curvas de funcionamiento
Fuente: http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1741
34
6.4.2 Protector Diferencial
El interruptor diferencial es un dispositivo de seguridad que sirve para proteger a la
personas frente a los contactos eléctricos Es un interruptor que tiene la capacidad de
detectar la diferencia entre la corriente de entrada y salida en un circuito, por este motivo
se le denomina diferencial. Cuando esta diferencia supera un valor determinado
(sensibilidad), para el que está calibrado (10 mA, 20 mA, 30 mA, etc.), el dispositivo abre el
circuito, interrumpiendo el paso de la corriente a la instalación que protege. Se usa
comúnmente para proteger circuitos de enchufes aunque en ocasiones también se utiliza
para proteger ambos circuitos de una instalación pero lo correcto es que sea el primer caso.
(Pino, 2015)
Imagen 12.- Mecanismo de un Protector Diferencial
Fuente: https://es.slideshare.net/jjames10/instalaciones-elctricas-interiores-seguras-edr060712
35
7. METODOLOGÍA DE REVISIÓN DE VIVIENDAS ANTIGUAS
7.1 Introducción
En primer lugar toda persona debe saber la importancia que tiene renovar la instalación
eléctrica en una vivienda antigua o un local. Se debe tener en cuenta que una instalación
eléctrica antigua trabaja forzada, pues seguramente exista un incremento de artefactos
eléctricos y este tipo de instalaciones no cuentan con las medidas y la seguridad necesaria
para el día de hoy. Pero por sobre todo, se debe considerar el riesgo que tiene el hogar con
este tipo de instalación.
Por un lado se debe saber que con una instalación que tiene más de 30 años de antigüedad
toda la electricidad está trabajando de manera exigida. Es decir, que hace unos años no se
necesitaban tantas medidas de seguridad como ahora. Contaban con material que ha
quedado obsoleto, con cableado que se depositaba en tubos corrugados o metálicos y
cables que eran conductores del fuego, lo que supone un alto riesgo de incendio, o bien
que la electricidad se propague por los conductos electrificando los aparatos de la
instalación. Hoy en día se utilizan conductores libres de halógenos y canalizaciones de PVC
evitando considerablemente los peligros previamente mencionados.
Cabe hacer referencia a otros aspectos importantes que componen la instalación eléctrica
que han ido evolucionando en pos de la seguridad de las personas y la vivienda. Además
de los conductores y su canalización podemos identificar los aparatos eléctricos y los
dispositivos de control del paso de la energía. Los enchufes e interruptores han avanzado
desde los primeros días de la electrificación doméstica. Por ejemplo ya no hay solo un tipo
de tomacorrientes no tan solo en su forma sino también en su composición. Sin embargo
todavía muchas casas y edificios antiguos poseen aparatos anticuados, en estas
circunstancias el riesgo de descarga eléctrica o incendio es mayor de lo aceptable por lo
que deben ser sustituidos con celeridad. En relación a los dispositivos de protección y
control del paso de energía, anteriormente existía el sistema de fusibles el cual consistía en
un mecanismo diseñado para interrumpir la corriente por la fusión de uno de sus elementos
integrales. Los fusibles están compuestos por un hilo conductor de bajo punto de fusión, el
que se sustenta entre dos cuerpos conductores. En la actualidad estos instrumentos se han
perfeccionado en la búsqueda de mejores rendimientos para garantizar fiabilidad en el
servicio. Disyuntores electromagnéticos e interruptores diferenciales son los artilugios que
más se utilizan para proteger la vivienda de sobrecargas y cortocircuitos, o bien, para evitar
que las personas frente a contactos eléctricos.
Lo que pretende esta metodología es elaborar un listado en el cual se puedan identificar las
falencias que posean las instalaciones eléctricas antiguas en cuanto a su funcionamiento y
la capacidad de otorgar protección a los usuarios y a la propia vivienda con el compromiso
de satisfacer con la normativa vigente y elevar los estándares de seguridad del inmueble.
Para fabricar el listado se tendrán en consideración los aspectos más importantes de una
instalación y a partir de ellos poder estipular un presupuesto con el cual el beneficiario
tendrá la opción de evaluar cuales son aquellos atributos que desea modificar.
36
7.2 Checklist de revisión.
En el caso de la revisión y comprobación del estado actual de una instalación eléctrica, se
hace necesaria la utilización de una metodología de revisión, la cual permite al usuario o
instalador verificar todas las condiciones mínimas necesarias para la operación de un
inmueble, el cual posee instalaciones anteriores a la modificación de la Norma Chilena.
El checklist que se presenta a continuación, pretende entregar un análisis rápido del estado
de las instalaciones y artefactos y permite generar las acciones correctivas para llevar estas
instalaciones a cumplir con la Normativa actual.
a. Tierra de Protección
SI NO N/A
Existe una puesta a tierra para evitar tensiones de contacto peligrosas
Existe corrosión de las conexiones, línea principal y derivadas de tierra
Las uniones entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo o las uniones para formar el electrodo cumplen con lo dispuesto en NCh 4/2003 Art. 10.2.8
b. Conductores
SI NO N/A
Cumplen los conductores con el Código de Colores de la NCh 4/2003 Art. 8.0.4.15
Los conductores presentan deficiencias por su uso prolongado en el tiempo, sobretensiones, exposición a la humedad, etc...
Poseen los conductores la sección que requieren de acuerdo a la demanda de cada circuito
c. Aparatos
SI NO N/A
La cantidad de aparatos satisface los requisitos de la vivienda
Los aparatos instalados en la vivienda cumplen con las prestaciones de seguridad adecuadas
Presentan deficiencias el estado físico de los aparatos de acuerdo a su grado de obsolescencia (sucio, suelto, quebrado, quemado)
d. Protecciones
SI NO N/A
Posee la vivienda los dispositivos de protección para interrumpir el suministro eléctrico en caso de cortocircuito o sobretensiones
El mecanismo de protección que posee la vivienda está capacitado para desenergizar un circuito cuando se alteran las condiciones normales
37
Tabla 6.- Checklist Prototipo.
Fuente: Elaboración propia, 2017
7.2.1 Desglose Checklist
a. Tierra de Protección
Existe una puesta a tierra para evitar tensiones de contacto peligrosas
En caso de ausencia de una instalación de puesta a tierra de protección se propondrá la
implementación de una línea de tierra para derivar cualquier fuga de energía y con ello
evitar contactos directos con artefactos potencialmente energizados en algún punto de
éstos.
Los procedimientos a utilizar están detallados en 6.2.1
Existe corrosión de las conexiones, línea principal y derivadas de tierra
Uno de los principales problemas que se producen en la instalación de una línea de tierra
es la corrosión que se genera en los electrodos debido al índice de acidez (PH bajo) que
se puede presentar en el terreno o en el material de relleno con el cual se realiza el
emplazamiento el sistema de protección.
En caso de existir algún grado de corrosión en las conexiones, línea principal y derivadas
a tierra, éstas deberán ser sustituidas o bien saneadas de este agente nocivo para un buen
funcionamiento del elemento. Además, se aplicará algún componente que eleve la
condición del PH para evitar futuros eventos de erosión. Estos componentes pueden ser:
Carbonato de Potasio
Cal
Las uniones entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo o las uniones para
formar el electrodo cumplen con lo dispuesto en NCh 4/2003 Art. 10.2.8
La NCh 4/2003 en su artículo 10.2.8 deja en evidencia las exigencias en cuanto a las
conexiones que deben existir entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo como
también las uniones para formar el electrodo. Éstas son básicamente las siguientes:
38
Abrazaderas
Imagen 13.- Abrazadera
Fuente: http://todoparalaelectricidad.es/arquetas-y-picas/1810-abrazadera-para-pica-de-tierra.html
Prensas de unión
Imagen 14.- Prensa de unión
Fuente: http://www.gobantes.cl/index.php?route=product/product&product_id=15796
39
Soldaduras de alto punto de fusión
Imagen 15.- Soldadura de alto punto
Fuente: http://electricastro.cl/2017/01/11/mallas-a-tierra/
Las uniones ejecutadas con soldadura de plomo-estaño no estarán aceptadas como único
método de articulación sino como complemento de los procedimientos anteriormente
exhibidos
40
b. Conductores
Cumplen los conductores con el Código de Colores de la NCh 4/2003 Art. 8.0.4.15
En caso que la vivienda incumpla con lo normado en la NCh 4/2003 Art. 8.0.4.15 que
estipula los colores que deben tener los conductores dependiendo de su función, éstos
deberán ser renovados para identificar de manera eficaz a que conductor pertenece cada
cual.
Los colores que exige la norma dependiendo del empleo que manifieste cada conductor
son los siguientes:
Fase: Rojo – Negro – Azul
Imagen 16.- Cables para Fase
Fuente: www.sodimac.cl
Neutro: Blanco
Imagen 17.- Cable para Neutro
Fuente: www.sodimac.cl
41
Tierra: Verde – Verde con Amarillo.
Imagen 18.- Cable para Tierra
Fuente: www.sodimac.cl
Los conductores presentan deficiencias por su uso prolongado en el tiempo,
sobretensiones, exposición a la humedad, entre otros.
Se realizará una inspección visual con respecto al estado de los conductores que debido a
los aspectos mencionados pueden presentar deficiencias que afecten el buen
funcionamiento y pongan en riesgo la integridad física de los moradores y la de los
artefactos dispuestos en el inmueble de los cables que distribuyen la energía en la vivienda.
Las principales falencias que pueden presentar los conductores, entre otras, son las
siguientes:
42
Aislación deteriorada o ineficiente.
Imagen 19.- Cable con daño en aislamiento
Fuente: http://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.cl/2011/03/4-causas-de-incendios-
electricos-en-el.html
Presencia de oxidación en el alma del conductor.
43
Carbonización del alambre.
Imagen 20.- Cable carbonizado
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=pSsU3ozaFqM
Poseen los conductores la sección que requieren de acuerdo a la demanda de cada
circuito
Producto al aumento de los artefactos que se utilizan actualmente en las viviendas es
imperiosa una renovación de los conductores para satisfacer de manera segura las
demandas eléctricas.
Para el cálculo de la sección de los conductores a utilizar, se empleará una fórmula básica
(Ley de Ohm) en la cual se integran las variables de Potencia (P), Voltaje (V) e Intensidad
(I).
Fórmula: I = P/V
Las intensidades admisibles para el cálculo de la sección del conductor serán extraídas de
la Tabla N° 8.7 de la NCh 4/2003.
La potencia se calculará de acuerdo a una estimación respecto a la suma de los artefactos
que se pueden utilizar en un circuito simultáneamente.
El voltaje es una constante que se utiliza en todos los domicilios en Chile. 220 Volts.
44
Seccion Nominal [mm2]
Corriente Admisible Amperes [A]
Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3
0,75 - 12 15
1 11 15 19
1,5 15 19 23
2,5 20 25 32
4 25 34 42
6 33 44 54
Tabla 7.- Extracto de la Tabla N° 8.7 NCh 4/2003
Fuente: Elaboración propia, 2017
c. Aparatos
La cantidad de aparatos satisface los requisitos de la vivienda
Se deberá hacer un inventario de los aparatos dispuestos en la vivienda y evaluar si la
cuantía de éstos logra retribuir los requerimientos del domicilio o bien, se manifiesta la
necesidad de implementar nuevos dispositivos de control del paso de la energía eléctrica o
en su defecto, eliminar los mecanismos en desuso.
Los aparatos instalados en la vivienda cumplen con las prestaciones de seguridad
adecuadas
Los aparatos de la vivienda, en especial los enchufes, requieren suministrar un grado de
protección en cuanto a su diseño dado a los múltiples accidentes que se producen en
presencia de menores los que, por su ingenuidad o simple curiosidad los expone a recibir
descargas eléctricas, por lo general, con consecuencias fatales.
En caso de ausencia de tomacorrientes provistos de elementos de seguridad, se dispondrá
de placas modernas que impiden la penetración de agentes extraños sin la activación de
dos de sus clavijas (fase y neutro)
45
Imagen 21.- Enchufe hembra con clavijas de seguridad
Fuente: www.sodimac.cl
Presentan deficiencias el estado físico de los aparatos de acuerdo a su grado de
obsolescencia (sucio, suelto, quebrado, quemado)
Se deberán reponer o reparar todos los aparatos que presenten alguna de las
imperfecciones que pueden estar dadas por diferentes factores (mal uso, fin de vida útil,
sobre exposición de carga, incorrecta colocación), los que exhiben un peligro inminente de
electrocución y generación de focos de incendio.
Imagen 22.- Enchufe quemado
Fuente: http://www.enterese.net/identifique-si-su-instalacion-electrica-requiere-una-revision/
46
d. Protecciones.
Posee la vivienda los dispositivos de protección para interrumpir el suministro
eléctrico en caso de cortocircuito o sobretensiones.
En caso que la vivienda no esté provista de protecciones, está se deberá sectorizar con el
fin de identificar de mejor manera los circuitos que puedan presentar posibles desperfectos
y cumplir con la norma en cuanto a unificar los sectores que deben estar protegidos de
manera independiente del resto de la instalación. Para el cálculo de cada termomagnético
se utilizará el mismo criterio que en el caso de los conductores. La suma de los artefactos
que eventualmente puedan estar siendo utilizados de manera simultánea, establecerá la
cuantía de cada interruptor para proteger el circuito, amén lo estipulado por la ley de Ohm.
Además, en cada circuito en que estén presentes aparatos del tipo enchufes se deberá
disponer de al menos un diferencial para resguardar la instalación y a los habitantes de
posibles derivaciones de energía eléctrica.
El mecanismo de protección que posee la vivienda está capacitado para desenergizar
un circuito cuando se alteran las condiciones normales.
Se deberá evaluar si las protecciones que posee la vivienda son aptas para satisfacer las
necesidades que se requieren dependiendo de su uso. Si los dispositivos de seguridad
detentan algún grado de obsolescencia respecto a su uso o al tiempo en que estos fueron
instalados, o bien, su funcionamiento no es acorde a lo estipulado por la norma, estos
deberán ser sustituidos procurando mantener la cantidad y distribución de los circuitos
existentes.
47
7.3 Procedimiento de Revisión de Elementos Técnicos
7.3.1 Puesta a Tierra
En vista que muchas de las viviendas construidas hace más de 25 años carecen de una
conexión a tierra como medida de protección, se propondrá la implementación de ésta de
acuerdo a las necesidades y posibilidades de ejecución en cada caso particular
considerando el presupuesto en base al cálculo del precio unitario de los materiales a
utilizar, la factibilidad y la celeridad que requiere la instalación.
7.3.1.1 Electrodos Profundos
Este es el modo más frecuente de electrodo utilizado debido a su bajo costo de instalación
y permiten alcanzar en profundidad, suelo de baja resistividad sólo con excavación limitada
y relleno.
De acuerdo a lo exigido por la norma NCh 4/2003 se plantea la utilización de barras de
cobre puro o de acero recubierto de cobre de 20 mm de diámetro y con longitudes de varían
entre los 1,5 y 2 metros, conectado a un conductor de cobre desnudo de 35 mm de diámetro
y 0,25 metros de longitud. Para determinar el tipo de electrodo a emplear en cuanto a la
vialidad, se considerarán las condiciones del terreno en el cual se dispondrá el mecanismo.
Ante la presencia de un suelo más compacto y con una baja agresividad respecto a
salinización y corrosión, se optará por la alternativa de la varilla de acero recubierto, ya que,
este tipo de barra permite la colocación a través de medios mecánicos (golpes).
Valores asociados a materiales:
Electrodo de cobre puro Ø 20 mm, 2,0 metros………………………………$ 7.990 (UF 0,30)
Electrodo de cobre puro Ø 20 mm, 1,5 metros……………………………….$ 5.490 (UF 0,20)
Electrodo de acero cobreado Ø 20 mm, 2,0 metros…………………..…… $ 12.010 (UF 0,45)
Electrodo de acero cobreado Ø 20 mm, 1,5 metros………………….……… $ 9.990 (UF 0,37)
Conductor de cobre desnudo Ø 35mm, 0,25 metros.……………...………….. $ 585 (UF 0,02)
Grapa para conexión de barra………………………………………..………..$ 1.890 (UF 0,07)
Cámara de inspección de polipropileno 300x300 mm……………….……..$ 61.708 (UF 2,30)
48
Imagen 23.- Electrodo Profundo Vertical
Fuente:
http://www.chile.generadordeprecios.info/obra_nueva/Instalaciones/Electricas/Puesta_a_tierra/Tom
a_de_tierra_con_pica.html
7.3.1.2 Electrodos Horizontales
Estos tipos de electrodo están hechos de cintas de cobre de alta conductividad o
conductores retorcidos (cables). La cinta es el material más conveniente pues representa
una mayor superficie de contacto. Las secciones de los conductores oscilan entre los 25,
35, 50 y 70 mm2
Con respecto al método de instalación estos pueden ser asentados en surcos directamente
en el terreno o más frecuentemente en zanjas de hasta un metro de profundidad con un
mínimo de 0,5 metros. El largo recomendado para este tipo de instalaciones es de mínimo
3 metros y máximo 10 metros. Para el relleno de los surcos se utiliza tierra de préstamo
exenta de áridos mayores de 8 cm, raíces, escombros, materia orgánica, etc.
49
Valores de materiales asociados a la actividad:
Cinta de cobre de alta conductividad 25 mm2 por metro……………………$ 1.084 (UF 0,04)
Cinta de cobre de alta conductividad 35 mm2 por metro……………………$ 2.343 (UF 0,09)
Cinta de cobre de alta conductividad 50 mm2 por metro….…………….……$ 4.011 (UF 0,15)
Cinta de cobre de alta conductividad 70 mm2 por metro.……………………$ 5.120 (UF 0,19)
Borne para conexiones eléctricas de unión universal………………….…..$ 18.790 (UF 0,70)
Cámara de inspección de polipropileno 300x300 mm………………….....$ 61.708 (UF 2,30)
Tierra de préstamo para relleno por m3………………………….………….....$ 2.990 (UF 0,11)
Imagen 24.- Electrodo Horizontal
Fuente:
http://www.chile.generadordeprecios.info/obra_nueva/Instalaciones/Electricas/Puesta_a_tierra/IEP0
23_Toma_de_tierra_con_conductor_desnud.html
50
7.3.2 Conductores
Con el transcurso del tiempo los conductores de una instalación eléctrica domiciliaria sufren
averías que comprometen el funcionamiento oportuno de éstos, debido a que su uso
prolongado durante años con cargas superiores para la cual fueron diseñadas generan un
aumento en la temperatura de los alambres, lo que deteriora de manera progresiva la
aislación y con ello se incrementa el peligro de que el cobre desnudo haga contacto con
alguna parte de la instalación acrecentando el riesgo de incendios y electrocuciones.
En este ítem se propone la sustitución de los conductores existentes en la instalación de la
vivienda por unos nuevos que cumplan con estándares mínimos de seguridad y con la
normativa vigente, éstos, de acuerdo a los requerimientos técnicos y la capacidad
presupuestaria.
Para el cálculo de la sección (diámetro) y tipo de alambre que se colocarán se deberá tener
en cuenta la intensidad de corriente admisible para la cual los conductores fueron
diseñados. Cabe recordar una de las leyes básicas en el campo eléctrico que es la Ley de
Ohm. Ésta señala que la intensidad (Amperes) es la división entre la potencia (Watts) y el
voltaje (Volts) en donde, la potencia es la suma de los consumos de los artefactos
conectados a un circuito en particular y el voltaje es la tensión eléctrica con la cual se
alimenta el inmueble. En este último punto es preciso apuntar que el suministro de todas
las viviendas en Chile es de 220 volts.
La elección del tipo de los conductores en la propuesta está acotada a solo 2 muestras, las
cuales fueron seleccionadas debido a la disponibilidad en el mercado y a sus características
para cumplir las exigencias establecidas por la norma. Estos son los conductores NYA y
THHN
51
7.3.2.1 Tipos de Alambres
NYA:
Conductor unipolar (alambre) con aislación de PVC. Los conductores NYA son
recomendados para ser usados en circuitos de alimentación y alumbrado en instalaciones
fijas interiores de tipo residencial y comercial. Puede ser instalado en tuberías, canaletas
fijas, en aisladores sobre estuco, en ambientes secos, fuera del alcance de la mano.
Imagen 25.- Alambre NYA
Fuente: http://www.vitel.cl/products/1/conductores-electricos/1/alambre
THHN:
Por su nomenclatura en inglés: Thermoplastic High Heat-Resistant Nylon. Generalmente
usados en instalaciones domiciliarias y comerciales, en ambientes secos y canalizados en
tuberías, bandejas, escalerillas y canaletas fijas. La cubierta de nylon le confiere alta
resistencia a hidrocarburos, aceites y grasas. Además, por su configuración (varios hilos)
confiere mayor conductividad en relación a los cables NYA.
Imagen 26.- Cable THHN
Fuente: http://www.prolinesafety.com/store/item.aspx?DepartmentId=54&ItemId=55&
52
Costo de materiales asociados a la actividad:
Alambre NYA 1,5 mm2 por metro…………………………..………………… $ 100 (UF 0,004)
Alambre NYA 2,5 mm2 por metro……………………………………………… $ 170 (UF 0,006)
Alambre NYA 4,0 mm2 por metro……………………………...…………….... $ 320 (UF 0,012)
Cable THHN AWG 14 (2,08 mm2) por metro…………………………………. $ 150 (UF 0,006)
Cable THHN AWG 12 (3,31 mm2) por metro…………………………………. $ 175 (UF 0,007)
Cable THHN AWG 10 (5,26 mm2) por metro…………………………………. $ 420 (UF 0,016)
7.3.3 Protecciones
En residencias antiguas, es común el uso de objetos porcelánicos que cuentan en su interior
con filamentos conductores de electricidad, los cuales protegen a su vez el paso de dicha
corriente, estos se conocen con el nombre de fusibles de rosca, más comúnmente, tapones.
Éstos tienden a suspender el paso de la corriente cuando la misma adquiere valores que
implican gran cantidad de peligro, fundiendo el alambre que da paso a ésta dejando sin
alimentación la vivienda o parte de ella.
Uno de los errores más frecuentes en los que concurren las personas que poseen este tipo
de protecciones es que, al momento de sufrir la ruptura del filamento del fusible y por la
urgencia de reestablecer el suministro de electricidad, se sustituye el alambre por otro de
mayor diámetro con el fin de evitar que se originen nuevos cortes de energía en el futuro.
Esto suscita un peligro importante para la instalación ya que, al evitar que se produzca una
interrupción del paso de corriente debido a una sobrecarga, los conductores que, dicho sea
de paso, no están diseñados para tal efecto, comienzan a aumentar su temperatura
debilitando su aislación elevando el riesgo de incendio en la vivienda y pudiendo electrificar
la instalación.
Es por lo anterior que se hace imprescindible la necesidad de implantar una nueva
tecnología en lo que respecta a los dispositivos de seguridad en cuanto al control del paso
de energía. Los elementos utilizados en estos casos son los interruptores magnetotérmicos
y diferenciales. Además de aumentar la seguridad en el inmueble, la implementación de
estos mecanismos permite identificar de manera más eficaz donde se produce una avería
y por consiguiente optimizar la respuesta en la solución al problema.
53
7.3.3.1 Interruptores Termomagnéticos
Un interruptor magnetotérmico es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica
de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa
en dos de los efectos producidos por la circulación de energía en un circuito: el magnético
y el térmico. El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina
bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. Se
pueden encontrar distintos tipos de disyuntores automáticos. Estos varían en su polaridad
y capacidad de amperaje que soportan antes de sufrir la supresión del paso de corriente.
(Montaje Electromecánico, 2017)
Costo de materiales asociados a la actividad:
Interruptor automático Legrand Trifásico 6A 10A 16A 20A 32A 40A….… $ 25.655 (UF 0,96)
Interruptor automático Legrand Monofásico 6A 10A 16A 20A 32A.……..… $ 4.290 (UF 0,16)
Interruptor automático Legrand Monofásico 40A………...……………....... $ 4.490 (UF 0,17)
Imagen 27.- Interruptor Automático Trifásico
Fuente: http://www.sodimac.cl
54
Imagen 28.- Interruptor Automático Monofásico
Fuente: http://www.sodimac.cl
7.3.3.2 Interruptores Diferenciales
Un interruptor diferencial es un dispositivo electromecánico que se coloca en las
instalaciones eléctricas de corriente alterna con el fin de proteger a las personas de los
contactos directos e indirectos provocados por el contacto con partes activas de la
instalación (contacto directo) o con elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo,
a una derivación por falta de aislamiento de partes activas de la instalación (contacto
indirecto). Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación que actúa
conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metálicas de todo aparato
eléctrico. De esta forma, el diferencial desconectará el circuito en cuanto exista una
derivación mayor que su sensibilidad. Para viviendas se utiliza un diferencial de dos polos
de 25 Amperes el cual cumple con todas las exigencias normativas.
Costo de materiales asociados a la actividad:
Interruptor diferencial Lexo 2 x 25 A…………………………………………$ 11.190 (UF 0,42)
Interruptor diferencial Genérico 2 x 25 A…………………………...………..$ 15.990 (UF 0,60)
55
Interruptor diferencial Legrand 2 x 25 A…………………………...…………$ 16.900 (UF 0,63)
Imagen 29.- Interruptor Diferencial Lexo 2 x 25 A
Fuente: http://www.sodimac.cl
Imagen 30.- Interruptor Diferencial Genérico 2 x 25 A
Fuente: http://www.sodimac.cl
56
Imagen 31.- Interruptor Diferencial Legrand 2 x 25 A
Fuente: http://www.sodimac.cl
7.3.4 Aparatos
Los enchufes e interruptores de una instalación cumplen con la función de administrar el
paso de energía para alimentar los artefactos eléctricos que se utilizan en la vida diaria que
por el uso continuo en el tiempo y su exposición a la variación de temperatura y humedad
estos sufren del deterioro de sus partes integrales con lo que su renovación adquiere una
relevancia fundamental al momento de pretender que la instalación detente estándares de
protección acordes a los requerimientos de cada usuario. Se pueden encontrar una gran
variedad de aparatos en el comercio en cuanto a su forma y funcionalidad.
Costo de materiales asociados a la actividad:
Tomacorriente simple Bticino blanco…………………………...………….. $ 1.480 (UF 0,055)
Tomacorriente doble Bticino blanco……………………………...………… $ 1.790 (UF 0,067)
Tomacorriente triple Bticino blanco………………………………...………. $ 1.990 (UF 0,074)
Tomacorriente simple bipaso 10/16A Bticino blanco………………….…. $ 2.640 (UF 0,099)
Interruptor 9/12 + Tomacorriente Bticino blanco…...………………..….... $ 2.450 (UF 0,091)
Interruptor simple 9/12 Bticino blanco……..…………………………...….. $ 1.480 (UF 0,055)
Interruptor 9/24 Bticino blanco…………………………………………….... $ 1.810 (UF 0,068)
57
Interruptor doble 9/15 Bticino blanco………………………………………. $ 2.400 (UF 0,090)
Interruptor triple 9/32 Bticino blanco……………………………………..… $ 3.590 (UF 0,134)
Imagen 32.- Toma corriente simple Imagen 33.- Toma corriente doble
Imagen 34.- Toma corriente triple Imagen 35.- Toma corriente simple bipaso
Imagen 36.- Interruptor 9/12 + Toma corriente Imagen 37.- Interruptor 9/12 o 9/24
58
Imagen 38.- Interruptor 9/15 Imagen 39.- Interruptor 9/32
Fuente: www.sodimac.cl
59
7.4 Evaluación económica
Cant. P.U P.U (U.F) Total (U.F) Total
1 Tierra de Protección
1.1 Electrodo Profundo -$
1.2 Electrodo Horizontal -$
1.3 Mano de Obra -$
2 Conductores
2.1 Alambre NYA 1,5 mm2 -$
2.2 Alambre NYA 2,5 mm2 -$
2.3 Alambre NYA 4,0 mm2 -$
2.4 Cable THHN AWG 14 -$
2.5 Cable THHN AWG 12 -$
2.6 Cable THHN AWG 10 -$
2.7 Mano de Obra -$
3 Protecciones
3.1 Interruptor Automático Legrand Trifásico 6A -$
3.2 Interruptor Automático Legrand Trifásico 10A -$
3.3 Interruptor Automático Legrand Trifásico 16A -$
3.4 Interruptor Automático Legrand Trifásico 20A -$
3.5 Interruptor Automático Legrand Trifásico 32A -$
3.6 Interruptor Automático Legrand Trifásico 40A -$
3.7 Interruptor Automático Legrand Monofásico 6A -$
3.8 Interruptor Automático Legrand Monofásico 10A -$
3.9 Interruptor Automático Legrand Monofásico 16A -$
3.10 Interruptor Automático Legrand Monofásico 20A -$
3.11 Interruptor Automático Legrand Monofásico 32A -$
3.12 Interruptor Automático Legrand Monofásico 40A -$
3.13 Interruptor Diferencial Lexo 2x25A -$
3.14 Interruptor Diferencial Genérico 2x25A -$
3.15 Interruptor Diferencial Legrand 2x25A -$
3.16 Mano de Obra -$
4 Aparatos Eléctricos
4.1 Tomacorriente simple Bticino -$
4.2 Tomacorriente doble Bticino -$
4.3 Tomacorriente triple Bticino -$
4.4 Tomacorriente simple bipaso 10/16A Bticino -$
4.5 Interruptor 9/12 + Tomacorriente -$
4.6 Interruptor simple 9/12 Bticino -$
4.7 Interruptor 9/24 Bticino -$
4.8 Interruptor doble 9/15 Bticino -$
4.9 Interruptor triple 9/32 Bticino -$
4.10 Mano de Obra -$
Checklist de Revisión de Instalaciones Eléctricas Antiguas
60
Tabla 8.- Evaluación Económica Prototipo
Fuente: Elaboración propia, 2017
8. APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN CASO ESTUDIO
Para graficar de mejor manera la problemática a la que nos vemos enfrentados, se realizará
un análisis y revisión del estado de las instalaciones eléctricas de un inmueble ubicado en
la comuna de Las Condes, integrado en un proyecto ejecutado en el año 1957 consistente
en un grupo de cuatro blocks de cuatro pisos cada uno en donde se emplazan cuatro
departamentos por piso (se adjunta permiso de edificación Imagen 39).
La vivienda en observación se compone de 3 dormitorios, 2 baños, cocina y living-comedor.
Lo anterior mencionado se encuentra apostado en 79 m2 aproximadamente (Imagen 40).
Debido a la antigüedad del domicilio las instalaciones eléctricas poseen deficiencias
notorias las que exponen un evidente peligro tanto para los habitantes y al departamento
propiamente tal.
Cabe mencionar que el principal problema que se presenta en estos casos es que las
instalaciones, por su antigüedad, no están diseñadas para soportar la carga a la que se ven
sometidas, dado a que en el momento en que se proyectaron, no existían los artefactos
eléctricos que se encuentran hoy (ventiladores, calentadores, etc.).
En cuanto al mejoramiento de las instalaciones eléctricas se evaluará la posibilidad,
económica y de factibilidad, de implementar los aspectos mencionados (tierra de
protección, renovación de conductores, sustitución de aparatos e implementación de
dispositivos de protección modernos)
61
Imagen 40. – Permiso edificación Caso Estudio
Fuente: Elaboración Propia, 2017.
62
Imagen 41. – Croquis plano planta departamento
Fuente: Elaboración propia, 2017.
63
8.1 Checklist de Revisión
Tierra de Protección
SI NO N/A
Existe una puesta a tierra para evitar tensiones de contacto peligrosas X
Existe corrosión de las conexiones, línea principal y derivadas de tierra X
Las uniones entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo o las uniones para formar el electrodo cumplen con lo dispuesto en
NCh 4/2003 Art. 10.2.8 X
Conductores
Cumplen los conductores con el Código de Colores de la NCh 4/2003 Art. 8.0.4.15 X
Los conductores presentan deficiencias por su uso prolongado en el tiempo, sobretensiones, exposición a la humedad, etc... X
Poseen los conductores la sección que requieren de acuerdo a la demanda de cada circuito X
Aparatos
La cantidad de aparatos satisface los requisitos de la vivienda X
Los aparatos instalados en la vivienda cumplen con las prestaciones de seguridad adecuadas X
Presentan deficiencias el estado físico de los aparatos de acuerdo a su grado de obsolescencia (sucio, suelto, quebrado, quemado) X
Protecciones
Posee la vivienda los dispositivos de protección para interrumpir el suministro eléctrico en caso de cortocircuito o sobretensiones X
El mecanismo de protección que posee la vivienda está capacitado para desenergizar un circuito cuando se alteran las condiciones normales X
Tabla 9.- Checklist Caso Estudio
Fuente: Elaboración propia, 2017
64
8.2 Desglose Checklist
Tierra de Protección
Existe una puesta a tierra para evitar tensiones de contacto peligrosas: NO
La vivienda no posee algún tipo de electrodo conectado a tierra como medida de protección
por lo que se propone la instalación de un dispositivo de acuerdo a la factibilidad de la
ejecución y estado del terreno.
Existe corrosión de las conexiones, línea principal y derivadas de tierra: NO APLICA
Las uniones entre el conductor de puesta a tierra y el electrodo o las uniones para formar
el electrodo cumplen con lo dispuesto en NCh 4/2003 Art. 10.2.8: NO APLICA
Conductores
Cumplen los conductores con el Código de Colores de la NCh 4/2003 Art. 8.0.4.15: NO
Los conductores de la vivienda no cumplen con el Código de Colores, en particular el
alambre correspondiente a la fase (anaranjado). Se propone realizar la sustitución de dicho
cable por uno que satisfaga la norma aludida.
Imagen 42.- Cable con incumplimiento de código de colores
Fuente: Elaboración propia, 2017
65
Los conductores presentan deficiencias por su uso prolongado en el tiempo,
sobretensiones, exposición a la humedad, etc...: NO
A pesar de la antigüedad de la instalación de la vivienda, los conductores no detentan
insuficiencias en su estado físico que signifique un peligro manifiesto o un funcionamiento
defectuoso
Poseen los conductores la sección que requieren de acuerdo a la demanda de cada circuito:
SI
Los conductores exhiben una sección nominal acorde a los requerimientos de la vivienda.
Imagen 43.- Planta de Alumbrado Antigua
Fuente: Elaboración propia, 2018
66
Imagen 44.- Planta de Enchufes Antigua
Fuente: Elaboración propia, 2018
67
Imagen 45.- Planta de Alumbrado Nueva
Fuente: Elaboración propia, 2018
68
Imagen 46.- Planta de Enchufes Nueva
Fuente: Elaboración propia, 2018
69
Aparatos
La cantidad de aparatos satisface los requisitos de la vivienda: SI
Para la demanda que exige la vivienda, la cantidad de aparatos son las adecuadas por lo
que no es necesario hacer modificaciones en este ítem.
Los aparatos instalados en la vivienda cumplen con las prestaciones de seguridad
adecuadas: NO
Los aparatos carecen de elementos de seguridad por lo que se propone la sustitución de
ellos.
Imagen 47.- Enchufe carente de componentes de seguridad
Fuente: Elaboración propia, 2017
Presentan deficiencias el estado físico de los aparatos de acuerdo a su grado de
obsolescencia (sucio, suelto, quebrado, quemado): NO
A pesar de la antigüedad de la instalación de la vivienda, los aparatos no detentan
insuficiencias en su estado físico que signifique un peligro manifiesto o un funcionamiento
defectuoso
70
Protecciones
Posee la vivienda los dispositivos de protección para interrumpir el suministro eléctrico en
caso de cortocircuito o sobretensiones: SI
La vivienda posee un sistema de fusibles (tapones).
Imagen 48.- Tablero de protección de fusibles
Fuente: Elaboración propia, 2017
El mecanismo de protección que posee la vivienda está capacitado para desenergizar un
circuito cuando se alteran las condiciones normales: NO
Debido a la obsolescencia del mecanismo, éste no se desempeña de manera óptima para
satisfacer las demandas eléctricas del hogar. Se propone la sustitución de estos
dispositivos por interruptores modernos que, además, cumplan con la norma.
71
Imagen 49.- Esquema unilineal de circuitos
Fuente: Elaboración propia, 2018
72
8.3 Procedimiento de Aplicación y Costos de Elementos Técnicos
8.3.1 Tierra de Protección
La edificación en la cual se realiza este estudio presenta una carencia primordial en cuanto
a las medidas de seguridad se refiere, está es la conexión de la vivienda a un sistema de
protección a tierra, esto debido principalmente, a dos singularidades que se divisaban
durante el periodo de construcción del proyecto. Primero, los componentes eléctricos de la
época no aportaban una mayor carga a la instalación y por ende no revertían un peligro
superior tanto para la vivienda como para las personas que la habitaban. Segundo, la
normativa no exigía de manera precisa la necesidad de adaptar este tipo de medidas, dado
que, entre otras justificaciones, la implementación de una línea de tierra generaría un
aumento significativo en el presupuesto para la ejecución del proyecto, lo cual haría que
éste no fuere rentable ni productivo.
Para establecer la dotación de una puesta de línea de tierra en la vivienda en cuestión, se
evaluó la factibilidad de ejecución. Debido a que ésta se encuentra situada en un complejo
de edificios emplazados en un espacio reducido en cuanto a la cantidad de departamentos
por metro cuadrado, la solución más viable es la de implementar un sistema de electrodo
profundo, ya que este método genera un impacto menor en el terreno y considerando que
es una reforma sólo para un departamento el electrodo profundo satisface los
requerimientos necesarios.
Costos:
Electrodo de acero cobreado Ø 20 mm. , 1,5 m…………………...…..……. $ 9.990 (UF 0,37)
Conductor de cobre desnudo Ø 35 mm. , 0,25 m……………………...……… $ 585 (UF 0,02)
Grapa para conexión de barra…………………………………………….……$ 1.890 (UF 0,07)
Cámara de inspección de polipropileno 300x300………………...…………$ 61.708 (UF 2,30)
Mano de Obra…………………………………………………..........……….$ 120.000 (UF 4,48)
Total……..……...……………………………………………………..………$ 194.173 (UF 7,24)
73
8.3.2 Conductores
De acuerdo a lo observado respecto a los conductores existentes en la vivienda, estos
poseen un aceptable estado en cuanto a las dimensiones y calidad del material para prestar
un servicio seguro que no ponga en riesgo la instalación ni a las personas que habitan el
inmueble por lo cual, conforme a los peligros que pudiesen presentarse, este criterio no
debiese ser modificado. Pero existe un detalle en cuanto al color de la aislación del
conductor correspondiente a la fase. Se plantea intervenir la instalación permutando los
conductores que no cumplan con el Código de colores expuesto en la NCh 4/2003 Art.
8.0.4.15 por conductores de color Azul, Negro o Rojo. Esto, además de procurar que la
instalación esté lo más apegada a la norma, ayudará a poder identificar me manera más
eficiente a que corresponde cable para posteriores modificaciones.
También será necesario introducir a la instalación un conductor que corresponde a la tierra
de protección anteriormente planteada.
Las cantidades que se calcularon fueron aproximadas y levemente amplificadas para evitar
problemas con el porcentaje de pérdida del material
Costos:
Alambre NYA 1,5 mm2 (Azul, Negro o Rojo) 50 m……………….…………$ 5.000 (UF 0,19)
Alambre NYA 1,5 mm2 (Verde o Amarillo/Verde) 100 m…..……………..$ 10.000 (UF 0,38)
Alambre NYA 2,5 mm2 (Azul, Negro o Rojo) 100 m.…………………….…$ 17.000 (UF 0,64)
Mano de Obra…………………………….......…………………..…………..$ 180.000 (UF 6,72)
Total………………………….………...……………………………...………$ 212.000 (UF 7,91)
74
8.3.3 Protecciones
En cuanto a las protecciones eléctricas que posee la vivienda es indispensable realizar una
modificación absoluta de éstas, debido a la precariedad y antigüedad con la que se está
prestando el servicio. Cabe destacar que el inmueble posee un cuadro eléctrico compuesto
de un conjunto de fusibles (conocidos como tapones) los cuales exhiben una notable
insuficiencia para satisfacer las demandas eléctricas que requiere el departamento. Se
propone sustituir estos fusibles por disyuntores termomagnéticos acorde a los circuitos
instalados en el departamento además de la implementación de un interruptor general de
corte y un interruptor diferencial por cada circuito y así cumplir con la norma NCh 4/2003
que precisa la disposición de estos mecanismos por cada circuito en que se presentasen
enchufes en su instalación (Art. 11.1.1.2)
La dimensión de cada interruptor termomagnético se determinó de acuerdo al siguiente
Cuadro de Cargas:
Tabla 10.- Cuadro de cargas
Fuente: Elaboración propia
Costos:
Interruptor Automático Legrand Monofásico 32A 1 Uni. ………..…..….……$ 4.290 (UF 0,16)
Interruptor Automático Legrand Monofásico 16A o 20A 4 Uni. ………..…$ 17.160 (UF 0,64)
Interruptor Diferencial Legrand 2 X 25A 4 Uni. ……………….……………$ 67.600 (UF 2,52)
Mano de Obra………………………………………………..…………………$ 40.000 (UF 1,49)
Total……………………………………………………………………...……$ 129.050 (UF 4,81)
75
8.3.4 Aparatos
En lo que aparatos eléctricos respecta, se observó que, en su gran mayoría, los
instrumentos destinados a controlar el paso de energía ofrecen una prestación idónea para
brindar su servicio. A pesar a ello, los aparatos debido a su antigüedad no poseen ningún
tipo de seguridad, por ejemplo, un obturador de los orificios de los enchufes que está
montado dentro del mecanismo para evitar que los niños (habitantes o visitas) puedan
insertar objetos metálicos dentro de los agujeros y así poder electrocutarse. Es por lo
anterior que se propone la sustitución de todos los aparatos instalados en la vivienda.
Tabla 11.- Aparatos por recinto
Fuente: Elaboración propia
Tabla 12.- Resumen de Aparatos en departamento
Fuente: Elaboración propia
76
Costos:
Tomacorriente Simple 2 Uni…………………………………………...………. $ 2.960 (UF 0,11)
Tomacorriente Doble 3 Uni………………………………………..………..… $ 5.370 (UF 0,40)
Tomacorriente Bipaso Simple 6 Uni…………………………………..…..… $ 15.480 (UF 0,20)
Interruptor 9/12 5 Uni………………………………………..…………..…….. $ 7.400 (UF 0,18)
Interruptor 9/32 1 Uni……………………………………………..…...……….. $ 3.590 (UF 0,28)
Interruptor 9/12 + Tomacorriente 2 Uni……………………………………… $ 4.900 (UF 0,13)
Mano de Obra…………….………………………………..…………………..$ 45.000 (UF 1,68)
Total………………………………………………………..………..…………. $ 85.060 (UF 3,00)
77
8.4 Evaluación Económica Caso Estudio
Tabla 12.- Evaluación Económica Caso Estudio
78
9. Conclusiones
La electricidad es una herramienta imprescindible para los quehaceres de todos, pero su
importancia es directamente proporcional al peligro que ésta conlleva cuando se está en
presencia de irregularidades, ya sea, por falta de fiscalización, instalaciones fuera de norma
o con deterioros propios del paso del tiempo o al uso indebido que cada habitante le da a
la instalación. El año 2016 el Jefe del Departamento de Desarrollo Técnico de la Academia
Nacional de Bomberos, Sergio Albornoz, señaló que el 35% de los incendios en Chile
corresponden a aquellos que fueron iniciados por causa eléctrica, siendo la segunda causa
de incendios estructurales luego del olvido o falla de objetos caloríficos como
termoventiladores o estufas (Publimetro, 2016). La invisibilidad de ciertos problemas que
pueda presentar una instalación eléctrica deriva en la falta de compromiso de la población
en cuanto al interés de inspeccionar el estado en que se encuentra su inmueble. La
importancia de tener una instalación eléctrica que satisfaga las necesidades para la cual se
le da uso adquiere una relevancia aun mayor cuando lo que está en juego es la vida de las
personas que habitan o frecuentan en estas dependencias, especialmente los menores que
son los más vulnerables a sufrir accidentes que puedan provocar, en algunos casos, la
muerte. Además, la negligencia de tener instalaciones defectuosas, acarrea una
responsabilidad que excede a los riegos propios de quienes las ostentan, sino también
ponen en peligro al resto de la comunidad que reside en las inmediaciones o en su mismo
conjunto, como es el caso de los edificios de departamentos, ya que, la amenaza de
incendio puede afectar a la totalidad de la edificación.
Respecto al tema normativo, Chile cuenta con un reglamento robusto en cuanto a las
exigencias y restricciones que deben tener las instalaciones eléctricas en nuestras
construcciones edificadas después del año 2003 (año de la última modificación de la ley).
Sin duda, los artefactos que se utilizan hoy en día no son aquellos que se empleaban en
épocas pasadas, cuando la tecnología, las necesidades y las prioridades no se preveían a
los nuevos tiempos en que los artefactos eléctricos son más bien instrumentos
indispensables para realizar las tareas del diario vivir. Sin perjuicio de lo anterior, las normas
NCh 4/2003 y NCh 4/84 no poseen la facultad de retroactividad lo que deja sin amparo a
todas aquellas construcciones ejecutadas previas a las fechas señaladas y consigo a las
personas que las ocupan que, en caso de se produzca un accidente de índole eléctrico,
éstas no se podrán resguardar en la norma vigente. Es por esto que las revisiones de las
instalaciones eléctricas están supeditadas a la participación e iniciativa particular de cada
individuo que usufructúa de un inmueble y no es resorte de la Superintendencia de
Electricidad y Combustibles (SEC), organismo encargado del control de las instalaciones
eléctricas, realizar las inspecciones correspondientes.
Los elementos que se verificaron son aquellos que deben brindar la máxima seguridad en
una instalación. Es por ello que ante la ausencia, deterioro o caducidad de estos
componentes se debe hacer la implementación o restauración éstos.
79
Tierra de Protección:
Es muy probable que frente a la antigüedad de las edificaciones exista carencia del servicio
de puesta a tierra debido a que la norma no consideraba su implementación como una
obligación en las instalaciones. Ante lo mencionado, la instauración de la tierra de
protección incrementaría el coste de construcción y con ello hacer inviable el proyecto. Los
principales beneficios que otorga tener este elemento de seguridad en las viviendas son:
- Proveer seguridad a las personas limitando la tensión de contacto.
- Proteger las instalaciones dando camino de baja impedancia.
- Limitar la tensión que puedan presentar en un momento las masas metálicas.
- Eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos
utilizados. (Aplicaciones Tecnológicas S.A, 2017)
Conductores:
Los conductores eléctricos juegan un papel importante en la seguridad de la instalación
eléctrica por su impacto en la presencia de accidentes eléctricos. Dado al uso continuo que
se le da a los alambres que alimentan una vivienda durante el tiempo, estos comienzan a
sufrir un desgaste propio que puede significar un peligro inminente, ya sea, de incendio del
inmueble, o bien, que una fracción del elemento conductivo haga contacto con alguna pieza
de la instalación energizándola y consigo, ocasionar algún tipo de contacto directo que
puede derivar en un accidente de electrocución. Este desgaste de los conductores en
viviendas antiguas puede verse acrecentado básicamente por dos condiciones. Primero,
las instalaciones no cuentan con las protecciones adecuadas por lo que, cuando se
presentan episodios de sobretensiones, estas protecciones no están capacitadas para
desconectar la energía y a consecuencia de aquello los cables aumentan su temperatura
estropeando la aislación que las protegen. Segundo, la dimensión o sección de los
conductores son insuficientes para cumplir con las demandas a las cuales son solicitadas,
teniendo en cuanta que éstos fueron diseñados bajo una norma menos exigente a la actual
y sin tener en cuenta que los artefactos usados hoy en día requieren de secciones de mayor
envergadura.
Aparatos Eléctricos:
Los dispositivos más expuestos a sufrir deterioro con el paso del tiempo son los aparatos
eléctricos, principalmente porque son aquellos elementos que más se manipulan de la
instalación, ya sea, encendiendo o apagando los interruptores, o bien, conectando o
desconectando artefactos en los enchufes. Esto produce que las conexiones resulten se
despendan de sus fijaciones. Además, al ser instrumentos que se encuentran a la vista,
están propensos a ser perjudicados por factores externos que menoscaban su correcto
funcionamiento (humedad, temperatura, grasa, etc.)
Cabe señalar que los materiales con que están constituidos los aparatos eléctricos y los
elementos de protección que se han incorporado en ellos han experimentado un cambio
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sustantivo en pos de otorgar mayor seguridad a las personas y disminuir los riesgos de
accidente que se puedan presentar. Material mayormente aislante, fijaciones compuestas
con pletinas que mejoran enormemente la conectividad y la firmeza del elemento con los
conductores que los alimentan y mecanismos de protección, por ejemplo las clavijas
protegidas que impiden la inserción de elementos extraños en los tomacorrientes sin que
se introduzcan a la vez en los orificios de la fase y el neutro las patas de un enchufe macho.
Protecciones:
Las protecciones de un circuito eléctrico cumplen el rol más importante al momento de
centrar la atención en lo que respecta a la seguridad de nuestra vivienda. Son el instrumento
principal para desconectar la electricidad de manera instantánea cuando se produce una
anomalía en el flujo de corriente que, básicamente, se refieren a derivaciones de los
conductores que puedan energizar algún artefacto con componentes metálicos, o bien en
caso de que se produzcan sobrecargas de la instalación cuando se exceden los valores
consumo. Las protecciones en edificaciones antiguas, tapones o fusibles, carecen de
propiedades electromagnéticas que aumentan de manera considerable la respuesta de
reacción. El hilo de cobre que se funde por Efecto Joule2 es el único mecanismo que poseen
los fusibles para suspender el suministro de energía a la vivienda, lo que los hace
insuficientes para proporcionar el resguardo necesario de acuerdo a las necesidades en la
actualidad.
El apogeo inmobiliario que ha experimentado el país en los últimos años ha limitado de
manera considerable los terrenos para gestar construcciones modernas y por consiguiente
aumentando el valor de la propiedad nueva. Esto ha traído como consecuencia el
incremento de un 40% de ventas de viviendas usadas (CNN Chile, 2017) por lo que se hace
imperioso realizar revisiones en las instalaciones eléctricas en este tipo de edificaciones.
Los artefactos eléctricos que se utilizan actualmente han ido en ascenso exponencial en
conjunto a las exigencias que conllevan un potencial de consumo mucho mayor al que se
observaba hace más de 30 años. Los principales desarrollos electrónicos los podemos
hallar en los electrodomésticos alusivos a la cocina, limpieza y al tema de la climatización
que son, en efecto, aquellos artefactos que más consumen en una vivienda y por ende
requieren de una instalación robusta que otorgue seguridad y no denote peligro alguno para
el inmueble o las personas. Estos son algunos de los artefactos que se emplean hoy en día
que exhiben la mayor cantidad de consumo:
- Secadora (1900 Watts)
- Hervidor de agua (1800 Watts)
- Secador de pelo (1600 Watts)
- Aspiradora (1400 Watts)
- Estufa Eléctrica (1200 Watts)
- Horno Eléctrico (1000 Watts)
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2 El Efecto Joule es el fenómeno que se produce en un conductor por el cual circula corriente
eléctrica, en que la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los
choques de los átomos
Ante la falta de conciencia de la importancia que implica una revisión periódica de las
instalaciones eléctricas en viviendas antiguas, es que se propone esta metodología de
revisión que, de cierta forma, ayuda a visibilizar de manera práctica cuales son los ítems
más relevantes a mejorar y así poder cumplir con lo que la norma exige. Simplificar y hacer
más cercano los riesgos a los que se ven expuestas las personas que viven en este tipo de
viviendas ayuda a generar una mayor responsabilidad individual que permite que los
peligros de experimentar algún tipo de accidente se reduzcan al mínimo o, simplemente, se
eliminen. El listado de control que se plantea, busca facilitar la manera en que los individuos
puedan detectar cuales son los puntos más débiles de la instalación y con ello poder reparar
las fallas que se logren identificar. Cabe señalar que todas las reformas que se estimen
sean de efectuar, deben ser ejecutadas por instaladores certificados por la
Superintendencia de Electricidad y Combustible.
Esto último puede significar un aumento en los costos asociados a la mano de obra, pero
teniendo en cuenta la relevancia del propósito del programa que se desea poner en
funcionamiento éstos son marginales de acuerdo al beneficio que se obtienen al poseer
una instalación segura que brinde bienestar y protección a los usuarios que las disponen.
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