Mecanica Electrica Industrial Trabajo Final Tavella Tavella Gerber Berrrino Cabrera

7/25/2019 Mecanica Electrica Industrial Trabajo Final Tavella Tavella Gerber Berrrino Cabrera

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MECANICA ELECTRICA

INDUSTRIALCircuitos Elctricos

Tavella, Tavella, Berrino, Gerber, Cabrera


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UTN Facultad Regional Villa Mara

Mecnica Elctrica Industrial

Tavella, Tavella, Gerber, Berrrino, Cabrera

ContenidoLa electricidad ........................................................................................................ 2

Conductores y no conductores ............................................................................... 2Circuitos elctricos ................................................................................................. 3

Circulacin de la corriente elctrica. ................................................................... 4

Magnitudes elctricas ......................................................................................... 5

Relacin entre las magnitudes elctricas principales. ......................................... 7

Electro magnetismo - imanes artificiales ............................................................. 7

Aplicaciones del electromagnetismo. ............................................................... 8

Circuitos en serie y en paralelo ......................................................................... 12

Circuitos de corriente continua .......................................................................... 13

Circuitos de corriente alternada ........................................................................ 13

Representacin de la Corriente Alternada ..................................................... 14

Produccin y transporte de la energa elctrica. ............................................... 15

Lneas y redes trifsicas ................................................................................... 16

Clasificacin de las instalaciones elctricas. ..................................................... 18

Formas de representar los circuitos .................................................................. 18

Los montajes elctricos ms comunes en una vivienda................................. 25Constituyentes de Instalaciones Elctricas Domiciliarias. ................................. 27

Grados de electrificacin .................................................................................. 27

Ejemplo de proyecto de una instalacin elctrica .............................................. 30

Tableros elctricos ............................................................................................... 32

Diseo del tablero. ............................................................................................ 32

Ubicacin de los tableros .................................................................................. 33

Bibliografa. .......................................................................................................... 35


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La electricidad

Es una forma de energa que se percibe por sus efectos (lumnica, calorfica,potencia mecnica de los motores, etc.).Los electrones en la materia se mueven en forma desordenada, pero si a unconductor se le aplica una fuerza (tensin elctrica) los electrones libres pasan atener un movimiento ordenado y se origina el efecto denominado electricidad. Paraque se origine ese movimiento,denominado a veces flujo, necesitamosaplicar tensin elctrica a un materialconductor, por ejemplo, un conductorde cobre.Todos los cuerpos pueden transmitirenerga elctrica, pero existen algunosmateriales que son ms aptos yeconmicamente masivos parautilizarlos como transmisores deenerga (cobre, aluminio, etc.).Hay materiales que son no conductoresque con tensin aplicada no originancirculacin de corrientes u originanvalores reducidos. Estos materiales seutilizan como aislantes.Las unidades utilizadas son ampere(A),volt(V), watt(W)

Conductores y no conductoresSegn la facilidad que exista o no para el paso de stos electrones entre un

tomo y otro podemos distinguir entre cuerpos CONDUCTORES y cuerpos NOCONDUCTORES o AISLADORES.


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CONDUCTORES entonces son aquellos materiales en los que, por medio de unafuente o excitacin externa, podemos lograr que los electrones libres salten de untomo a otro vecino producindose lo que llamamos una corriente electrnica oCORRIENTEELECTRICA.

Aunque el nmero de electrones libres solo constituye una pequea parte del totalque conforman los cuerpos conductores, es todava muy numeroso. Por ejemplo,un cm3 de Cobre contiene unos 1 x 1016 electrones libres, cantidad suficientecomo para asegurar una continuidad en la circulacin de la corriente.

NO CONDUCTORES o AISLADORES son aquellos cuerpos en los que no sepuede producir la corriente elctrica por encontrarse sus electrones ms

fuertemente ligados al ncleo.

Todos los metales, incluido el Mercuriolquido a temperatura ambienteseencuentran dentro del grupo de los CONDUCTORES.

Entre los AISLADORES en cambio podemos encontrar al vidrio, la madera, loscermicos, los materiales plsticos, etc.

Circuitos elctricosEl circuito elctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan lascargas elctricas.

Las cargas elctricas que constituyen una corriente elctrica pasan de un puntoque tiene mayor potencial elctrico a otro que tiene un potencial inferior. Paramantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada tambin voltaje otensin entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamadogenerador (pilas, bateras, dinamos, alternadores...) que tome las cargas quellegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas elctricas por unconductor constituye una corriente elctrica.


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En la realidad, cuando se aplica una tensin a un material conductor, se origina unefecto de movimiento de electrones internos de la materia que vuelve a su estadoprimitivo si suspendemos la aplicacin de la tensin. La materia (cobre o aluminio)de un circuito no se desgasta por el efecto de la corriente elctrica, puede haberpequeos cambios en la materia que no influenciaran en el valor de su corriente

admisible que resultara de la seccin del material del conductor, del tipo deaislacin del conductor y de las condiciones de instalacin.

Se distinguen dos tipos de corrientes alterna y continua.

Circulacin de la corriente elctrica.

Un circuito elctrico elemental est constituido por los siguientes elementos.


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Magnitudes elctricas

Analicemos las tres Magnitudes Fundamentales de la electricidad:

Diferencia de potencialExisten diversos mtodos para lograr una Diferencia de Potencial elctrico, entrelas que podemos mencionar:

- QUIMICOS: Bateras - Pilas.

- FOTOVOLTAICOS: Fotoclulas.

- ELECTROMAGNETICOS: DinamosAlternadores

Una DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICO, ser la causa de la circulacinde la corriente elctrica.

Intensidad de corriente:

Consideremos un trozo de metal (cuerpo conductor), compuesto por tomos consus electrones, los que se encuentran en equilibrio.

Si a los extremos de este conductor conectamos los dos polos de una batera, (esdecir, aplicamos una Diferencia de Potencial), suceder que los electrones libres


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que se encuentran cerca del extremo positivo (+) sern atrados por ste, por elefecto de atraccin entre cargas de diferente signo.

Simultneamente, los electrones libres ubicados en el extremo conectado al polonegativo (-) sern repelidos por ste, saltando hacia los tomos del interior del

conductor, originndose una CORRIENTE ELECTRICA a travs de l, desde elnegativo del acumulador hacia el positivo del mismo.

Decimos entonces que INTENSIDAD DE CORRIENTE es otra de las magnitudeselctricas, que est definida como la cantidad de electrones que pasan porsegundo a travs de la seccin de un conductor.

Su unidad de medida es el AMPERIO o AMPER y su smbolo A. Se lo mide conun instrumento llamado ampermetro.

Resistencia elctrica:

Siempre que se produce una corriente de electrones libres, estos deben recorrerun camino tortuoso a travs de los tomos, originndose fricciones entre laspartculas atmicas, y como consecuencia de ello, generacin de calor, que esenerga que se pierde, an en los materiales conductores.

Esto significa una cierta oposicin al paso de la corriente elctrica, denominadaRESISTENCIA, cuyo valor ser directamente proporcional a la longitud delconductor e inversamente proporcional a su seccin.

Decimos entonces que la oposicin al paso de la corriente elctrica, quedenominamos Resistencia, es una magnitud cuya unidad es el OHM, su smbolo laletra griega (omega) y se la mide con un instrumento llamado Ohmetro.

Con el objeto de poder comparar los diferentes materiales que se emplean en lasinstalaciones elctricas, en cuanto a su resistencia, se ha establecido la llamadaresistencia especfica o RESISTIVIDAD, que se designa con la letra griega (ro).

El valor inverso de la resistencia especfica es la Conductancia especfica oCONDUCTIVIDAD, que se designa con la letra griega (kappa).

La resistencia total de un conductor depender no solamente de su longitud,seccin y conductividad, sino tambin de su temperatura.

En los metales la resistencia aumenta con la temperatura, de all la importancia,como veremos ms adelante, de un correcto dimensionamiento de losconductores en los circuitos elctricos, a los efectos de disminuir al mximo lasprdidas de energa por recalentamiento, ya que lgicamente, lo que pretendemos


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es transportar la energa desde la fuente generadora hasta la carga o consumo,sin malgastarla en el camino.

Relacin entre las magnitudes elctricas principales.

En todo circuito por el que circula una corriente elctrica, existen relaciones entrelas tres magnitudes estudiadas anteriormente. Estas relaciones reciben el nombrede LEY DE OHM, en honor del fsico alemn que estudi estos fenmenoselctricos a principios del siglo pasado.

La ley de Ohm establece las siguientes relaciones que permiten, conociendo dosde estas magnitudes, conocer el valor de la tercera:

Electro magnetismo - imanes artificiales

Existe una vinculacin directa entre electricidad y magnetismo. En efecto, cuandose hace circular una corriente elctrica a travs de un conductor, alrededor de stese origina un campo magntico, cuya magnitud ser proporcional a la intensidadde la corriente circulante.

Si tomamos un alambre conductor y lo arrollamos en forma de espiral, formandoun cilindro, obtendremos una bobina solenoide, en el que cada vuelta de alambreconstituye una espira.


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Al hacer circular una corriente elctrica por esta bobina solenoide, lograremos

concentrar e campo magntico que rodea a cada una de las espiras del conductor.Aplicaciones del electromagnetismo.

El efecto electromagntico tiene diversas y muy importantes aplicaciones en loscircuitos elctricos, en dispositivos llamados:

- Relevadores o Rels.

- Contactores.

- Transformadores.

- Motores elctricos.

Veamos entonces en que consiste cada uno de ellos.

Relevadores y Contactores:

Son dispositivos que permiten realizar la apertura o cierre de circuitos elctricos adistancia, aprovechando el efecto de que un ncleo de hierro ubicado dentro deuna bobina solenoide se convierte en un imn cuando es alimentado por unafuente de energa.

Este imn atraer a un brazo mvil, llamado armadura, el que permitir abrir ocerrar un par de contactos, que a su vez, pueden controlar algn dispositivo

elctrico (CARGA), ubicado a distancia.


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Cuando el consumo de la carga es pequeo, es decir, con corrientes de bajonivel, estos controladores se denominan Rels o Relevadores.

Cuando en cambio el consumo de la carga es elevado (corrientes elevadas), estos

dispositivos reciben el nombre de Contactores.Ambos dispositivos se fabrican para funcionar alimentados tanto por corrientecontinua como por corriente alternada.

Decimos entonces que Relevadores y Contactores son dispositivos que permitenefectuar a distancia la apertura y cierre de circuitos elctricos.

Los electroimanes tienen tambin una muy extensa aplicacin en el control de

dispositivos electromecnicos (por ejemplo, la apertura de una puerta mediante elportero elctrico, permitiendo destrabar a distancia la cerradura de entrada a unedificio desde los departamentos en cada piso)

Transformadores:

Estos dispositivos, mencionados anteriormente en el presente apunte (Pg. 11,Diferencias entre corriente continua y corriente alternada), funcionan nicamentecon Corriente Alternada y permiten aumentar o disminuir el voltaje de una lnea detransmisin o de alimentacin.

El principio de funcionamiento es el siguiente:

Si disponemos de un arrollamiento de alambre (bobinado primario, Fig. 11), sobreun ncleo de hierro, conectado a una fuente de energa de corriente alternada,que le suministra un determinado voltaje, se producir en sta bobina un campomagntico concentrado dentro del ncleo.


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Ncleo de hierro

Si prximo a l colocamos otro arrollamiento (bobinado secundario), por efecto dela denominada induccin electromagntica, obtendremos en los extremos de esteltimo una diferencia de potencial (voltaje de salida), que ser proporcional a lacantidad de espiras de cada uno de los bobinados.

Vale decir que si ambos bobinados tienen la misma cantidad de vueltas(denominadas espiras), el voltaje de entrada ser igual al de salida.

Pero si por ejemplo, el primario tiene 100 espiras y el secundario 1000 (relacin

1:10), y alimentamos al transformador con 110 Voltios, a la salida obtendremos1100 voltios.

A la inversa, si el primario tiene 1000 espiras y el secundario 100 (relacin 10:1),y alimentamos al transformador con 220 voltios, a la salida obtendremos 22voltios.

Los transformadores entonces son dispositivos que permiten modificar los valoresde voltaje de una lnea de alimentacin de C.A. , destacando nuevamente quefuncionan nicamente alimentados con Corriente Alternada.

Justamente por ello, como veremos ms adelante, son utilizados en las redes dedistribucin de energa, elevando los valores de generacin en las usinas (de 6000V a 133 KV o 266 KV), para transportar esta energa a grandes distancias y luego,nuevamente mediante transformadores, reducirla a los valores normales dedistribucin industrial y domiciliaria (380 V220 V).


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Tambin tienen mucha aplicacin los transformadores en los aparatos elctricos yelectrnicos de uso domiciliario ( timbres, lmparas dicricas, televisores, equiposde audio, computadoras, impresoras, etc. ), ya que permiten reducir el voltaje de220 V a valores de 1224 36 V, necesarios para alimentar estos equipos.

Motores Elctricos:

Otra aplicacin muy importante del electromagnetismo es en los motoreselctricos, que son mquinas que permiten convertir la energa elctrica enmecnica, de amplia utilizacin en instalaciones domiciliarias, comerciales eindustriales.

Los principios de funcionamiento de estos motores escapan a los alcances delpresente curso, simplemente diremos que existen bsicamente dos tipos demotores elctricos:

- Aquellos de hasta 1 HP de potencia, que funcionan conectados a unaalimentacin

Monofsica de 220 V. Esto significa que solamente se requiere una fase y neutropara su funcionamiento.

Todos los equipos electrodomsticos comunes utilizan motores monofsicos(licuadoras batidoras, ventiladores, equipos de aire acondicionado familiares,pequeos equipos de bombeo, cortadoras de csped, etc.)

Para el comando de puesta en marcha de estos motores, se puede utilizar unsimple interruptor, similar a los empleados para el encendido de lmparas de

iluminacin, pero con corte de ambos polos (llave bipolar), mediante un contactor.- Los motores de ms de 1 HP, que para obtener mejor rendimiento, funcionanmediante una alimentacin Trifsica de 380 V, esto es, requieren para sufuncionamiento una lnea de tres fases. (el conductor de neutro no se requierepara la alimentacin del motor, pero puede ser necesario para los contactores decomando)

Estos motores son de aplicacin en grandes equipos comerciales e industriales(ascensores, escaleras mecnicas, equipos de calefaccin y refrigeracincentrales, bombeadores de gran caudal, etc.).

Para la puesta en marcha de estos motores de potencia elevada, se hacenecesario la utilizacin de llaves tripolares o contactores, como los mencionadosanteriormente, que posibilitan su control a distancia.


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Circuitos en serie y en paralelo

Los dispositivos elctricos se dicen que estn en serie cuando se encuentran enfila, uno despus del otro de modo que la corriente no se encuentra dividida enningn otro punto.En un circuito en serie la corriente I que circula es la misma en todas las partes

del circuito, siendo la resistencia total la suma de las respectivas resistenciasindividuales.

A su vez la tensin E vara en las distintas partes del circuitoAs:E = E1 + E2 + E3 + + En

De ese modo si se tienen tres lmparas iguales, cada lmpara recibir la terceraparte de la tensin de la red o sea 73 volts para una red de 220 Volts.Es decir entonces que una lmpara comn diseada para 220 Volts encendermuy tenuemente. Por ese motivo no se conectan nunca las lmparas de unainstalacin en serie.

Adems si se tiene un interruptor, el corte del circuito apaga directamente todaslas lmparas de la instalacin, as como si falla o se quema alguna de ellas,dejara sin suministro elctrico a toso el sistema.En los circuitos en paralelo, la tensin E se mantiene constante en todo el sistema,siendo la intensidad total la suma de las intensidades de cada una de lasderivaciones del circuito.I = I1 + I2 + I3 + + I4Por los motivos expuestos, la instalacin elctrica para el consumo de un edificio,consiste en aparatos y lmparas conectados en paralelo, mantenindoseconstante el valor de la tensin para los cuales han sido diseados.


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Circuitos de corriente continua

La circulacin de electrones en un circuito, siguiendo siempre el mismo sentido, dalugar a una Corriente Continua. Si utilizamos un par de ejes coordenados,disponiendo simultneamente sobre el eje de ordenadas los valores de voltaje de

C.C. aplicado a un circuito y adems los valores de la intensidad que circula por elmismo, y sobre el eje de abscisas indicamos el tiempo transcurrido, podremosobservar que tanto la D.D.P. (V) como la corriente (I) se mantienen constante a lolargo del tiempo, mientras se encuentre cerrado el interruptor.

En este caso, en el que la corriente comienza a circular en el circuito en el mismoinstante en que se aplica voltaje a la carga, decimos que corriente y voltaje estnen Fase y para el clculo de la Intensidad de corriente es de aplicacin directa laLey de OHM mencionada anteriormente:

=

Circuitos de corriente alternada

Los artefactos y dispositivos utilizados en instalaciones elctricas (denominadoscargas) funcionan todos alimentados con C.A., donde se originan condiciones detrabajo diferentes a las presentes en circuitos de C.C. La energa de C.A.producida por los alternadores se denomina Potencia Aparente y se la mide enVoltamperes ( VA ).

Por otra parte la energa transformada efectivamente por la carga en energa til ycalor se denomina Potencia Activa y se la mide en Vatios ( W ) y, no toda estaenerga consumida por la carga es transformada en potencia til. En un circuito deC.A. podemos distinguir dos tipos de cargas:


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Representacin de la Corriente Alternada

Si representamos en un eje de coordenadas los valores de voltaje e intensidadproducidos por un generador de CA aplicado a un circuito, la grfica variara,dependiendo del tipo de carga que se encuentre conectada en el circuito,pudiendo ser sta Resistiva o Inductiva.

Carga Resistiva en C.A. : El voltaje producido por un generador de C.A. no esconstante. Representado por una lnea continua, vemos que partiendo de un valorcero, a medida que transcurre el tiempo comienza a aumentar hasta llegar a un

valor mximo (curva hacia arriba), momento en que comienza a disminuir hastallegar nuevamente a cero.

En este momento, en el generador se invierte la polaridad de salida, y el voltajecomienza nuevamente a aumentar hasta un valor mximo (curva hacia abajo),luego comienza a disminuir hasta llegar finalmente a cero.


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La duracin de este ciclo se denomina perodo. La cantidad de veces en que estosciclos se repiten por segundo se denomina FRECUENCIA, y en el caso de la C.A.suministrada por E.P.E.C., la frecuencia de generacin es de 50 ciclos/segundo, olo que es igual, 50 Hertz.

Si en el mismo grfico representamos, mediante una lnea de trazos, la intensidadde la corriente, veremos que sta comienza a aumentar simultneamente con elvoltaje, llegando tambin a un valor mximo y luego retornando a cero en amboshemiciclos. Esto significa que la corriente comienza a circular por el circuito en elmismo momento que se comienza a aplicar el voltaje a la carga. Decimos tambinen este caso que corriente y voltaje estn en Fase, situacin que se cumple en loscircuitos de C.A. nicamente cuando la carga es resistiva.

Debido a la alternacin en la polaridad del voltaje y en el sentido de circulacin dela corriente, es que a estos circuitos se los denominan de Corriente Alternada (C.A. ). En este caso, en el que la corriente comienza a circular en el circuito en elmismo instante en que se aplica voltaje a la carga, igualmente decimos quecorriente y voltaje estn en Fase y para el clculo de la Intensidad de corrientetambin es de aplicacin directa la Ley de OHM :

=

Produccin y transporte de la energa elctrica.

La produccin de energa se realiza en centrales llamadas USINAS,generalmente ubicadas lejos de los lugares de consumo, con voltajes del orden delos 6000 V ( 6 KV ). Mediante transformadores se eleva este voltaje a valores muyaltos ( 133 266 KV ) y por medio de Lneas de Transmisin se la transportahasta los puntos de distribucin y consumo, donde se reducen estos TABLA XICORRECCIN DEL FACTOR DE POTENCIA Factor de Potencia del Voltajes,nuevamente mediante sucesivas etapas con transformadores, a los valores

normales de uso industrial o domiciliario de 380 V y 220 V , la Figura 16 muestra elesquema general de Produccin, Transporte y Distribucin.


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Lneas y redes trifsicas

Hemos visto que tanto los generadores como las cargas tienen que disponer por lomenos de dos polos para lograr la diferencia de potencial (voltaje), necesario para

el funcionamiento de los circuitos elctricos, que en este caso reciben el nombrede MONOFSICOS.

Pero las Lneas y Redes de distribucin de energa de C.A. estn alimentadas porAlternadores y Transformadores que tiene tres polos, o fases, recibiendo loscircuitos el nombre de TRIFSICOS, utilizndose para su distribucin tresconductores llamados Fases ms un cuarto conductor, denominado Neutro.

En las figura se indican en detalle los circuitos de distribucin de estas redesTrifsicas y la forma de conexin de los artefactos.


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En este tipo de circuitos la DDP (voltaje) entre cada una de las Fases es de 380 V,y se utiliza para alimentacin de motores o cargas Trifsicos, con los que seobtiene un mayorrendimiento de la energaconsumida. Los artefactos

electrodomsticos y deiluminacin normalmenteusados en viviendas,comercios, alumbradopblico, etc, requieren unaalimentacin Monofsica,de 220 V, utilizndose paraello una cualquiera de lasfases y el Neutro.


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Clasificacin de las instalaciones elctricas.

En base al sistema de distribucin y utilizacin de la energa elctrica vistosprecedentemente, podemos clasificar a las instalaciones por la tensin o voltajeaplicado entre las fases, de la siguiente manera:

Cabe destacar que la mayora de los aparatos electrnicos ( Televisores, Radios,Computadoras, Equipos de Audio, Microondas, Centrales telefnicas, etc.)funcionan con valores de voltaje muy bajo, de modo que requieren a su vez untransformador que reduzca de 220 V a 50 V o menos. Estos pequeos

transformadores en algunos casos se encuentran instalados dentro de los mismosaparatos, y en otros son externos, como por ejemplo los utilizados paraalimentacin y carga de los telfonos celulares que reducen el voltaje de lnea(220 V de C.A.) y adems lo convierten en C.C.

Formas de representar los circuitos

A los circuitos elctricos se los representa mediante smbolos establecidos porconvencin, que permiten una fcil interpretacin de los mismos.En la pgina siguiente se incluyen algunos de los smbolos generalmente msusados en el trazado de instalaciones elctricas.


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Mediante los smbolos indicados anteriormente, existen dos maneras derepresentar un circuito elctrico, uno de ellos, denominado multifiar, esprincipalmente utilizado en proyectos donde se deba indicar con mayor precisinla forma de conectar los distintos elementos que lo integranLa lnea de EPEC (Trifsica, 380 V ), est representada por tres conductores (

Fases R, S y T ) y un cuarto conductor neutro.Los circuitos se indican con dos, o cuatro conductores, segn corresponda aalimentaciones monofsicas o trifsicas.


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El otro mtodo, denominado unifilar, es el generalmente utilizado en proyectos dearquitectura por ser ms simple y esquemticoEn este caso, la lnea de EPEC est representada por una sola recta, con cuatro

trazos que nos indican que se trata de una lnea trifsica ms neutro.Tambin la acometida1y los circuitos se indican con una sola lnea, con dos ocuatro razos cruzados, segn que la alimentacin sea Monofsica o Trifsica.

1Se llama acometida en las instalaciones elctricas a la derivacin desde la red de distribucin de la empresa

suministradora hacia la edificacin o propiedad donde se har uso de la energa elctrica


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Las Figuras nos muestran la representacin esquemtica unifilar de los elementosmnimosexigidos por EPEC, con que debe contar una instalacin elctrica, desdela Lnea de Alimentacin hasta su distribucin en los circuitos internos, en sus dos

alternativas ms comunes:1. Acometida Unifamiliar, Monofsica 220 V.

2. Acometida Multifamiliar o de Usuario Mltiple, Trifsica 380 V.

Cuando se trata de alimentacin de ms de un usuario (mltiple o multifamiliar),por ejemplo, el caso de los edificios de departamentos, se utiliza una nicaacometida trifsica, con fusibles en cada una de las fases de entrada.


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Luego, en el Tablero Principal, se dividen los diferentes circuitos para alimentarcon 220 V monofsico los Tableros Seccionales de cada uno de losdepartamentos ( TS 1, TS 2, TS3 ), que a su vez, se dividirn en circuitos internos(C!, C2, C3, .....).Tambin del Tablero Principal se alimentar el TS 4, del cul salen los circuitos deuso comn del edificio ( Iluminacin de pasillos, Ascensores, Bombeo, etc.), quepodrn ser monofsicos 220V o trifsicos 380 V.

Dentro del Tablero Principal, se hace necesario la instalacin de Medidoresindividuales para cada departamento, as como tambin uno o ms medidorespara los circuitos de uso comn del edificio, de manera que permita medir losconsumos en forma separada para cada uno de ellos.En la Figura se indica el detalle interno del Tablero Principal, con todos loselementos mnimosque debe contener.


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Los montajes elctricos ms comunes en una vivienda

1) Punto de luz simple con interruptor.Instalacin de una bombilla que se enciende y apaga con un interruptor

2) Timbre con pulsador.

Instalacin de un timbre actuado por un pulsador (tpico de recibidores deviviendas)


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3) Punto de luz con 2 interruptores conmutados.

Se trata de una bombilla, que sepuede encender y apagar desde dosinterruptores indistintamente. Es uncircuito tpico en los pasillos de lasviviendas, dormitorios, etc.

4) Punto de luz con conmutada de cruce.El circuito consiste en una bombilla que se puede encender y apagarindistintamente desde 3 puntos en localizaciones diferentes. Para montar estecircuito, hace falta un conmutador de cruce.


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5) Tomas de corriente.Instalacin elctrica para alimentar tomas de corriente, a las cuales se podrenchufar cualquier aparato elctrico.

Constituyentes de Instalaciones Elctricas Domiciliarias.

Conocidos los principios bsicos, estamos en condiciones de encarar el Trazado yClculo de las Instalaciones Elctricas Domiciliarias. Los elementos que integranuna instalacin de este tipo son :

- Generador de corriente (en nuestro caso la lnea de alimentacin externa).

- Los dispositivos que consumen energa (carga).- Los conductores (cables).

- Los controles (llaves, interruptores, pulsadores, contactores).

A este listado debemos agregar los dispositivos de medicin y de seguridad yproteccin, tanto de las personas como de la propia instalacin.

Grados de electrificacin

Para la realizacin de los proyectos elctricos en viviendas el Reglamento de laAsociacin Electrotcnica Argentina establece el grado de electrificacin, quepermite determinar la demanda a los efectos del dimensionamiento de losconductores y los dispositivos de proteccin y conexionado correspondientes,como as tambin del nmero mnimo de circuitos y de puntos de utilizacin,compatibles con el uso previsto de las instalaciones de acuerdo al tipo de edificio,de esa manera se consideran los casos de viviendas, oficinas o localescomerciales.


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Viviendas:

Se establece cuatro tipos de grados de electrificacin que son los siguientes: Mnimo Media Elevada Superior

Observa el esquema de la instalacin elctrica de una vivienda. Lo primero esel fusible que protege la instalacin completa, luego los cables de la compaaelctrica pasan por el contador que mide el consumo para la factura de la luz.

Los cables pasan del contador al cuadro general (CGT), primero atraviesan elinterruptor de potencia que limita la intensidad mxima que puede circular por lavivienda. Luego pasan por el diferencial, cuya misin es asegurar que no se pierdecorriente elctrica por derivacin en los cables de la vivienda. Si alguien tocaaccidentalmente un cable con corriente, esta pasa a travs del cuerpo a tierra;entonces la intensidad de corriente que entra en la vivienda y la que sale son

diferente, y el diferencial salta automticamente, evitando que la persona seelectrocute. Algo similar ocurre cuando hay humedad en las paredes y los cablesque pasan por ella estn mal aislados.

Del diferencial, los cables pasan por los PIAs, que controlan la intensidad decorriente que pasa por cada uno de los circuitos en los que se ha dividido la vivienda.Desde los PIAs los cables pasan a las cajas de registro, desde donde salen todoslos cables que van a los enchufes y a los interruptores de la vivienda.


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Ejemplo de proyecto de una instalacin elctrica

Supngase una planta de un edificio para una vivienda unifamiliar, menor de 60

m2, de modo que se preselecciona el grado de electrificacin mnima sobre labase del mismo se realiza la distribucin de artefactos elctricos de modo quesatisfaga las condiciones mnimas de puntos de utilizacin establecidos.

En el proyecto los interruptores tienen que estar relacionados visualmente con laluminaria que deben operar, no siendo conveniente agruparlos en gran nmero.En efecto, si no existe una identificacin clara se produce el accionamiento intilde todas las llaves hasta encender la luz que corresponde.

Por otra parte, hay que analizar los accesos a los locales, para utilizar las llaves decombinacin que sean necesarias, con objeto de accionar las luminarias sin

efectuar desplazamientos excesivos.Los interruptores suelen ubicarse de 0.90 a 1.20 metros con respecto al nivel delpiso, debiendo tener en cuenta la mano de abrir de las puertas, colocndoselos de10 a 20 cm del marco, del lado de la cerradura y los tomacorrientes se disponende 0.30 a 0.40 metros del nivel del piso o en casos de combinados conjuntamentecon los interruptores a la altura indicada para estos.El tablero principal se ha unificado con el seccional y se ha ubicado al lado delmedidor de energa de la compaa, de acuerdo a detalle que se indica en elesquema, contando con bornera donde se distribuyen los conductores deproteccin a tierra, que son vinculados mediante un conductor a tierra de 4 mm2 auna jabalina para la puesta a tierra.

Para este caso las lneas deben ser por lo menos bifilares y los conductores aemplear son los comunes unifilares con la aislacin termoplstica de PVC que seubican en conjunto en las caeras, incluyendo adems, el conductor deproteccin PE para la vinculacin con la puesta a tierra.Para un adecuado diseo, en el caso de electrificacin mnima, se exige para loscircuitos de usos generales como mnimos un circuito para alumbrado y otro paratomacorrientes, por lo cual, cada local es abastecido por dos circuitos y en caso defalla de uno de ellos, siempre se cuenta con alguna fuente alternativa desuministro de energa elctrica en los mismos.

Adems, este criterio de proyecto permite acotar las bocas y reforzarconvenientemente los conductores del circuito de tomacorrientes, dado que en

muchos casos la potencia elctrica del artefacto que puede llegar a conectarse noes conocida y puede ser elevada.Con objeto de que los circuitos no sean excesivamente sobrecargados se admiteun mximo de 15 bocas de salida, entendindose como boca de salida los puntosde consumo elctrico como artefactos de iluminacin o tomacorriente, noincluyndose dentro de este computo las cajas de interruptores.Por otra parte se limita la intensidad de proteccin de los circuitos de usogenerales para iluminacin y tomacorrientes a 16 A.


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Tableros elctricos

Todos los circuitos elctricos deben tener tableros que estn constituidos por cajas

o gabinete con cubiertas y soportes, donde se colocan las llaves o interruptores,protecciones y en sado de instalaciones importantes, los elementos desealizacin y control, pudiendo ser diseados para montaje sobre el piso, pared ode embutir y construidos en metal o materiales plsticos.Los tableros tpicos de las instalaciones elctricas son los siguientes:

Caja o gabinete individual de medidor: quecontiene el medidor de energa de laCompaa Distribuidora.

Tablero principal: donde se instala elinterruptor principal de la instalacin.

Tablero o gabinete colectivo de medidores:

en edificios colectivos o de ciertaenvergadura que contiene los medidores deenerga. Este tablero generalmente cuentacon los interruptores principalespertenecientes a la instalacin las unidadesdel inmueble y en este caso, los gabinetesque los albergan, se comportan comotableros principales.

Tablero seccional: desde donde se operan ycontrolan los distintos circuitos destinados alos aparatos de consumo de la instalacin.

Puede haber tableros seccionales derivados del primero, que suelen denominarsesubseccionales, pudiendo coincidir el primer tablero seccional y el principal.

Diseo del tablero.

En el diseo, los tableros deben cumplir condiciones de: Rigidez mecnica Propiedades dielctricas No inflamabilidal No higroscopicidad Grado de proteccin de acuerdo a las normas IRAM

Los elementos de mando pueden estar a la vista o cubiertos con tapa a bisagra,pero solo debe poder accederse a las partes bajo tensin, mediante la remocinde coberturas con el uso de herramientas, por razones de seguridad.Los componentes elctricos no deben ser montados directamente sobre las carasposteriores o laterales, sino mediante soportes, perfiles o accesorios, no


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debindose instalar otros conductores que no sean los especficos de modo queno constituyan cajas de empalme de otros circuitos.

Las interconexiones elctricas pueden efectuarse segn los circuitos de salida dela siguiente manera:

conexionado o remocin de cada uno de los dispositivos de maniobra.

Al proyectar un tablero se debe tratar de:

calor no los afecte mutuamente, adems el conexionado y montaje deben ser fcily las maniobras deben efectuarse normalmente.

estar bien iluminado, con leyendas claras y visibles, empleando conductores conaislacin de distintos colores.Los equipos y aparatos de sealizacin, medicin, maniobra y proteccin debenesta identificados con inscripciones que precisen la funcin a la que estndestinados.

no debiendo estar flojos y sueltos. La disposicin de los aparatos debe permitir unconexionado sencillo con enlaces cortos, evitando en lo posible el cruzamiento delos conductores.

maniobra deben ser fcilmente accionables y ubicados a una altura respecto del

piso del local en el que el tablero est instalado entre 0,4 m y 2 m.

Ubicacin de los tableros

Los tableros se deben instalar en lugares secos, de temperaturas ambientenormal, de fcil acceso y alejados de otras instalaciones, tales como las de agua,gas, telfono, etc.

Pueden ser ubicados en pasillos y espacios de libre circulacin, en lugares secosy de cmodo acceso, debiendo tener delante de la superficie frontal un espaciolibre y de cmodo acceso, debiendo tener delante de la superficie frontal unespacio libre suficiente para facilitar la realizacin de trabajos y operaciones, elque no debe ser menor que 1 m. Para el caso en que los tableros necesitenacceso posterior debe dejarse detrs del mismo un espacio libre mnimo de 0,7 m.

El tablero seccional de una vivienda, oficina o local comercial, debe estar instaladoen lugar de rpida localizacin con buen nivel de iluminacin y a una altura


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adecuada para facilitar el accionamiento de los elementos de maniobra yproteccin, no debiendo interponerse obstculos que dificulten el acceso.

Elementos necesarios para definir tcnicamente un tablero

Para definir las caractersticas de un tablero elctrico, es necesario establecer unesquema de la instalacin completa, conteniendo como mnimo la siguienteinformacin:

Caractersticas de interruptores y clase de transformadores y tensin

Elementos de proteccin

Elementos de mando y sealizacin

Instrumentos de medida

Entrada al tablero ya sea por conducto de barras o cables, indicando en este caso

tipo y cantidad de conductores por fase

Barra o elementos de interconexin a tierra

Lugar de instalacin, condiciones ambientales, rea disponible, grado deproteccin mecnica, etc.

Para su clculo es necesario conocer algunos parmetros como la tensinnominal, frecuencia, corriente principal de las barras principales, potencia presuntade cortocircuito, caractersticas de las cargas, etc.


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Bibliografa.

Ruben R Levy, Instalaciones elctricas seguras. Nestor quadri, Instalaciones elctricas en los edificios. Arq. Jose Luis Borojovich, Instalaciones elctricas. Pginas de internet.

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