INSTALACIONES ELCTRICAS

PGINA - 5 -

CAPITULO 5

Instalacin Elctrica para Viviendas Unifamiliares

5.0. Introduccin

El diseo de las instalaciones elctricas de viviendas unifamiliares es uno de los trabajos ms sencillos desde el punto de vista de concepto, pero delicado desde el punto de vista de los detalles inherentes, y que son ocupacin frecuente del ingeniero electricista de obras.

5.1. Tipos de viviendas Unifamiliares

Un punto especialmente importante es ubicarse dentro del tipo de instalacin a la cual se le va a proyectar los servicios elctricos, uno de los mecanismos que inicialmente puede nutrir al ingeniero de proyectos, es clasificacin en tres categoras que el autor Penissi, O. (1986) se realizado en funcin del rea de construccin.

1ra Categora, viviendas residenciales de lujo, con una rea de construccin que generalmente excede los 250m2, poseen piscinas, grandes reas verdes, reas libres techadas, y una gran cantidad de servicios estimables.

2da Categora, su rea de construccin puede variar entre 120 y 250m2 posee todos los servicios para equipos electrodomsticos, incluso equipos para acondicionar el aire.

3ra Categora, entre 60 y 120m2 de construccin, los requerimientos para elementos de iluminacin y tomacorrientes sern mnimos, para bajar los costos de la instalacin. Los servicios de equipos electrodomsticos son pocos: nevera, lavadora, calentador, y algunos menores.

El ingeniero de proyectos elctricos debe estar completamente ubicado en que categora de vivienda se encuentra trabajando, ya que los requerimientos son muy diferentes para cada uno.

5.2. Informacin Inicial para el Proyecto

El primer paso que se debe llevar a cabo debe ser entre el dueo y el arquitecto preferiblemente, con la intervencin del ingeniero electricista, para establecer los requerimientos de equipos y su ubicacin. En esto se persigue realizar una compilacin de los requisitos elctricos de cada cuarto o ambiente de la residencia, tomando en cuenta los artefactos elctricos fijos y mviles, y dems dispositivos elctricos de la instalacin.

Sin duda que esta labor es sumamente compleja para residencias para la venta o alquiler, ya que no se conocen los requerimientos de los futuros dueos, pero lo que se suele hacer es utilizar las posibles hbitos de consumo promedio del estrato objetivo de venta o alquiler, para que la residencia resulte atractiva.

Es importante que se disponga de los planos de cada planta en escala 1:50 o 1:100, en los que se ubiquen los equipos de cocina, lavadero, mobiliario, closet, parque o reas verdes, canes, parrillera, piscina, jacuzzi, u otros elementos que consuman electricidad.

5.3. ubicacin de los Puntos de Servicios

Una vez que se tienen los planos de planta, se ha de proceder a tomar copias heliograficas de estos, para realizar la ubicacin o colocacin de los puntos de luz, artefactos fijos, interruptores, tomacorrientes y dems salidas.

Para emprender esta tarea, se ha de dejar claro que existe una simbologa y nomenclatura asociadas con criterios para mostrar un esquema de representacin grfica de las instalaciones elctricas y los equipos correspondientes.

La simbologa utilizada en Venezuela, para ubicar los elementos elctricos en los planos de planta, son los que la normativa COVENIN.

Ahora bien, existen una serie de criterios normalmente adoptados para la colocacin de los elementos de iluminacin y de tomacorrientes en cada una de las partes de la residencia, y que a continuacin se resumen (la fuente original que puede ser consultada es el Manual para el Diseo de Instalaciones Elctricas en Residencias, C.A. La Electricidad de Caracas).

Cocina:

Alumbrado: Se debe colocar como mnimo una lmpara en el techo para alumbrado general y se puede colocar otra en la pared o techo, para un alumbrado local, como fregadero, mesa de trabajo, etc., los controles de estas lmparas se colocarn en la pared, en una ubicacin estratgica.

Tomacorriente de Uso General: Los tomacorrientes se colocarn a una altura en la pared de 1.10m sobre el piso terminado, y se debe proyectar un tomacorriente cada 1.2m de mesa de trabajo, en caso menor se colocar uno. Si existe una mesa auxiliar, tendr un tomacorriente. Se recomienda un tomacorriente para el conjunto de refrigerado y congelador. Los tomacorrientes en la cocina deben ser de tipo dobles o triples, con bornes de alimentacin separado y neutro comn, con excepcin del refrigerador.

Tomacorriente de Uso Especial: Se han de considerar unas tomas de uso especial para el caso de cocina, ventilador, lavaplatos, triturador de desperdicios y calentador de agua, al igual que cualquier otro equipo especial que el futuro dueo estime.

Lavadero:Alumbrado: Se debe proveer una iluminacin acorde, es decir, proveer alumbrado general, y una iluminacin adecuada para trabajos minuciosos. Se recomienda colocar interruptores de pared para todos los artefactos del lavadero.

Tomacorrientes de Uso General: Al menos se ha de colocar un tomacorriente de uso general, este se ha de proyectar para conectar una mquina de cocer, parrillera elctrica, y usos diversos. Se puede utilizar tomacorrientes dobles o triples.

Tomacorriente de Uso Especial: Se han de proyectar tomas especiales para equipos tales como: lavadora, plancha, secador de ropa, ventilador, etc.

Closets:

Alumbrado: Se puede colocar uno o dos puntos de luz, en el techo o pared; en funcin del tamao del closet, se suele colocar un interruptor en la puerta que active a estos, o interruptor cerca de la puerta de acceso a este.

Tomacorriente de Uso General: No es comn, pero se puede seleccionar colocar un tomacorriente en el interior del closet.

Es importante mencionar que a exigencia del cliente final, se instalaran otros elementos elctricos.

Dormitorios:Alumbrado: Existen muchas tendencias y criterios al respecto, pero se suele emplear un alumbrado general fuerte en el techo, ya sea con luminarias cntricas y luz semidirecta, o en el caso de instalaciones de lujo, luz indirecta.

Tomas para luces adicionales son necesarias en la cabecera de la cama o camas, de igual forma en el caso de espejos y tocadores y en otras paredes. Es muy comn en instalaciones de primera categora incluir control de intensidad luminica. Un interruptor de mando central situado en la habitacin principal para centralizar y apagar luces interiores y exteriores es ideal. De igual forma se sugiere el uso de interruptores de tres vas para poder conectar el alumbrado general a voluntad, desde la puerta y la cama, al igual que es preferible interruptores de fcil acceso desde la cama.

Tomacorrientes de Uso General: En las habitaciones la colocacin de los tomacorrientes ser cada 3.60m de pared, y en funcin de la ubicacin de la cama. Se debe considerar tomacorriente a los dos lados del centro del sitio donde se ubicar la cama, a una distancia no mayor de 1.8m del centro. En los restantes espacios de la pared, hay que proveer tomacorrientes de tal manera que ningn punto utilizable de la pared est ms de 1.8m de un tomacorriente.

Es importante que se proyecte colocar tomacorrientes de 1 a 1.2m de los centros de la ubicacin de la cama. En instalaciones de primera categora es comn utilizar tomacorrientes triples y cudruples. Por ltimo es comn colocar al lado del interruptor de la puerta un tomacorriente.

Tomacorriente de Uso Especial: Es comn que ha se coloque una salida especial para acondicionador de aire o un calentador ambiental, dependiendo de la zona climtica.

Baos:

Alumbrado: En los baos se suele utilizar una iluminacin de tipo general, con un solo punto centrado en el techo, pero adems el punto ms importante es el del espejo la cual ha de ser considerado. No es comn la iluminacin en las paredes, pero se puede utilizar en ambos lados con un tercer punto en el techo en salas de bao con una gran rea de construccin. Todas la iluminacin ha de ser controlada por interruptores en la pared.

Tomacorrientes de Uso General: Un tomacorriente debe ser colocado a la altura del espejo de 0.9 hasta 1.5m. Este puede formar parte de la iluminacin del espejo. Es comn colocar dos tomacorrientes a ambos lados del espejo, y en otros lugares estratgicos, secos.

Tomacorrientes de Uso Especial: En aquellos baos cuya ventilacin sea dificultosa, se suele proveer una salida especial para un ventilador o extractor, embutido en la pared, el cual pueda ser controlado por un interruptor en la pared, y en casos de forma automtica, para que opere al cerrar la puerta.

Sala de Estar, Saln, Estudio, Biblioteca:Alumbrado: Es imprescindible un alumbrado general hecho por luces en el techo, aunque se permiten muchas variaciones luz directa, semidirecta, indirecta, todos adaptadas a los requerimientos decorativos establecidos por el cliente. Las luces del local van a depender de los hbitos y preferencias del cliente. Es recomendable utilizar interruptores de tres o cuatro vas para controlar este alumbrado general, adems de colocar algunas salidas de luces decorativas. Es interesante que para el uso del televisor, se agregue a la iluminacin general un control de intensidad.

Tomacorrientes de Uso General: Estos se colocan de forma que ningn punto utilizable de las paredes est a ms de 1.8m del prximo tomacorriente. En los tomacorrientes que se utilicen para iluminacin adicional, estos debern estar operado por interruptores en la pared, de tipo doble o triple. Es una prctica muy inteligente utilizar los rincones de paredes para colocar los tomacorrientes que en medio de las paredes, ya que la probabilidad de que queden oculto detrs de un mueble es alta.

Tomacorriente de Uso Especial: Es comn proyectar una o dos salidas para acondicionadores de aire o calentadores, si no se tiene previsto el uso de acondicionador centralizado de aire.

Comedor:Alumbrado: Se requiere al menos de un punto de iluminacin colocado en el techo y controlado por un interruptor en la pared. En ocasiones se agregan otros puntos de luz de tipo decorativo, que han de poseer igualmente un control por interruptor doble o triple.

Tomacorriente de Uso General: Se colocan tomacorrientes de manera que ningn punto de la pared utilizable quede a una distancia mayor de 1.8m. Si la mesa va contra la pared, los tomacorrientes han de quedar situados por encima de esta.

Tomacorriente de Uso Especial: En residencias de lujo, se suele dejar un punto de alimentacin para acondicionador de aire o calefactor.

Recibo, Pasillo:Alumbrado: Se debe utilizar luz controlada por interruptores de pared, de forma que quede correctamente iluminada, casos irregulares deben ser estudiados en forma particular.

Tomacorriente de Uso General: Se deben colocar un tomacorriente cada 5m lineales de pasillos, y para recibo con rea mayor a 2.5m2 debe tener al menos un tomacorriente. Se recomienda colocar en uno de los interruptores de pared un tomacorriente de uso general.

Escaleras:Alumbrado: En el tacho ha de disponerse puntos de luz para cada tramo de la escalera, que garantice una iluminacin adecuada. Esta debe ser controlada por interruptores de pared de vas mltiples.

Tomacorrientes de Uso General: En descansos de gran rea, se suele instalar una caja de salida para una luz decorativa, y en cada piso un tomacorriente con interruptor para iluminacin.

Instalaciones Exteriores:

Las instalaciones exteriores han de poseer el servicio elctrico que los elementos emplazados en el mismo requieran, ya que existe un sinnmero de atracciones que pueden ser colocadas en el exterior.

Pero en lneas generales, se debe proveer luces para todos los caminos, y sitios de estancia, de igual forma se recomienda una buena iluminacin exterior, entradas, salidas, etc., con fines de seguridad fsica de las instalaciones. Todos estos elementos han de poseer estratgicamente ubicados sus interruptores en las instalacin.

En cuando a los puntos de tomacorrientes de uso general y especifico, han de poseer una cantidad, capacidad y ubicacin, tal que permita en forma holgada cubrir los requerimientos de la carga.

Sistema de Seales y Comunicaciones:Seales: Se han de colocar pulsadores en las entradas de uso diario, conectados a zumbadores, timbres o campanas, y los cuales sern colocados en la cocina; para que sea odo en toda la residencia, en caso de no ser as, se han de proveer los mecanismos para que se logre.

En los sistemas de sealizacin, no se han de emplear calibres de conductores menores al #18 AWG.

Telfono: Se recomienda instalar al menos una caja de salida conectada a un tubo conduit de media pulgada, a la caja de entrada de la acometida, colocada segn las normas de la compaa de servicio telefnico.

En cada de ms de un piso, se han de colocar al menos una salida telefnica por piso, aunque en las instalaciones de lujo es comn incorporar salida de telfono en las habitaciones, cocina, y hasta en las instalaciones exteriores.

GENERALIDADES :

Es muy importante mencionar que en los casos en que los ambientes del interior de la residencia posean una extensin superior a 12m2 o 3.5x3.5m, se han de emplear clculos luminotcnicos aplicando el Mtodo de la Cavidad Zonal, para determinar el nmero y tipo de luminarias.

En el interior de las residencias comnmente se emplean luz incandescente, salvo las exigencias del propietario, en las que se puede emplear otros tipos como la fluorescente, en la biblioteca o la cocina.

Salvo en los casos especiales donde se requieren clculos luminotcnicos, se suele utilizar 100Watt por cada punto, salvo en reas grandes o exteriores donde se admiten 150 Watt o ms, segn sea el caso.

En el caso de los interruptores, se ha de tener especial cuidado, respecto al sentido en que las puertas abren, de forma que se pueda entrar y salir con comodidad al tiempo que se encienda y se apague la luminaria. Nunca se colocar un interruptor detrs de una puerta, ni muy distante del mismo, salvo los casos de varias vas. Por lo general se colocan del lado de la cerradura de las puertas. (ver seccin 210-16 del CEN)

No es comn que existan dos interruptores que controlen las misma luz, con una distancia menor a tres metros entre s.

La altura comn de colocacin para los interruptores es de 1.25m sobre el piso final, en algunas ocasiones a peticin del propietario se llegar hasta 0.90m, y teniendo presente que el sentido de encendido y apagado es vertical.

En el caso de los puntos de iluminacin en paredes, estos se instalarn entre 1.8 y 2m sobre el piso acabado.

Una vez que se han colocado los puntos de iluminacin, se deben formar los circuitos de iluminacin que irn al tablero, para ello en el plano de planta pertinente, se han de unir con lneas los puntos de iluminacin. Esta unin indica la conexin elctrica entre los puntos y no necesariamente la ubicacin fsica que ocupar en las paredes.

FIGURA 1Esquema de los circuitos de iluminacin

Se debe tomar como un buen criterio de diseo que los circuitos de iluminacin ser utilizado exclusivamente para este fin, para evitar cadas de tensin y fliker.Es lgico que en toda la vivienda se han de proveer circuitos para tomas de uso general, pero en el caso de viviendas de inters social solo ser uno, en la de nivel medio al menos dos y en el caso de lujo como mnimo tres. La altura de colocacin puede ser entre 0.3 a 0.4m, salvo en la cocina donde se admite entre 1.10 y 1.20m sobre el piso acabado. (ver seccin210-21b del CEN)

La canalizacin de los tomacorrientes ha de ir por el piso o paredes, mientras que las de iluminacin, han de ir por techos y paredes, por tanto al unir los puntos de tomacorriente para formar los circuitos de tomacorrientes de uso general conectados al tablero, se han de usar una lnea de trazo diferente.

FIGURA 2Esquema de circuitos de tomacorrientes de uso general

Los circuitos de tomacorrientes de uso especial, han de ser circuito individuales con sus respectivos interruptores que van al tablero y que alimentan a los artefactos fijos.

Los equipos que generalmente disponen de circuitos de fuerza son: cocina elctrica, triturador de desperdicios, calentador de agua, secadora, ventiladores, extractores, plancha, lavadora de ropa, motores para bomba de agua, etc., el tratamiento de estos elementos se har de forma individual.

Un punto importante en al colocacin de los elementos elctricos en la residencia, es la colocacin del tablero principal y el cuadro de medidor.

El tablero de medicin, o cuadro de medidor se ha de colocar en quintas y viviendas unifamiliares, en un lugar no muy distante de la lnea de suministro elctrico, y que sea fcilmente accesible al personal de la empresa elctrica, para su lectura y revisin. La ubicacin debe ser una parte externa de la casa, en una caja empotrada en la pared para tal fin, la empresa elctrica suministrar los datos respectivos para tal efecto.

Por otra parte el tablero principal se emplazar dentro de la vivienda a una distancia muy corta del contador de energa, generalmente es preferido, el rea de la cocina, lavadero, o simplemente un sitio estticamente no crtico, de la entrada. La ubicacin del tablero principal y el de los tableros de distribucin en instalaciones de envergadura, ha de ser la que sea cercana a los puntos de consumo. Se debe tener como un criterio valedero es que no se ha de colocar un circuito con ms de 20 metros entre el primer tomacorriente y el tablero.

5.4. Clculo de Circuitos Ramales

Los circuitos ramales dentro de una instalacin elctrica pueden ser de tres tipos, segn lo establecido en el CEN seccin 210-1, a saber: circuitos ramales que alimentan cargas de iluminacin, de artefactos y combinaciones de stas. Cualquier otro circuito ramal distinto a lo mencionado, ha de cumplir con lo establecido en el CEN.

Los circuitos ramales tambin pueden ser clasificados en funcin del valor mximo de corriente nominal o de ajuste del dispositivo de sobrecorriente (PSC), pudiendo ser estos: 15, 20, 30, 40 y 50 Amperes. (CEN seccin 210-3).

Los conductores empleados para los circuitos ramales han de estar identificados por un Cdigo de colores (CEN 210-5):

Todo conductor puesto a tierra debe ser de color blanco o gris.

El conductor de puesta a tierra de un circuito rama, si no es desnudo, debe ser de color verde continuo, o un color verde con una o ms rayas amarillas.

En los circuitos trifilares, uno negro, un blanco y uno rojo. En circuitos tetrafilares, negro, blanco, rojo y azul. En circuitos pentafilares: negro, blanco, rojo, azul y amarillo, Harper, E. (1996).

Los conductores de los circuitos ramales deben tener una capacidad de corriente no menor que la corriente nominal del circuito y no menor que la carga mxima que alimenta (CEN210-19). Y segn define la seccin 100 del CEN, los conductores se deben dimensionar de manera de no sobrepasar una cada de tensin del 3% para la salida ms lejana de fuerza, calefaccin, alumbrado, y otras cargas, y adems que no haya una cada de tensin mayor al 5% en la combinacin alimentador circuito ramal.

Circuitos de Tomacorrientes

Los circuitos ramales de tomacorriente, en sern diseados para soportar una tensin de 120 Voltios y una corriente de 15 a 20 Amperes (CEN 210-23). Cada tomacorriente se le asigna de acuerdo con el CEN 220-2c3, una carga no menor a 180 Volt - Amperes, con lo que para una tensin nominal de 120 Voltios, se admite que cada tomacorriente soporta una corriente mxima de 1.5 Amperes.

El autor Penissi, O. (1986) indica que el calibre mnimo recomendado para una instalacin residencial es el #12 AWC TW de cobre para circuitos de 20 Amperes, resultado que en este caso es posible que se utilicen 10 salidas, sencillas o dobles para 2x# 12 AWG TW de cobre y una proteccin contra sobrecorriente de 20 Amperes.

En el caso de viviendas de inters social, se pueden emplear circuitos de 15 Amperes para tomacorriente con un calibre de #14 AWG TW, de cobre, y una proteccin de sobrecorriente de 15 Amperes.

Circuitos de Iluminacin

Para l clculo de los circuitos ramales de iluminacin, se hace uso de la densidad superficial de carga (Da). De acuerdo a lo establecido en el artculo 220-2b del CEN, las cargas de alumbrado se obtiene por los Watt por metro cuadrado mnimos que establece para cada local la tabla 220-2b. En el caso particular de la carga de iluminacin de viviendas unifamiliares, se ha de aplicar una densidad de carga superficial (Da) de 30 Watt/m2.

TABLA 1Densidad de Carga Superficial por tipo de local

Tipo de LocalCarga Unitaria en Watt por m2

Auditorios10

Bancos50

Barberas, peluqueras y salones de belleza30

Iglesias10

Clubes y Casinos20

Tribunales20

Unidades de vivienda30

Garajes Comerciales5

Hospitales20

Hoteles y Moteles incluyendo apartamentos sin cocina20

Inmuebles comerciales e industriales20

Hospedajes15

Inmuebles de Oficina50

Restaurantes20

Escuelas30

Tiendas30

Depsitos2.5

Fuente: CEN (1978), Tabla 220-2b

La carga total del sistema de alumbrado se obtiene de multiplicar la densidad superficial de carga (Da = 30 Watt/m2) por el rea de la superficie interna de la vivienda (A en m2).

(1)

Para los circuitos de iluminacin general, la capacidad de corriente puede ser de 15 o 20 Amperes. Los de 15 Amperes son indicados para viviendas de inters social, recomendndose como calibre mnimo el #14 AWG TW de cobre, con una proteccin de sobre corriente de 15 Amperes, por otra parte, los circuitos de 20 Amperes, tendrn como calibre mnimo el #12 AWG TW de cobre con proteccin de 20 Amperes. Circuitos de iluminacin de 25 o 30 Amperes se reservan para alimentar unidades fijas de alumbrado con portalmparas de servicio pesado (poco visto en interior de viviendas residenciales "normales").

Para establecer el nmero de circuitos de iluminacin, se calcula primeramente la corriente que se hace necesario para la carga de iluminacin (Iilum).

(2)

la Vnominal en el caso de Venezuela ser 120 0 127 Voltios, esto en funcin del tipo de suministro de la empresa elctrica. Por ltimo, el nmero de circuitos de iluminacin (Numcircuito), se obtienen en funcin de la corriente nominal de los circuitos (Icircuito).

(3)

El nmero de circuitos debe ser un nmero entero igual o entero inmediatamente superior al nmero que se obtiene de la ecuacin anterior.

En el caso en que se sobrepasen los 3000 Watt de carga para iluminacin se suele implementar un tablero de distribucin para iluminacin, y en el calculo del alimentador de este, se har necesario, aplicar lo establecido en la seccin 220-10 del CEN, es decir, un factor de demada indicado enm la tabla 211, del mismo, pero este no se aplicar para determinar el nmero de circuitos ramales del alumbrado general.

TABLA 2Factor de demanda para carga de iluminacin

Parte de la carga de alumbrado general a que se le aplica el factor de demandaFactor de Demanda en %

Primeros 3000 Watt100%

Los siguientes hasta 120.000 Watt35%

Exceso sobre 120.000 Watt25%

Fuente: CEN (1978), tabla 220-11.

Circuitos para Tomacorrientes Especiales

Los circuitos para tomacorrientes especiales son calculados en funcin directa de las caractersticas de la carga, en las instalaciones residenciales, estos so especficos para aquellos equipos electrodomsticos que as lo requieran y en especial los que se encuentran conectados de manera permanentes a estos, como el caso de refrigeradores, acondicionadores de aire, lavadoras, calentadores de agua, etc.

El CEN establece que cuando un circuito alimenta solamente cargas de motor (bombas, hidroneumticos), se debe aplicar la seccin 430. Cuando un circuito alimenta solamente equipos de aire acondicionado o de refrigeracin o ambas cosas, se aplicar la seccin 440. Para circuitos que alimentan cargas que consisten de equipos accionados por motor y fijo en sitio y que tenga un motor mayor de 1/8 HP en combinacin con otras cargas, se basar el clculo de la carga en el 125% de la carga del motor ms grande, ms la suma de las otras cargas.

En cada caso de alimentacin de circuitos de tomacorrientes especiales se podrn utilizar circuitos de 15, 20, 30, 40, 50 Amperes, que segn el CEN poseen como requisitos:

TABLA 3Capacidad de corriente mnima para circuitos, segn el calibre de conductor

Capacidad del Circuito15 A.20 A.30 A.40 A.50 A.

CALIBRE MNIMO DEL CONDUCTOR

Hilos de Circuito Ramal14121086

Hilos de las Derivaciones Cordones y alambres para equipos de alumbrado1414141212

Proteccin contra sobrecorriente15 A.20 A.30 A.40 A.50 A.

Fuente: CEN (1978), Tabla 210-24.

En cada unidad de vivienda la carga de alimentador para artefactor pequeos se calcular en 1500 Watt por cada circuito ramal de dos hilos de artefactos pequeos, como cocina, despensa, refrigeracin, etc. o circuitos de 20 Amperes. (CEN 220-16).

En cada caso, conviene establecer un anlisis propio, para vigilar que se cumplan con esta normativa.

Circuito Ramal para Cocina Elctrica

La cocina elctrica, es cada da ms comunes en las viviendas modernas, estn son una carga de tipo resistivo, que posee una gran demanda (450 a 1500Watt), por lo que generalmente son alimentadas por circuitos bifsicos a 220 y 208 Voltios. La potencia de la cocina va a depender en forma directa del nmero de discos u hornillas, adems de la posibilidad de que disponga de un horno elctrico incorporado.

El circuito de alimentacin tpico para una cocina consiste en cuatro conductores (dos fases, neutro y tierra).

Ahora bien, en el caso en que el horno y la cocina elctrica se encuentran separados, es comn que cada uno posea un equipo desconexin (interruptor termomagntico) en forma individual que se suele colocar en un tablero de control, cercano a ambos equipos.

El calculo de la capacidad de corriente en el conductor de una cocina y por cada de tensin, se realiza en funcin de la corriente de carga de la misma.

El factor de demanda para el alimentador de cocinas de tipo domestico, hornos de pared, unidades para cocinar y otros artefactos para cocinas domsticas mayores de 1750 Watt, puede ser calculado por la tabla 220-19 del CEN.

Cuando dos o ms cocinas monofsicas estn servidas por un alimentador trifsico en sistema de cuatro hilos, la carga total se calcular sobre la base de dos veces el nmero mximo de cocinas conectadas entre dos fases.

Es comn en los proyectistas, asumir la carga de una cocina elctrica segn la primera columna (A) de la tabla 220-19 del CEN (8000 Watt), pero mtodo opcionales son la columnas B y C de esa tabla (factores de demanda 80% para menores 3,5 KW nominales)

Circuito Ramal para Refrigerador

El refrigerador elctrico, es uno de los equipos elctricos que se suele alimentar por un circuito ramal exclusivo. Los refrigeradores poseen una demanda en funcin del tamao del mismo, pero a nivel residencial su potencia raramente sobrepasa los 1000 Watt, aperando a una tensin nominal de 110 a 120 Voltios. El circuito ramal para el refrigerador ha de poseer tres conductores (fase, neutro y tierra) en un caso tpico resulta comn asignar un circuito ramal de 120Volt, 15 Amperes de 3x#12 TW de cobre. Los clculos por capacidad de corriente y cada de tensin se realizan en funcin de la corriente nominal del mismo.

Circuito Ramal para Horno Microondas

El microondas es un equipo que rpidamente se ha hecho presente en las cocinas modernas, su demanda es relativamente pequea aunque funcin de la envergadura de los mismos, en pocas ocasiones supera los 2000 Watt, aperando a 120 Voltios. Es comn que se le asigne un circuito exclusivo, de tres conductores (fase, neutro y tierra) con una capacidad de 20 Amperes.

Circuito Ramal para Trituradora de Desperdicios Elctrico

El triturador de desperdicios es un equipo muy comn en las cocinas de viviendas de primera categora, por lo que se le debe disponer de un circuito alimentador individual, en funcin de su demanda, por lo general entre 1000 y 2000 Watt en alimentacin de 120 Voltios, por lo que se emplean tres conductores (fase, neutro y tierra). Como este posee un motor el calculo del circuito ramal ha ser hecho con una corriente de diseo, que satisface lo establecido en la seccin 430 del CEN para motores. Es comn que para una trituradora tpica de 1/3 HP a 120 Voltios, resulte un circuito alimentador de 20 Amperes.

Circuito Ramal para Acondicionador de Aire

El equipo acondicionador de aire, puede ser de dos tipo: de Ventana y Central, el primero es muy comn en viviendas unifamiliares de categora media, y tiene una demanda elctrica en funcin de su capacidad de refrigeracin (12000, 15000 BTU, etc.) y se localizan en cada ambiente; los equipos centralizados poseen una altsima capacidad de refrigeracin (5, 10 Toneladas), y poseen su unidad compresora localizada en un solo punto, y una serie de ventiladores (Fancoil)en los diferentes ambientes. El diseo del conductor por capacidad de corriente y cada de tensin obedece a una corriente de diseo que satisface lo establecido en la seccin 430 del CEN.

Los acondicionadores de aire, pueden ser alimentados en sistema monofsico (120 Voltios), bifsico (220 o 208 Voltios) y trifsico (a 220 o 208 Voltios), en cada caso se ha de incluir conductores para el neutro y la tierra.

Circuito Ramal para Calentador de Agua Elctrico

Los modernos calentadores de agua, son diseados, para una instalacin no fija, pero su demanda depende del nmero de litros de agua a calentar. En el mercado existen de diversas capacidades entre 800 Watt hasta ms de 1800 Watt, lo ms comn es una tensin de operacin de 120 Voltios, y menos frecuente de 240 Voltios. La corriente de diseo del conductor, ser solo funcin del valor de la corriente nominal de equipo. En la alimentacin, se han de incluir los cables de fases pertinentes adems de tierra y neutro.

As, para un calentador tpico de 80 litros, en 120 Voltios (1500 Watt), resulta un 3x#12 AWC TW cobre, con un interruptor de 20 Amperes de un solo polo, en tubera de 1/2 pulgada de dimetro.

Circuito Ramal para Secador de Ropa

El secador de ropa, es otro equipo electrodomstico que requiere de un circuito ramal exclusivo desde el tablero de alimentacin.

La carga para secadoras elctricas de ropa en unidades de viviendaser de 5000 Watt o la potencia nominal de placa, la que sea mayor, por cada secadora servida. (CEN 220-18)

Se permite el uso de factores de demanda para el caso de ms de una secadora.

TABLA 4Factor de demanda para secadoras

Nmero de SecadorasFactor de Demanda %

1100

2100

3100

4100

580

670

765

860

955

1050

11-1345

14-1940

20-2435

25-2932.5

30-3430

35-3927.5

40 en adelante25

Fuente: CEN (1978), Tabla 220-18.

Los secadores se fabrican para alimentacin de 120 Voltios (monofsico), 208 o 220 Voltios (bifsico o Trifsico). Es ms comn el uso de la secadora a nivel residencial de alimentacin de 208 Voltios bifsico.

Para el caso de una secadora tpica de 5000 Watt, 208 Voltios, bifsica, resulta: 3x#10 TW de cobre, en tubera 3/4" EMT, y un interruptor de 30 Amperes de 2 polos ms neutro.

Circuito Ramal de Lavadora

En el rea de lavadero, segn lo establecido en el CEN 220-16b, se incluir una carga en alimentadores de no menos 1500 Watt para cada circuito ramal de dos hilos del lavadero. Este circuito en los ms comunes de 1500 Watt, 120 Voltios a 20 Amperes, ser utilizado para la conexin de la plancha y la lavadora de ropa, es comn que resulte 3x#13 TW de cobre en tubera 1.5" EMT y una proteccin de 20 Amperes de un solo polo.

Circuito de Motores de Bombas de Agua

Los circuitos para motores ms comunes en las residencias son los de portones elctricos, y bombas de agua; para estos se han de proveer circuitos individuales de alimentacin, que han de cumplir con la normativa CEN 430, para circuitos de fuerza y motores.

TABLA 5Potencia asociada a los equipos

DescripcinPotencia (Watt)

Asador de Parrilla1400

Aspiradora400

Aire Acondicionado 1/3 HP800

Aire Acondicionado 1/2 HP1100

Aire Acondicionado 3/4 HP1600

Aire Acondicionado 1 HP1850

Acondicionador Central 3HP (208, 3f)3455

Acondicionador Central 5HP (208, 3f)6015

Batidora150

Cafetera600

Calentador de Agua 30 Lts.800

Calentador de Agua 50 Lts.1100

Calentador de Agua 80 Lts.1500

Cocina de cuatro unidades6000

Cocina de dos unidades3000

Congelador350

Estufa500-2000

Horno Convencional4500

Horno de Microondas1400

Lavaplatos1500

Lavadora500

Licuadora100

Motor de Bomba de agua1600

Motor de bomba de piscina1850

Plancha normal1000

Plancha de vapor1500

Refrigerador pequeo300

Refrigerador grande700

Secador de ropa (208Voltios)5000

Televisor250

Tostador pequeo550

Tostador grande1100

Trituradora de desperdicios1500

Ventilador50-500

Fuente: Penissi O, (1986). Canalizaciones Elctricas Residenciales

5.5. Introduccin a la especificacin de tableros

Una vez que se ha logrado la ubicacin y caractersticas de cada uno de los circuitos ramales (iluminacin, tomacorrientes y tomacorrientes especiales), se ha de proceder al clculo de los tableros (principal y de distribucin), adems de la acometida de la vivienda. Es curioso mencionar que en los planos de instalacin elctrica se hacen con lneas curvas que no siguen exactamente el curso verdadero, pero que permite aportar la informacin referente al tipo de conexin elctrica real que existe.

En el diseo de tableros y acometidas, se pasa de la parte micro a la macro y se debe de tener especial cuidado, en cada uno de estas partes, para lograr un instalacin econmica, segura y confiable. Los tableros y acometidas han de ser diseados considerando especialmente los factores de demanda en cada circuito en funcin a lo establecido en el CEN.

5.6. Estudio de Carga

Une estudio de cargas, es una auditoria energtica que se le realiza a la instalacin elctrica, con el objetivo de obtener la demanda de diseo, requeridos para obtener las caractersticas del tablero (ya sea principal o de distribucin). Como se conoce en los tableros se centraliza la alimentacin y proteccin de los circuitos ramales, pero la capacidad del tablero queda expresada no necesariamente en funcin de la totalidad de la carga conectada al mismo, sino, el CEN recomienda aplicar factores de demanda.

Para el diseo de la demanda de diseo y la carga total de iluminacin, se puede realizar por dos mtodos: por medio de los datos de la demanda de cada punto de iluminacin, o bien utilizando la densidad de carga respectiva segn la tabla 220-2b del CEN: la demanda definitiva resultar la que resulte ms desfavorable de las dos.

TABLA 6Factor de demanda

CondicinFactor de la demanda

Primeros 3 KW o menos100%

Los siguientes hasta 120KWt35%

Exceso sobre 120 KW25%

Fuente CEN (1978). Tabla 220-11.

El diseo de las cargas de tomacorrientes de uso general y los del rea del lavadero, pueden ser incluidos en los clculos para el estudio de cargas, como parte de la carga de alumbrado, y ser ajustados como una demanda que es aplicada a los factores de demanda de la tabla 220-2b del CEN.

A la demanda calculada (lavadero, tomacorrientes generales e iluminacin) se han de incorporar la demanda de los circuitos especiales, considerando los factores de demanda indicados en el CEN:

Tabla 220-18 del CEN, indica los factores de demanda para secadoras elctricas de ropa de tipo domstico.

TABLA 7Factor de demanda para secadoras

Nmero de SecadorasFactor de Demanda

1 a 4100%

580%

670%

765%

960%

1055%

11-1350$

Fuente: CEN (1978). Tabla 220-18.

Tabla 220-19 del CEN, presenta la demanda mxima y factores de demanda para cocinas

TABLA 8Factor de demanda para cocinas

Nmero de artefactosDemanda mxima1Factor de demanda2Factor de demanda3

188080

2117565

3147055

4176650

5206245

1: No mayor de 12 KW nominales.

2: Menor de 3.5 KW nominales.

3: De 3.5 KW a 8.75 KW nominales.

Fuente: CEN (1978). Tabla 220-19

Finalmente en la tabla 220-30 el CEN establece un mecanismo alternativo con factores de demanda, para calcular la de demanda en unidades de vivienda unifamiliar.

NOTA: aquellos equipos que no posean un factor de demanda tipificados, se ha de suponer un 100% de la demanda.

5.6. Especificacin de Tableros

Los tableros distribuyen la energa elctrica del alimentador (feeder) a los circuitos ramales, y adems contienen los equipos de proteccin y maniobra pertinentes. El CEN solo indica que en el mbito residencial, se ha de tomar el uso de la proteccin contra sobrecorriente. El tablero ha de poseer una proteccin principal ya sea un interruptor o una cuchilla principal, y una serie de protecciones para los circuitos ramales. Los tableros a nivel residencial han de ser del tipo empotrado con los requerimientos de materias que el CEN establece, adems de tener una ubicacin estratgicamente fcil, por lo general, resulta muy conveniente desde el punto de vista esttico, a la vez de quedar a un distancia equilibrada a las diferentes cargas.

Las caractersticas preponderantes que se establecen cuando se especifica un tablero son: nmero de salidas de circuitos ramales y protecciones secundarias obtenidas en el diseo de los circuitos ramales; adems es conveniente especificar la proteccin general, tipos de barra, etc.

En el calculo de los tableros y su especificacin resulta til elaborar un cuadro que contenga la siguiente informacin:

Nmero de circuitos.

Descripcin de la carga que se conecta a cada circuito (iluminacin, tomacorriente, y todas y cada una de las cargas especiales).

Potencia en Watt, para cada una de las fases, incluyendo la del neutro.

La capacidad en corriente de acuerdo a la demanda de cada uno de los circuitos.

Tensin de operacin en funcin de la carga conectada (monofsica, bifsica, o trifsica y el nmero de hilos).

Calibre de los conductores de ramales y del alimentador, al igual que la tubera en uso.

Proteccin de cada circuito y la principal.

Para especificar la proteccin principal del tablero se ha de hacer uso del calculo de la acometida de la instalacin elctrica.

5.7. Especificacin de la Acometida Elctrica

La acometida es un ramal de la red de distribucin hacia la instalacin o vivienda del suscriptor. La acometida consta de los conductores del servicio, el interruptor principal con fusibles y la conexin a tierra. La acometida puede ser en esencia desde el punto de vista de la instalacin en: area y subterrnea, esta ltima es muy comn, y por otra parte segn el numero de hilos puede ser de dos (monofsico: fases + neutro: 120 Volt), tres hilos (bifsico : dos fases + neutro: 120/240 Volt) y de cuatro hilos (trifsico: tres hilos + neutro 120/240Volt).

Para especificar la acometida de la vivienda, se hace uso de la demanda de diseo en Amperes que se obtiene en el estudio de cargas, con lo que se obtendr el conductor y las tuberas que conforman la acometida. El CEN establece que en ningn caso la acometida ya sea area o subterrnea, debe poseer un calibre menor a #8 AWG de cobre o #6 AWG de aluminio (CEN 230-31 y 230-23). Los conductores de la acometida en funcin de lo establecido en la seccin 200 del CEN, deben tener una capacidad suficiente para la carga servida.

Los conductores subterrneos para acometidas no sern menores de 100 Amperes, 3 hilos, para una vivienda unifamiliar con una carga inicial calculada de 10 KW o mayor o 60 Amperes para otras cargas (CEN230-41b)

La proteccin de sobre corriente de la acometida ser una para cada una de las fases, y su capacidad en ningn momento ser superior su ajuste que la corriente permisible por el conductor. (CEN 230-90a).

Es una norma general que en la acometida, los conductores de la fases todos tengan el mismo calibre y el neutro un calibre menor (siempre que la corriente sea menor a 200 Amperes). En la acometida es prctica muy comn en Venezuela, utilizar el tubo plstico de PVC y el aislante del conductor TTU.

Referirse al mtodo de Eficiencia Luminica, que aparece en el texto: Taboada, J. (1983). Manual de Luminotecnia. Madrid: Editorial Dossat, S.A.

Por otra parte, este mtodo ser motivo de discusin en secciones posteriores de este trabajo.

Es la relacin entre la carga conectada (en Watt, KW o KVA) y la unidad de superficie

Da = Potencia/Unidad de rea

La densidad de carga superficial se emplea en estudios de carga en proyectos residenciales, comerciales o industriales, siendo el ms comn Watt/m2

En el clculo de la superficie se hara en base a las medidas exteriores del inmueble, no se incluir porches descubiertos, garajes o espacios abiertos.

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