Diseño de una Canalizacion Electrica Residencial_noPW

DISEÑO Y EJECUCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS TIPO RESIDENCIAL EN UN PLAN DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL

JOSÉ ALEJANDRO LÓPEZ AROCA

CESAR AUGUSTO PRIETO CAMARGO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGI CA

PROYECTO CURRICULAR DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA BOGOTÁ D.C.

2004

DISEÑO Y EJECUCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS TIPO RESIDENCIAL EN UN PLAN DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL

JOSÉ ALEJANDRO LÓPEZ AROCA CESAR AUGUSTO PRIETO CAMARGO

Trabajo de grado para optar al título de Tecnólogo en Electricidad

RENÉ ALEXANDER SOTO PÉREZ Director

Ingeniero Eléctrico

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

PROYECTO CURRICULAR DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA BOGOTÁ D.C.

2004

Nota de aceptación

Firma del tutor

Firma del jurado

Firma del jurado

Bogotá, 23 de enero de 2004

CONTENIDO

pág.

RESUMEN INTRODUCCIÓN

PRIMERA PARTE FUNDAMENTOS TEÓRICOS

1. INTRODUCCIÓN A LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES .......................... 13

1.1 DESCRIPCIÓN ................................................................................................................. 13

1.2 OBJETIVOS...................................................................................................................... 13

1.3 CÓDIGOS Y NORMAS ...................................................................................................... 14

2. SISTEMAS TÍPICOS DE DISTRIBUCIÓN............................................................................. 15

3. ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA RESIDENCIAL............. 16

3.1 CONDUCTORES............................................................................................................... 16

3.1.1 Clases de conductores para instalaciones de baja tensión.................................................. 16

3.1.2 Tipos de aislamientos...................................................................................................... 17

3.1.3 Calibres ......................................................................................................................... 18

3.1.4 Capacidad de conducción de corriente (ampacidad).......................................................... 21

3.2 ACCESORIOS .................................................................................................................. 25

3.2.1 Ductos ........................................................................................................................... 25

3.2.2 Cajas ............................................................................................................................. 26

3.2.3 Interruptores no automáticos............................................................................................ 27

3.2.4 Tomas ........................................................................................................................... 28

3.2.5 Rosetas ......................................................................................................................... 29

3.3 TABLERO DE DISTRIBUCIÓN ........................................................................................... 29

3.4 INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS ......................................................................... 30

3.5 ACOMETIDA ..................................................................................................................... 31

4. PUESTAS A TIERRA........................................................................................................... 33

4.1 CONCEPTO...................................................................................................................... 33

4.1.1 Puesta a Tierra Para Protección....................................................................................... 34

4.1.2 Puesta a Tierra Funcional................................................................................................ 34

4.1.3 Puesta a Tierra Provisional.............................................................................................. 34

4.1.4 Prohibición de usar el conductor neutro como conductor de tierra ....................................... 35

4.2 PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA .............................................................. 37

4.3 Electrodo de puesta a tierra ................................................................................................ 38

4.4 RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA ............................................................................... 39

4.5 MÉTODO DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA .............................. 39

5. LUMINOTECNIA ................................................................................................................. 44

5.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 44

5.2 REQUERIMIENTOS PARA ILUMINAR UN ÁREA SATISFACTORIAMENTE .......................... 45

5.3 SUGERENCIAS PARA EL ALUMBRADO DE VIVIENDAS .................................................... 45

SEGUNDA PARTE

PLANEACIÓN Y EJECUCIÓN DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA TIPO RESIDENCIAL

1. INTRODUCCIÓN................................................................................................................. 48

2. DISEÑO ............................................................................................................................. 48

2.1 PLANOS ELÉCTRICOS ..................................................................................................... 49

2.2 SIMBOLOGÍA .................................................................................................................... 50

2.3 CÁLCULOS REQUERIDOS................................................................................................ 51

2.3.1 Determinación de la carga y número de circuitos ramales.................................................. 51

2.3.2 Selección del conductor y dispositivos de protección.......................................................... 52

2.3.3 Regulación de voltaje ...................................................................................................... 53

2.3.4 Resumen de diseño ........................................................................................................ 54

2.3.5 Memorias de cálculo ....................................................................................................... 55

3. PRESUPUESTO ................................................................................................................. 56

4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ........................................................................................ 57

5. SUPERVISIÓN DE OBRA. ................................................................................................... 57

5.1 INSPECCIÓN DE MATERIALES......................................................................................... 57

5.2 ELABORACIÓN DE TABLAS DE CONTROL ....................................................................... 57

5.3 PRUEBAS A LA INSTALACIÓN.......................................................................................... 58

5.3.1 Pruebas de aislamiento ................................................................................................... 58

5.3.2 Pruebas de continuidad ................................................................................................... 58

5.3.3 Pruebas opcionales......................................................................................................... 60

6. TRAMITES LEGALES.......................................................................................................... 60

7. EJEMPLOS DE DISEÑOS APLICADOS A UN PROYECTO DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL ....... 61

7.1 DISEÑO DEL PROYECTO ................................................................................................. 61

7.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA .................................. 66

7.3 MEMORIAS DE CÁLCULO ................................................................................................ 70

7.4 PRESUPUESTO GENERAL............................................................................................... 73

7.5 SUPERVISIÓN DE LA OBRA ............................................................................................. 77

7.6 PROBLEMAS QUE SE PRESENTARON............................................................................. 86

8. CONCLUSIONES................................................................................................................ 88

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 90

ANEXOS ................................................................................................................................. 92

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Resistividad de diversos materiales.........................................................................16

Tabla 2. Dimensiones de conductores eléctricos desnudos....................................................21

Tabla 3. Temperaturas máximas de aislamientos..................................................................22

Tabla 4. Capacidad de conducción de corriente, no mas de tres conductores de cobre por ducto............ 23

Tabla 5. Factores de corrección por temperatura ambiente ....................................................24

Tabla 6. Factor de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en un ducto ...24

Tabla 7. Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano..............................................37

Tabla 8. Factores de demanda............................................................................................52

Tabla 9. Cantidad y costos de materiales eléctricos de la primera alternativa ..........................64

Tabla 10. Cantidad y costos de materiales eléctricos de la segunda alternativa........................64

Tabla 11. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda 5x12 ...............................................74

Tabla 12. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda 6x12 ...............................................75

Tabla 13. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda triangular.........................................76

Tabla 14. Tabla de control diario..........................................................................................80

Tabla 15. Tabla para consignar resultados de pruebas de aislamiento....................................80

Tabla 16. Tabla para consignar los resultados de las pruebas de continuidad .........................82

Tabla 17. Tabla para consignar datos de las medidas de resistencia de puesta a tierra............83

Tabla 18. Tabla de control para materiales eléctricos ............................................................84

.

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Alambre...............................................................................................................16

Figura 2. Cable ...................................................................................................................17

Figura 3. Cable paralelo o duplex ........................................................................................17

Figura 4. Cable encauchetado.............................................................................................17

Figura 5. Tubo CONDUIT y accesorios ................................................................................26

Figura 6. Cajas metálicas y suplementos..............................................................................27

Figura 7. Interruptor sencillo ................................................................................................27

Figura 8. Toma monofásica con polo a tierra ........................................................................28

Figura 9. Roseta o Plafón ...................................................................................................29

Figura 10. Tablero de distribución........................................................................................30

Figura 11. Interruptor termomagnético .................................................................................31

Figura 12. Distancias permisibles para una acometida casera................................................33

Figura 13. Circuito equivalente de una instalación eléctrica con dos cargas.............................35

Figura 14. Circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de

neutro con tierra..................................................................................................................36

Figura 15. Circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de

neutro con tierra y falla de cortocircuito .................................................................................36

Figura 16. circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de

neutro con tierra, falla de cortocircuito y desconexión del neutro en el tablero de distribución....37

Figura 17. Modo de instalación de un electrodo de puesta a tierra..........................................39

Figura 18. Conexión para medición de la resistencia de puesta a tierra...................................40

Figura 19. Conexión para medición de la resistencia de puesta a tierra con el método de dos

terminales ..........................................................................................................................41

Figura 20. Método de caída de tensión de tres terminales......................................................42

Figura 21. Efecto de los campos eléctricos en los electrodos de corriente...............................43

Figura 22. Metodo del IEEE Wiring Regulations ....................................................................44

Figura 23. Sala iluminada de forma decorativa sin lámparas de techo.....................................46

Figura 24. Utilización de apliques para evitar deslumbramiento debido al espejo .....................47

Figura 25. Distribución de espacios vivienda 5x12 ................................................................62

Figura 26. Distribución de espacios vivienda 6x12 .................................................................62

Figura 27. Distribución de espacios vivienda triangular...........................................................63

Figura 28. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda 5x12 metros...........................65

Figura 29. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda 6x12 metros...........................65

Figura 30. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda triangular ...............................66

Figura 31. Instalación de ductos subterráneos .......................................................................77

Figura 32 Ductos listos para prolongar en muros ..................................................................78

Figura 33. Prolongación de ductos aprovechando la construcción del bloque ...........................78

Figura 34. Accesorios eléctricos y terminados .......................................................................79

.

LISTA DE ANEXOS

pág.

ANEXO A. Interruptores conmutables .....................................................................................92

ANEXO B. Informes presentados a la organización Hábitat para la Humanidad.....................95

ANEXO C. Plano eléctrico de la primera alternativa de distribución de circuitos ramales,

uno para fuerza y otro de alumbrado.........................................................................................98

ANEXO D. Planos finales presentados a la organización Hábitat para la Humanidad

de los tres diseños arquitectónicos, vivienda 5x12 metros, 6x12 metros y triangular...............99

ANEXO E. Planos 3D de los tres diseños arquitectónicos, vivienda 5x12 metros,

6x12 metros y triangular........................................................................................................103

.

RESUMEN

En la organización Hábitat para la Humanidad, se presentó la necesidad de diseñar y supervisar

la instalación eléctrica para trece viviendas de interés social, en el perímetro urbano de Soacha

Compartir; teniendo en cuenta tres diseños arquitectónicos diferentes. La importancia de realizar

dichas labores, se debe a que en proyecto anteriores realizados por la mencionada organización,

se constataron algunas irregularidades en la instalación eléctrica de las viviendas, tales como:

falta de instalación de puesta tierra, incumplimiento de normas técnicas en cuestión de

instalación de interruptores, tomas y otros elementos, así como la ubicación inadecuada en

tableros de distribución y carencia de memorias de cálculo, entre otras.

La planeación de los diseños de la instalación eléctrica para las viviendas del proyecto San

Nicolás, se realizó teniendo en cuenta las falencias que se presentaron en proyectos ejecutados

anteriormente por la organización y realizando charlas con el cuerpo técnico, se crearon las

alternativas de solución para el nuevo proyecto.

La supervisión se efectuó durante el desarrollo de la obra, para garantizar que los procesos para

la terminación de la instalación eléctrica, fueran ejecutados de la mejor forma posible.

En el presente documento quedan planteados los fundamentos teóricos, para realizar una

planeación adecuada de una instalación eléctrica residencial y el trabajo de diseño y supervisión

realizado con la organización Hábitat para la Humanidad.

Este tipo de proyecto aporta a los pasantes una perspectiva mas clara de la realización de un

proyecto de vivienda de interés social, en el cual se interactúa con profesionales de otras

disciplinas, tales como la arquitectura, ingeniería civil, trabajo social, entre otras. Lo cual es

importante, ya que el adquirir conocimientos básicos en estas áreas, lleva a la solución de

obstáculos, imprevistos, cambios o adaptaciones durante la ejecución del proyecto, de una forma

mas eficiente.

Palabras claves: Diseño, supervisión, normas.

12

INTRODUCCIÓN

Las instalaciones eléctricas residenciales, aunque no presentan mayor complejidad tanto en su

diseño como en la ejecución, con frecuencia se encuentran viviendas que no cumplen los

requerimientos técnicos, de acuerdo a la normatividad colombiana, las cuales establecen

medidas que garanticen la seguridad de las personas y funcionalidad de los elementos eléctricos

y electrónicos; por esta razón es importante que se realice una adecuada planeación de la

instalación eléctrica, a cargo de profesionales en el área que garanticen la funcionalidad,

seguridad y eficiencia de la instalación.

Este documento es resultado del trabajo realizado como parte de una pasantia con la

organización Hábitat para la Humanidad Colombia, la cual es una asociación cristiana

internacional sin animo de lucro que busca el desarrollo de las comunidades a través de la

construcción y/o mejoramiento de la vivienda.

Con este trabajo de grado se pretende aportar un documento que sirva de consulta a los

estudiantes, para la cátedra de instalaciones eléctricas y mostrar el resultado del trabajo hecho

con la organización Hábitat para la Humanidad, de esta forma brindar al estudiante una visión

mas real y objetiva de lo que significa realizar un diseño eléctrico de instalaciones residenciales.

El presente trabajo se divide en dos partes, en la primera se presentan los fundamentos teóricos

y las normas aplicables a una instalación eléctrica residencial; en la segunda se incluyen los

aspectos que deben tenerse en cuenta para la planeación y ejecución de las obras.

Adicionalmente se presenta el trabajo realizado con la organización Hábitat para la Humanidad,

tanto en la parte de diseño como en la supervisión de las obras en el proyecto San Nicolás.

Se espera que este documento realmente sea un aporte valido para la cátedra de instalaciones

eléctricas residenciales y que sirva de soporte a los estudiantes, para cuando se enfrenten a

proyectos similares.

13

1. INTRODUCCIÓN A LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES

1.1 DESCRIPCIÓN

“La instalación eléctrica de una vivienda o edificio representa el eje central, del cual dependen

todos los sistemas y aparatos que posteriormente se conectan al mismo y dotan a la vivienda de

un alto grado de habitabilidad y confort. Para ello, una instalación eléctrica debe ser diseñada de

modo que, además de ser flexible, accesible y eficiente su empleo no represente riesgo para las

personas que las utilizan y los inmuebles mismos”1.

1.2 OBJETIVOS

Una instalación eléctrica debe cumplir con las siguientes características:

• Seguridad

Una instalación segura es aquella que no representa riesgo para los usuarios ni para los equipos

que alimenta o que están cerca. Los códigos eléctricos establecen requisitos, recomendaciones

y sugerencias que tienen por objetivo minimizar riesgos. Aunque estas regulaciones conducen a

instalaciones libres de riesgos, no garantizan que estas sean necesariamente eficientes,

convenientes, adecuadas o económicamente viables en determinado proyecto.

• Eficiencia

El diseño de una instalación debe realizarse de tal manera que se eviten consumos innecesarios

bien sea por pérdidas en los elementos que los constituyen o por imposibilidad para desconectar

equipos o secciones de alumbrado mientras estos no se estén utilizando.

• Economía

El capital disponible para el proyecto debe presupuestarse de tal manera que garantice la

compra de materiales de alta calidad, elaboración de diseños de los planos eléctricos, pago de

mano de obra calificada, y otras necesidades tales como los costos que generan los tramites de

solicitud ante entidades oficiales e imprevistos que puedan presentarse, teniendo en cuenta que

la realización de lo anterior debe hacerse con la menor inversión posible.

1 CEKIT . Curso Practico De Electricidad

14

• Flexibilidad

Se puede entender por flexibilidad aquella instalación que pueda adaptarse a pequeños cambios,

en la ubicación de los diferentes equipos en uso, sin que esto incomode de alguna manera al

usuario.

• Accesibilidad

Una instalación bien diseñada debe tener las previsiones necesarias para permitir el acceso a

todas aquellas partes que puedan requerir mantenimiento. También hace parte de este concepto

el hecho de que se pueda tener disponibilidad de los planos eléctricos, especificaciones técnicas,

etc.

1.3 CÓDIGOS Y NORMAS

La norma empleada en Colombia para instalaciones eléctricas residenciales es la NTC 2050, y

todo lo referente a dichas instalaciones debe consultarse allí, aunque se pueden emplear otras

normas como la NEC (National Electrical Code), IEC (International Electrotechnical Commission),

American Electricians’ Handbook, NEMA (National Electrical Manufacturers Association) o la

ANSI (American National Standards Institute). Para algunas especificaciones técnicas puede

consultarse el manual de diseño y construcción de instalaciones eléctricas del CIDET

(Corporación centro de investigación y desarrollo tecnológico).

Actualmente, se esta desarrollando un reglamento técnico de instalaciones eléctricas para

Colombia (RETIE), cuyo objetivo es establecer medidas que garanticen la seguridad de las

persona, de la vida animal, vegetal y de la preservación del medio ambiente; previniendo,

minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctrico.

NORMAS COMPLEMENTARIAS

Además de las normas mencionadas anteriormente, pueden consultarse las siguientes normas

NTC:

• 189 Bombillas eléctricas de tungsteno para uso general.

• 307 Electricidad. Cables concéntricos de cobre duro, semiduro y blando

para usos eléctricos.

15

• 911 Alambres conductores y cables para usos eléctricos. Terminología y definiciones.

• 1337 Interruptores para instalaciones eléctricas de alumbrado.

• 1650 Electricidad. Clavijas y tomacorrientes para uso general domestico.

• 2116 Equipo de maniobra y control de baja tensión . Parte 1 interruptores

automáticos.

• 1340 Variaciones permisibles de las tensiones de suministro.

2. SISTEMAS TÍPICOS DE DISTRIBUCIÓN

Las variaciones permisibles de las tensiones de suministro en Colombia son las establecidas en

la Norma NTC 1340. Para servicio desde las redes de uso general de distribución secundaria

actualmente se emplean los siguientes sistemas de distribución en Bogotá:

a) Monofásico Bifilar a 120 Voltios +5% -10% mediante acometida de dos conductores

conectados a fase y neutro2. En algunas áreas de la ciudad este servicio se presta a 150 voltios

+5% -10%.

b) Monofásico trifilar a 120/240 Voltios +5% -10% mediante acometida de dos conductores

conectados a fases y uno al neutro.

c) Bifásico trifilar a 120/208 Voltios +5% -10% mediante acometida de dos conductores

conectados a dos fases y uno al neutro, de un sistema trifásico tetrafilar de redes urbanas.

d) Trifásico tetrafilar a 120/208 Voltios +5% -10% mediante acometida de tres conductores

conectados a las tres fases y uno al neutro. En algunas áreas se presta a 150/260 Voltios +5% -

10%.

.

2 Este nivel de tensión fue el utilizado en las acometidas de las viviendas del presente proyecto.

16

3. ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA RESIDENCIAL

3.1 CONDUCTORES

Son materiales, en forma de hilos sólidos (alambre) o cable (varios hilos), a través de los cuales

se desplaza con facilidad la corriente eléctrica, por tener un coeficiente de resistividad muy bajo

(ver tabla 1).

Tabla 1. Resistividad de diversos materiales

Material Resistividad 20ºC O.cm

Plata 610645.1 −× Cobre 610723.1 −× Oro 610443.2 −×

Aluminio 610825.2 −× Tungsteno 610485.5 −×

Níquel 610811.7 −× Acero 610299.12 −×

Tantalio 61054.15 −× Nicromo 61072.99 −×

Oxido de estaño 610250 −× Carbono 6103500 −×

Los conductores empleados normalmente son de cobre o aluminio debido a su bajo costo;

aunque el material mejor conductor es la plata, no es empleado como conductor eléctrico debido

a que esto representaría un elevado valor comercial.

3.1.1 Clases de conductores para instalaciones de baja tensión

Alambres: Conductores formados por un hilo sólido, ver figura 1.

Figura 1. Alambre

.

17

Cables: Cuando un conductor esta fabricado con varios hilos mas delgados con la finalidad de

darle mayor flexibilidad, ver figura 2.

Figura 2. Cable

Cable paralelo o dup lex: Consta de dos cables aislados individualmente los cuales están unidos

únicamente por su aislamientos o bien se encuentran los conductores trenzados, ver figura 3.

Figura 3. Cable paralelo o duplex

Cable encauchetado: Cuando dos o mas cables independientes y convenientemente aislados

vienen recubiertos a su vez, por otro aislante común, ver figura 4.

Figura 4. Cable encauchetado

3.1.2 Tipos de aislamientos

El aislamiento de los conductores usado en instalaciones residenciales, está hecho a base de

materiales plásticos (aunque para usos especiales existen otros aislamientos como el asbesto,

bases de siliconas, hule, etileno propileno fluorinado, cambray barnizado, etc.) con la finalidad de

evitar cortocircuitos y fugas de corriente.

18

Los tipos de aislamiento más comunes en instalaciones residenciales son: TW, THW, THWN.

Estas referencias son exclusivamente para la clase de aislamiento del conductor y no para su

calibre, ya que éstas especifican las propiedades del material que contiene el aislamiento

(T=termoplástico, W= resistente a la humedad, H= resistente al calor, N= recubierto en nylon).

El aislante tipo T es adecuado sólo en lugares secos, los tipos TW, THW y THWN son

resistentes a la humedad y pueden ser utilizados en lugares húmedos. Los tipos THW y THWN

son resistentes simultáneamente a la humedad y al calor y pueden ser empleados en lugares

secos o húmedos; por esta razón son los mas empleados en instalaciones eléctricas

residenciales. La principal diferencia entre éstos dos últimos tipos de aislamiento es que el

THWN tiene la capa de aislamiento más delgada y una cubierta exterior en nylon, lo que permite

que se puedan instalar mayor número de conductores por ducto. En la actualidad el conductor

con aislamiento TW es poco usado, en gran parte, debido a que su costo comercial es casi igual

a los tipos THW y THWN.

3.1.3 Calibres

Los conductores se designan generalmente por su calibre AWG (American Wire Gauge), un

número que especifica el diámetro del conductor desnudo y por tanto su área transversal. En el

sistema AWG, los diámetros de los conductores se designan en milésimas de pulgadas o mils y

las áreas transversales en circular mils o mils cuadrados. Un circular mil (cmil o c.m.) equivale al

área de un circulo de un mil de diámetro (una milésima de pulgada), expresando esto

matemáticamente se obtiene :

a) Sistema métrico.

( ) 26-22 x10067.500127.0r(cmil) Area

00127.02

00254.0

2

mil 1r

00254.01000

54.2

1000

pulgada 1(mil) Diametro

cm

cmcm

cmcm

=⋅=⋅=

===

===

ππ

.

19

b) Sistema ingles.

( ) 27-22 7.85x10in 0005.0r(cmil) Area

0005.02

001.0

2

mil 1r

001.01000

pulgada 1(mil) Diametro

in

inin

in

=⋅=⋅=

===

==

ππ

cmil4

mil1 2

π=

4

dA

22 ⋅

=⋅=π

π r ; donde r es el radio y d es el diámetro del área circular a determinar.

22

2

(mm)) Radio()(mm Area

mil))(Diametro(Area(cmil)

⋅=

=

π

En el sistema AWG se identifica el calibre del conductor desnudo mediante códigos numéricos,

especificados para áreas transversales en circular mils (cmil); a medida de que este número

aumenta, su diámetro disminuye y por lo tanto su área transversal, y cuando el número

disminuye su área transversal aumenta.

En instalaciones eléctricas residenciales el mínimo calibre permitido por la NTC 20503 es el

número 14 AWG, el cual tiene aproximadamente un diámetro de 64mils; para expresar su área

transversal en circular mils (cmils) y en milímetros cuadrados (mm²) tenemos:

cmilsmils 4096) 64(mil))(diametro(Area(cmil) 22 ===

2222 3217) 32()Radio(mil)()Area(mil milsmils =⋅=⋅= ππ

cmil4

mil1 2

π=

cmilscmilsmils

cmilmils 4096 3217

4

1

4

3217Area(cmil) 2

2 =⋅=⋅=⇒π

π

2-4105.067cmil mm×=

3 NTC 2050 Primera actualización, Capitulo 2, Sección 210-19 apartado c, P. 42

20

2242 075.2 1

409610067.5)Area(mm mm

cmils

cmilsmm =⋅×= −

Alambres de calibres menores al número 14 AWG son los números 16, 18, 20 y así

sucesivamente. Uno de los alambres mas delgados es el número 40 AWG que tiene un diámetro

aproximado de 0.003 pulgadas (3mils); realizando el procedimiento anterior:

cmilsmils 9) 3(mil))(diametro(Area(cmil) 22 ===

23242 1056.4 910067.5)Area(mm mmcmilsmm−− ×=⋅×=

Se puede observar que es muy delgado. Tamaños mas grandes que el numero 14 AWG son el

12, 10, 8, 6 así hasta el número 1 AWG (aproximadamente 83 kcmil); de aquí en adelante los

conductores con áreas transversales mayores, su calibre se identifica con el numero 0 o 1/0, 00

o 2/0, 000 o 3/0 y 0000 o 4/0. Los conductores de calibres mayores que el 4/0 se designan por

su sección transversal en cmil empezando con el de 250000 cmil (250 kcm) hasta el calibre mas

grande reconocido, que es de 2000000 cmil (2000 kcm).

Con lo anterior se podrán interpretar adecuadamente los datos que ofrecen las tablas que

indican la sección transversal del conductor desnudo. A continuación se presenta la tabla 2 de

dimensiones de conductores eléctricos desnudos:

.

21

Tabla 2. Dimensiones de conductores eléctricos desnudos

Sección transversal del conductor

Calibre AWG ó KCM

KCM mm²

Diámetro del conductor mm

14 4.107 2.1 1.627 12 6.530 3.3 2.052 10 10.38 5.3 2.983 8 16.51 8.7 3.263 6 26.25 13.3 4.134 4 41.74 21.1 5.189 3 52.63 26.7 5.827 2 66.37 34 6.543 1 83.69 42 7.347

1/0 105.5 54 8.250 2/0 133.1 67 9.266 3/0 167.8 85 10.404 4/0 211.6 107 11.683 250 250 127 12.699 300 300 152 13.912 350 350 177 15.026 400 400 203 16.064 500 500 253 17.960 600 600 304 19.674 700 700 355 21.251 750 750 380 21.996 800 800 405 22.718 900 900 456 24.096 1000 1000 507 25.399 1250 1250 633 28.397 1500 1500 760 31.108 1750 1750 887 33.600 2000 2000 1015 35.920

3.1.4 Capacidad de conducción de corriente (ampacidad)

Los conductores eléctricos tienen recubrimientos aislantes, los cuales son fabricados de

diferentes materiales orgánicos, estos materiales influyen en la capacidad de conducción de

corriente del conductor debido a las temperaturas admisibles de cada material antes de que este

pierda sus propiedades físicas; así un conductor de determinado calibre puede variar su

capacidad de conducción de corriente debido al tipo de material aislante que éste posea. A

continuación se presenta la tabla 3 de temperaturas máximas permisibles para algunos tipos de

aislamientos:

.

22

Tabla 3. Temperaturas máximas de aislamientos

Designación Temperatura máxima

Tipo de material

RH 75ºC Hule resistente al calor RHH 90ºC Hule resistente al calor RHW 75°C Hule resistente al calor y a la humedad RUH 75°C Hule látex, resistente al calor RUW 60°C Hule látex, resistente a la humedad

T 60°C Termoplástico, retardador de la flama TW 60°C Termoplástico, resistente a la humedad, retardador de la flama

THHN 90°C Termoplástico, resistente al calor, retardador de la flama THW 75°C, 90°C Termoplástico, resistente al calor y la humedad, retardador de la flama

THWN 75°C, 90°C Termoplástico, resistente al calor y la humedad, retardador de la flama

XHHW 75°C, 90°C Polietileno vulcanizado, resistente a la humedad y el calor MTW 60°C, 90°C Termoplástico, resistente a la humedad, al calor y al aceite TA 90°C Termoplástico y asbesto

TBS 90°C Termoplástico, de malla exterior fibrosa SIS 90°C Hule sintético resistente al calor MI 85°C, 250°C Aislamiento mineral UF 60°C, 75°C Subterráneo, para alimentadores y circuitos derivados

USE 75°C Subterráneo, para acometidas SA 90°C, 125°C Silicón y asbesto

FEP 90°C Etileno Propileno Fluorinado FEPB 200°C Etileno Propileno Fluorinado

V 85°C Cambray barnizado AVA 110°C Cambray barnizado y asbesto AVL 110°C Cambray barnizado y asbesto impregnados

A 200°C Asbesto AA 200°C Asbesto AI 125°C Asbesto impregnado

AIA 125°C Asbesto impregnado p 85°C Papel

La ampacidad de un conductor se puede definir como la corriente máxima que éste puede

transportar en forma continua, sin incrementar la temperatura del aislamiento al límite que altere

las propiedades físicas de los mismos, por sobre calentamientos que puedan provocar

endurecimientos o cristalizaciones, que ardan, se derritan o se creen posibles fisuras.

La ampacidad nominal de cada conductor esta basada en una temperatura ambiente de 30ºC

(86ºF); esta temperatura se especifica cuando los conductores no tienen ningún flujo de

corriente. En la tabla 4 se presenta la capacidad de conducción de corriente para diferentes

calibres de los conductores:

23

Tabla 4. Capacidad de conducción de corriente, no mas de tres conductores de cobre por ducto.

Tipo de aislamiento THWN, RUW, T, TW, TWD, MTW RH, RHW, THW, THWN, DF, XHHW, RUH

Temperatura máxima 60°C 75°C Calibre AWG/KCM En ducto Al aire En ducto Al aire

14 20* 25* 20* 30* 12 25* 30* 25* 35* 10 30 40 35* 50* 8 40 60 50 70 6 55 80 65 95 4 70 105 85 125 3 85 120 100 145 2 95 140 115 170 1 110 165 130 195

1/0 125 195 150 230 2/0 145 225 175 265 3/0 165 260 200 310 4/0 195 300 230 360 250 215 340 255 405 300 240 375 285 445 350 260 420 310 505 400 280 455 335 545 500 320 515 380 620 600 355 575 420 690 700 385 630 460 755 750 400 655 475 785 800 410 680 490 815 900 435 730 520 870 1000 455 780 545 935 1250 495 890 590 1065 1500 520 980 625 1175 1750 545 1070 650 1280

2000 560 1155 665 1385

* La protección contra sobrecorriente de estos conductores, no debe superar los 15 A para el conductor de

calibre 14 AWG, 20 A para el 12 AWG y 30 A para el 10 AWG.

En caso de que la temperatura ambiente sea mayor a los 30°C y el alambre este conduciendo la

corriente máxima (especificada a 30°C) que puede soportar el aislamiento, éste excederá la

temperatura admisible del mismo, provocando cambios en sus propiedades físicas. Para que

esto no suceda se debe aplicar un factor de corrección de acuerdo a la tabla 5:

24

Tabla 5. Factores de corrección por temperatura ambiente

Temperatura ambiente

Temperatura máxima permisible en el aislamiento

°C 60°C 75°C 85°C 90°C 110°C 125°C 200°C 31-40 0.82 0.88 0.90 0.91 0.94 0.95 - 41-45 0.71 0.82 0.85 0.87 0.90 0.92 - 46-50 0.58 0.75 0.80 0.82 0.87 0.89 - 51-55 0.41 0.67 0.74 0.76 0.83 0.86 - 56-60 - 0.58 0.67 0.71 0.79 0.83 0.91 61-70 - 0.33 0.52 0.58 0.710 0.76 0.87 71-80 - - 0.30 0.41 0.61 0.68 0.84 81-90 - - - - 0.50 0.61 0.80

91-100 - - - - - 0.51 0.77 101-120 - - - - - - 0.69 121-140 - - - - - - 0.59

Por ejemplo si un alambre número 14 AWG con tipo de aislamiento THW, cuya capacidad de

corriente es de 20 A se instala en un ambiente en el cual la temperatura es de 40°C, su máxima

ampacidad se reduce a 17.6 A. Esto se obtiene multiplicando la capacidad del conductor en

amperios por el factor de corrección según la temperatura ambiente; de acuerdo a la tabla 5 la

capacidad de conducción de corriente a 40 grados centígrados para éste conductor se calcula de

la siguiente forma: AA 6.1788.020C)40ampacidad( =⋅=° . Como se observa la ampacidad a

40°C se reduce en un 12% de la ampacidad nominal (30°C), por esta razón es muy importante

tener en cuenta la temperatura a la que puede estar expuesto el conductor para elegir el calibre y

el aislamiento adecuado. El numero de conductores instalados en un ducto, también influye en la

capacidad de conducción de corriente del conductor, por lo tanto se debe aplicar un factor de

ajuste para mas de tres conductores, como de presenta en la tabla 6.

Tabla 6. Factor de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en un ducto

Número de conductores portadores de corriente

Porcentaje del valor de las tablas ajustado según la temperatura ambiente si fuera necesario

De 4 a 6 80 De 7 a 9 70

De 10 a 24 70 De 25 a 42 60

De 43 en adelante 50

25

3.2 ACCESORIOS

Para la ejecución de instalaciones eléctricas residenciales se requieren diversos elementos o

accesorios (además de los conductores) tales como ductos, cajas, interruptores, tomas, rosetas,

de los cuales se dan sus definiciones, aplicaciones y algunos aspectos técnicos.

3.2.1 Ductos

Existe una amplia variedad en los tipos de ductos, cabe mencionar que en instalaciones

domiciliarias un medio común de canalización de los conductores son tuberías de PVC o

metálicas ( fierro barnizado o galvanizado).

• Tubo (conduit) rígido no metálico PVC

Según la norma NTC 20504 un tubo (conduit) de material no-metálico debe ser adecuado,

resistente a la humedad y atmósferas químicas. Para uso por encima del suelo, debe ser

además retardante de la llama resistente a los impactos y al aplastamiento, resistente a las

distorsiones por calentamiento en las condiciones que se presenten durante el servicio y

resistente a las bajas temperaturas y a la luz del sol. Para usos subterráneos el material debe ser

aceptablemente resistente a la humedad y los agentes corrosivos, además debe tener

resistencia suficiente para soportar malos tratos, como impactos y aplastamientos durante su

manipulación en instalaciones. En instalaciones subterráneas se permiten tubos certificados

para este objeto en longitudes continuas en un carrete cuando son diseñados para enterrarlos

directamente, sin empotrarlos en concretillo, el material de estos tubos deben ser capaz de

soportar las cargas continuas previstas después de la instalación.

• Tubo (conduit) de polietileno

El tubo (conduit) de polietileno es una canalización semi-rígida, lisa, con sección transversal

circular y sus correspondientes accesorios aprobados para la instalación de conductores

eléctricos. Está compuesto de un material que es resistente a la humedad, a atmósferas

químicas. Este tubo (conduit) no es resistente a la flama.

.

4 Norma Técnica Colombiana (NTC2050) primera actualización, Capitulo 3 sección 347-1, P. 259.

26

• Tubo (conduit) metálico tipo semipesado

Un tubo (conduit) metálico tipo semipesado es una canalización metálica, de sección circular,

con juntas, conectores y accesorios integrados o asociados, aprobados para la instalación de

conductores eléctricos.

Figura 5. Tubo CONDUIT y accesorios

3.2.2 Cajas

Son empleadas para instalar las salidas de alumbrado, interruptores, tomacorrientes, salidas

para teléfono y TV u otros dispositivos similares, así como también en puntos de empalme o

derivación. Son fabricadas cuadradas, rectangulares y redondas u octogonales, además de

accesorios tales como suplementos y tapas para cada tipo de caja.

Las cajas redondas u octogonales son utilizadas para salidas de iluminación situadas en los

techos ó apliques en pared, las cajas cuadradas y rectangulares son utilizan principalmente en

salidas de fuerza de la instalación residencial.

Existen también cajas no metálicas fabricadas en cloruro de polivinilo (PVC), estas se utilizan

frecuentemente con tubos de conducción rígidos no metálicos y tienen la misma forma que los

tipos de cajas metálicas más comunes.

.

27

Figura 6. Cajas metálicas y suplementos

a) caja 5800 con dimensiones de 5.5x 9 cm. b) caja 2800 con dimensiones de 9x 9 cm. c) suplementos para la caja 2800 para la adición de accesorios (interruptores o tomacorrientes) y d) suplementos para la caja 2800 para la

adición de rosetas y cerramiento de la caja.

a) c)

b) d)

3.2.3 Interruptores no automáticos

Son dispositivos de accionamiento manual capaces de energizar o desenergizar un circuito de

alumbrado o similar, pueden ser unipolares, bipolares o tripolares, conmutables o sencillos. Los

interruptores conmutables de tres vías dan la posibilidad de controlar el encendido de una

lámpara desde dos puntos diferentes, son comúnmente empleados en escaleras y salas amplias.

Adicionalmente existen interruptores conmutables de cuatro vías con los cuales es posible

controlar una lámpara desde tres o mas puntos. En el anexo A se presenta información de la

forma de conexión de los interruptores conmutables.

Figura 7. Interruptor sencillo

.

28

3.2.4 Tomas

Dispositivo de contacto tipo hembra instalado en una salida (caja) para que un equipo se conecte

a él, los valores nominales y la disposición de los polos son los especificados en la Norma NTC

1650. En instalaciones residenciales se emplean tomacorrientes sencillos, dobles, con salida de

polo a tierra y las tipo GFCI (interruptor de protección contra falla a tierra) que se exigen en

lugares húmedos como cocinas, patios y baños, la cual tiene como finalidad proteger a las

personas de corrientes de falla a tierra (electrocución). La expresión corrientes de falla a tierra,

se refiere a la corriente eléctrica que pasa a tierra de forma no intencional. Esta corriente es

peligrosa cuando en su recorrido pasa por una persona. Si la corriente eléctrica hace una

descarga a tierra a través de una persona, puede provocarle un grave shock eléctrico e incluso la

muerte por electrocución.

Un tomacorriente GFCI establece una diferencia entre la corriente eléctrica de la fase y el neutro

del circuito, en condiciones normales esta diferencia debe ser cero; cuando se origina una falla

de puesta a tierra se produce un desequilibrio de corriente y una diferencia de tan solo 5mA

puede originar el disparo del tomacorriente GFCI.

Un GFCI no es un mecanismo para protección de sobrecargas. Tampoco pude proteger a una

persona si toca ambos conductores o el conductor de alimentación de otro circuito secundario.

Su única función es proteger contra choques causados por fallas entre el conductor de

alimentación y tierra, que es la causa más común de choques eléctricos.

Figura 8. Toma monofásica con polo a tierra

.

29

3.2.5 Rosetas

Las rosetas, también llamadas portalámparas o plafones son dispositivos cerámicos o plásticos

que brindan soporte mecánico a una bombilla y continuidad eléctrica para que ésta pueda

alimentarse de un circuito dado.

Figura 9. Roseta o Plafón

3.3 TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

En un tablero de distribución se concentran los dispositivos de protección y de maniobra de los

circuitos eléctricos de la instalación (para mayores referencias véase la NTC 2116 Equipo de

maniobra y control de baja tensión, Parte 1 interruptores automáticos). En el caso de

instalaciones residenciales este tablero generalmente consiste en una caja de lamina de calibre

10 con pintura anticorrosiva, viene en diferentes tamaños de acuerdo al número de circuitos que

se quiera disponer en la instalación eléctrica, en cuyo interior se montan los interruptores

automáticos respectivos.

Para lograr una instalación eléctrica segura, se debe contar con dispositivos de protección que

actúan en el momento en el que se produce un cortocircuito o una sobrecarga en algún punto del

circuito. De esta forma se logra que una persona que accidentalmente entra en contacto con

algún conductor, no quede expuesta a corrientes peligrosas por más tiempo de lo que puede

resistir el cuerpo humano. Además, se evita el sobrecalentamiento de los conductores y equipos

eléctricos, evitando así daño en el material y posibles causas de incendio.

.

30

Figura 10. Tablero de distribución

Lamina en hierro procesado en frió, con tratamiento químico de bonderización y fosfatado. Acabado final en pintura epóxica horneable aplicada con pistola electrostática y tortillería galvanizada.

3.4 INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS

Dispositivo eléctrico diseñado para abrir y cerrar un circuito por medio manual y que

adicionalmente actúa automáticamente por medios electromagnéticos abriendo el circuito al

presentarse una sobrecorriente predeterminada ya sea por sobrecarga o por falla en el circuito,

sin dañarse cuando se usa de manera adecuada dentro de sus capacidades nominales.

Los interruptores termomagnéticos, en condiciones normales de operación del circuito,

idealmente no deberían actuar, por lo cual no pueden ser empleados para energizar o

desenergizar una carga de manera directa, ya que no están construidos para esta finalidad; en

caso de hacerlo, la vida útil del dispositivo se verá afectada (la vida útil de un interruptor

termomagnético se determina mediante el número de disparos que éste realice) y

adicionalmente están diseñados para operar en ciertas condiciones bajo una curva característica

de disparo (grafica 1), en ella se evidencian dos características, curva térmica y magnética; en la

primera, el dispositivo actúa contra sobrecargas, midiendo el calentamiento indirectamente

mediante el control de la corriente que recorre el circuito; esta característica de disparo es de

tiempo dependiente o inverso, es decir que a mayor valor de corriente es menor el tiempo de

actuación. La característica magnética actúa contra corrientes de cortocircuito, su característica

de disparo es de tiempo independiente, es decir que a partir de cierto valor de corriente de falla,

la protección actúa siempre en el mismo tiempo. .

31

Gráfica 1. Curva de disparo de un interruptor termomagnético

Figura 11. Interruptor termomagnético

3.5 ACOMETIDA

Una acometida es el conjunto de conductores y equipo necesario para suministrar energía

eléctrica desde el sistema eléctrico de distribución a la instalación eléctrica interior. Por el ducto

que lleva los conductores de la acometida no deben alojarse otros tipos de conductores. Un

edificio u otra estructura al que llegue el suministro de energía eléctrica, debe tener solo una

acometida salvo algunas excepciones de la NTC 20505.


32

Los conductores de la acometida deberán tener suficiente capacidad portadora de corriente para

manejar la carga, sin que se presenten aumentos de temperatura que deterioren el aislamiento.

Su resistencia mecánica será adecuada a las condiciones de instalación, además los

conductores deben ser aislados para la tensión de servicio.

Los conductores de acometida deben soportar normalmente la exposición de los agentes

atmosféricos. Los conductores individuales deben estar aislados o cubiertos con un material

termoplástico extruido o aislante termoajustable.

Los conductores no deben tener un calibre menor de 8 AWG (8.36 mm²) si son de cobre o 6

AWG (13.29 mm²) si son de aluminio o cobre revestido de aluminio, esto se establece en el

reglamento de conexión de CONDENSA S.A.

Acometidas Aéreas: la componen los conductores que van desde el ultimo poste u otro soporte

aéreo, incluyendo los empalmes si los hay, hasta el punto en que estos conductores entran a la

canalización de la edificación. De este punto en adelante se denominan conductores de entrada

de la acometida. La acometida aérea estará a una altura no inferior de 2.5 metros del techo. Si

su tensión es de 600 V o menos y pasa sobre techos de alta pendiente, se permite reducir esta

distancia hasta 0.9 metros. Aunque la práctica de pasar acometidas sobre los techos es

aceptada por la norma NTC 2050, su uso no es recomendable y deberá ser evitado.

Las acometidas aéreas no deberán estar a menos de 3 metros de altura de las aceras accesibles

únicamente a peatones, ni a menos de 3.9 metros en las áreas no sujetas a trafico de camiones,

ni a menos de 5.5 metros en las vías públicas, ni a menos de 0.9 metros de las ventanas o

balcones. El punto de llegada al inmueble nunca estará a menos de tres metros de su piso

acabado. Lo anterior es según La NTC 20506.

.

6 Norma Técnica Colombiana (NTC2050) primera actualización, Capitulo 2 sección 230-22,24, P. 75

33

Figura 12. Distancias permisibles para una acometida casera

Acometidas Subterráneas: la componen los conductores subterráneos entre el transformador y el

primer punto de conexión con los conductores de entrada de acometida en una caja.

4. PUESTAS A TIERRA

4.1 CONCEPTO

La instalación de un sistema de puesta a tierra permite la protección de las personas y los

equipos eléctricos o electrónicos contra los efectos de las caídas de rayos, descargas estáticas,

señales de interferencia electromagnética y corrientes de fugas a tierra. Por lo tanto, la ejecución

correcta de la misma brinda importantes beneficios al evitar pérdidas de vidas, daños materiales

e interferencias con otras instalaciones.

Las distintas normas de aplicación establecen que deben ponerse a tierra las partes metálicas de

los aparatos e instalaciones que no pertenezcan al circuito de servicio (partes metálicas como

ductos de agua, gas, energía, blindajes de cables de comunicaciones), que puedan entrar en

contacto con partes sometidas a tensión en caso de avería o establecimiento de arcos. Por este

motivo, en los equipos electrónicos y partes metálicas no energizadas de la instalación hay que

prever un cable de puesta a tierra que se conecte directa o indirectamente a la toma de puesta a

tierra, constituida por un electrodo y/o mallas de conductores enterrados convenientemente en

el terreno, además, el conductor de tierra debe unirse al punto neutro de la instalación en un

único punto que debe ser en el tablero de distribución o en el medidor de energía.

34

Según las aplicaciones que se deseen, se pueden emplear los siguientes tipos de puesta a

tierra:

• Puesta a tierra para protección.

• Puesta a tierra de funcionamiento.

• Puesta a tierra provisional.

4.1.1 Puesta a Tierra Para Protección

Comúnmente se piensa que la función principal de la instalación de puesta a tierra es la de

proteger equipos electrónicos (en especial los computadores), pero contrario a lo que se cree

este sistema es empleado primordialmente para protección de las personas. En efecto, aunque

lo primero no deja de ser función de la puesta a tierra, se debe tener en cuenta antes de

cualquier cosa las vidas humanas y su integridad física, pues un equipo electrónico es

recuperable, la vida de un ser humano no. El fin de esta instalación es el de conducir a tierra las

corrientes de falla del sistema eléctrico o las generadas por descargas atmosféricas, de una

manera segura 7.

4.1.2 Puesta a Tierra Funcional

Aquella que se instala a un equipo o sistema con fines diferentes de garantía de seguridad. El

objetivo de esta puesta a tierra es de proporcionar una referencia de cero voltios entre diferentes

equipos electrónicos y de comunicación. Se debe unir en un único punto con la tierra de

protección.

4.1.3 Puesta a Tierra Provisional

El objetivo principal de esta instalación es el de garantizar la integridad física de los operadores

que realicen trabajos en redes o equipos electrónicos de potencia como transformadores,

subestaciones, condensadores que se encuentran desenergizados, los cuales se podrían

energizar temporalmente por fenómenos como inducción eléctrica o por errores humanos en la

ejecución de las maniobras realizadas.

7 Avendaño Carlos – Ibáñez Henry : “Las Puestas a Tierra Como Elemento de Seguridad Personal”. Revista

tecnura N° 8 primer semestre de 2001, Universidad Distrital, Facultad Tecnológica.

35

4.1.4 Prohibición de usar el conductor neutro como conductor de tierra8

El conductor neutro no deberá unirse a las cajas o partes metálicas no energizadas posteriores a

los dispositivos de protección, ya que si se desconecta el neutro del tablero de distribución por

cualquier motivo, el conductor de tierra conducirá la corriente del circuito elevando el potencial de

estas partes metálicas, creando situación de riesgo para las personas en caso de que exista

contacto directo con estas partes. Para tener mayor claridad de esta situación se analizara el

siguiente circuito:

Figura 13. Circuito equivalente de una instalación eléctrica con dos cargas

El circuito de la figura 13 representa el funcionamiento normal de una instalación eléctrica en el

que se alimentan dos cargas con un circuito monofásico y se representa visualmente la conexión

de puesta a tierra.

En caso de que se presente una conexión de neutro con tierra en un sitio posterior a los

dispositivos de protección como se muestra en la figura 14, la corriente que circula por tierra es

aproximadamente un 24.13% de la corriente de fase del circuito lo cual es un error ya que en

funcionamiento normal las corrientes por tierra deben ser cero.

.

8 CIDET “Manual de Diseño y Construcción De Instalaciones Eléctricas” Medellín Junio de 1995.

36

Figura 14. Circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de neutro con tierra

Teniendo el circuito como se presentó anteriormente pero con una falla de corto circuito

(figura15), los equipos que tienen protección de puesta tierra adquieren una diferencia de

potencial igual a la fuente de alimentación (120v), lo cual es un riesgo para la seguridad

personal.

Figura 15. Circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de neutro con tierra y falla de cortocircuito

Otra situación que se puede presentar es que se desconecte el neutro del tablero de distribución

y tenga las posibles conexiones de neutro con tierra presentadas anteriormente como se observa

en la figura 16.

.

37

Figura 16. circuito equivalente de una instalación eléctrica donde se presenta una conexión de neutro con tierra, falla de cortocircuito y desconexión del neutro en el tablero de distribución

Teniendo la anterior problemática el voltaje que se presenta en las partes metálicas no

energizadas es aproximadamente el 9% del voltaje de la red y además el conductor de puesta a

tierra cumpliría las funciones del conductor neutro.

4.2 PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Los efectos de la electricidad en el cuerpo humano dependen de la intensidad de corriente que

lo atraviesa, de la tensión de contacto, la duración del flujo de corriente, la frecuencia, el grado

de humedad de la piel, el área superficial de contacto, la presión ejercida, la temperatura y de la

resistencia eléctrica del propio cuerpo. A continuación se presenta en la tabla 7 los efectos de la

corriente de acuerdo a su intensidad.

Tabla 7. Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano.

Corriente que atraviesa el Cuerpo humano en [mA]

EFECTOS

Hasta 1 Imperceptible para el hombre. 2 a 3 Sensación de hormigueo.

3 a 10 La persona, consigue liberarse generalmente del contacto. La corriente no es mortal.

10 a 50 Los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia .

50 a 500 Corriente que da lugar a fibrilación cardiaca . Si no existe atención inmediata , muerte segura.

Mas de 500 Riesgo de muerte por parálisis de los centros nerviosos a causa de fenómenos secundarios.

38

El cuerpo humano puede verse sometido a corrientes peligrosas por defectos de aislamiento en

equipos eléctricos o electrónicos, descargas atmosféricas o simplemente por contacto directo;

dichas corrientes pueden ser ocasionadas por las siguientes tensiones:

Tensión de contacto: aquella tensión a la que puede verse sometido el cuerpo humano como

consecuencia de un contacto con las partes y estructuras metálicas de máquinas e instalaciones

que normalmente no se hayan bajo tensión, pero que eventualmente, pueden estarlo a

consecuencia de una avería interna. Son frecuentes en instalaciones eléctricas residenciales

(cuando no se tiene adecuada puesta a tierra dichas tensiones pueden ser peligrosas para los

humanos).

Tensión de paso : es la tensión que, durante el funcionamiento de una instalación de puesta

tierra (corriente circulando a través del conductor de tierra) o descargas atmosféricas , puede

resultar aplicada entre los pies de una persona situados a la distancia de un paso (1 metro).

4.3 Electrodo de puesta a tierra

Para lograr disminuir las tensiones de paso y de contacto a las que se pueden ver expuestas las

personas, a valores aceptables por el cuerpo humano, se emplean diversas técnicas de

configuración de electrodos de puesta a tierra.

En instalaciones residenciales se utilizan electrodos artificiales para la instalación de puesta a

tierra; Son varillas con núcleo de acero, bañadas en cobre, las cuales se fabrican de diferentes

diámetros.

De acuerdo con NTC 20509 los electrodos de varilla y tubo, no deben tener menos de 2,40 m de

largo y deben instalarse de tal modo que por lo menos 2,40 m de su longitud esté en contacto

con la tierra.

Estos electrodos se instalan en el suelo mediante perc usión hasta que alcanzan la

profundidad adecuada. Cuando el terreno es muy rocoso de tal manera que no permita instalar el

electrodo de manera totalmente vertical y la roca está a menos de 2,40 m (ver figura 17), estos

electrodos pueden enterrarse en diagonal hasta con un ángulo de 45 grados de la vertical. Pero,


39

si no es este el caso, se deben enterrar horizontales en una trinchera abierta, para el caso a 0.75

m de profundidad por lo menos.

Figura 17. Modo de instalación de un electrodo de puesta a tierra

4.4 RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

La resistencia de puesta a tierra es el valor de la resistencia eléctrica entre dos electrodos o

configuración de electrodos (conjunto electrodos terreno). Este valor de (Rt) depende de la

configuración de electrodos que se tenga, y su resultado varia de acuerdo al tamaño de los

electrodos, la profundidad del terreno y el valor de la resistividad del terreno. Para las

instalaciones eléctricas residenciales el valor de Rt debe ser menor de 25O según la NTC

205010.

4.5 MÉTODO DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

Estas mediciones tienen por objeto establecer el valor real de la resistencia de tierra y así

determinar la elevación de su tensión durante una falla a tierra y conocer si tal valor de

resistencia es suficiente para limitar los gradientes a valores tolerables. Cuando se habla de

impedancia o resistencia a tierra, el principio utilizado para su medición es el mismo; se inyecta

una corriente a tierra a través del electrodo o red que se pretende medir y de un electrodo

auxiliar, llamado electrodo de corriente, al mismo tiempo que se determina la tensión creada

entre el electrodo o red bajo prueba y un punto sobre la superficie del terreno mediante un

segundo electrodo llamado electrodo de potencial.


40

Algunos Métodos Utilizados

Existen varios métodos para medir dicha resistencia de puesta a tierra:

El método directo de 2 terminales (figura l8):

Figura 18. Conexión para medición de la resistencia de puesta a tierra

con el método de dos terminales

Usando un megger de tierra de 4 terminales se puentean las terminales C1 con P1 y P2 con C2.

P1C1 se conecta al electrodo que se quiere medir y P2 C2 se conecta a una tubería de agua.

Usando un megger de tierra de 3 terminales, se conecta la terminal X al electrodo que se quiere

medir y PC puenteados al sistema de tubería. La resistencia de la tubería de agua debe ser

menor a 1 (debe tener bastante longitud). Con este método se mide la resistencia de los 2

electrodos en serie.

Este método tiene algunas limitaciones:

1. El sistema de tubería de agua deberá ser bastante amplio para que su resistencia sea menor

de 1.

2. No deberá tener algún aditamento no metálico.

3. El electrodo de prueba deberá quedar lejos de la tubería para que quede lejos del área de

influencia de su campo eléctrico.

.

41

4. Instalar un electrodo vertical a la tubería de agua, para asegurar un valor bajo de resistencia

de tierra. Si se cumplen los numerales 1 y 2 y no el 3, se puede hacer la medición cuyos valores

son aceptables.

El método Universal de caída de tensión:

En la figura 19, la corriente Im de prueba se inyecta a través del electrodo o red bajo prueba y

del electrodo auxiliar de corriente localizado a una distancia conveniente del primero. La

elevación de tensión del electrodo Vm, creada por Im, se mide por medio del electrodo de

potencial. La dirección ideal del cable asociado al electrodo de potencial deberá formar un

ángulo de 90° en relación con la recta que forman el electrodo bajo prueba y el electrodo auxiliar

de corriente. Para obtener el valor correcto de Vm, deberán efectuarse varias mediciones a

distancias crecientes a partir del electrodo bajo prueba y el electrodo de potencial. Al obtener tres

o más lecturas sucesivas similares, podrá considerarse que Vm es correcta.

Figura 19. Conexión para medición de la resistencia de puesta a tierra con el método de dos terminales

Método de Caída de Tensión de 3 terminales (figura 20):

El método comúnmente utilizado para determinar la resistencia a tierra del electrodo o red es el

conocido como Caída de Tensión. Consiste en unir C1 con P1 y conectarlos al electrodo que se

42

quiere probar. P2 se conecta a un electrodo móvil y C2 al electrodo de corriente lejano. Se va

moviendo el electrodo de potencial de C1 a C2 obteniéndose una curva de resistencia óhmica. El

megger de tierra ó telurómetro lee la corriente entre electrodos C1-C2 y el potencial entre

electrodos P1-P2 y aplica la Ley de Ohm, obteniendo una R que es la variación de voltaje a que

se eleva la tierra entre P1 y P2. La parte plana, que esta al 61.8% de C1P1, es lo que se conoce

como resistencia de tierra del electrodo bajo prueba. La distancia mínima entre C1 y C2 se

calcula de 8 a 10 veces la longitud enterrada normalmente del electrodo bajo prueba, no menos

de 8 veces porque se producen traslapes entre los campos eléctricos de C1 y C2. Este método

tiene el inconveniente de que para sistemas de tierra de menos de 1 O, da valores erróneos, ya

que la conexión C1P1 al sistema que se quiere medir puede generar altos voltajes y por lo tanto

alta resistencia, ver figuras 20 y 21.

Figura 20. Método de caída de tensión de tres terminales

43

Figura 21. Efecto de los campos eléctricos en los electrodos de corriente

Método de caída de tensión de 4 terminales

Es similar al anterior solo que C1 y P1 no se unen, con lo cual el voltaje medido por el aparato no

incluye la caída de tensión de la conexión de C1 al electrodo de prueba, con lo que no se altera

la medición. Para evitar errores en las mediciones, éste es el mejor método que se debe utilizar.

Método del IEEE Wiring Regulations, (figura 22):

1. Se colocan C1 y C2 a una distancia de 8 – 10 veces la longitud del electrodo, y el de potencial

P2 se coloca a la mitad, y se hace una medición.

2. Se efectúan 2 mediciones, colocando el electrodo 6 m antes y 6 m después de la parte media.

3. Si las 3 lecturas son similares, el promedio es la resistencia óhmica del electrodo.

.

44

Figura 22. Metodo del IEEE Wiring Regulations

5. LUMINOTECNIA

5.1 INTRODUCCIÓN

La luminotecnia es un campo amplio de estudio y de gran importancia en el desarrollo de las

labores y actividades que se efectúan a diario, ya que contar con un ambiente agradable con

adecuada iluminación facilita cada una de las actividades que se desempeñen en las diferentes

áreas del campo laboral y del conocimiento. Para lograr un ambiente con estas características es

necesario tener conocimiento de los principios de luminotecnia, sus leyes fundamentales, el

efecto de la luz y el proceso de la visión de los seres humanos así como también el

funcionamiento de los diferentes tipos de lámparas y luminarias que ofrece la industria, para

lograr escoger lo mas adecuado y satisfacer las exigencias de una buena iluminación. Puesto

que las diversas áreas y lugares de trabajo exige diferentes niveles de iluminación, también son

diferentes los criterios a tener en cuenta para lograr esta finalidad; evidentemente algunas

requieren mayor grado de dificultad que otras, pues no es lo mismo iluminar centros comerciales,

oficinas, industrias o exteriores (alumbrado publico), que alumbrar el interior de una vivienda

donde las áreas a iluminar no son tan grandes y no requieren de un grado de iluminación

especifico y las lámparas a utilizar no son diferentes a las comunes de incandescencia o en

algunos casos fluorescentes para cuartos de estudio.

Puesto que la iluminación interior de una vivienda no reviste mayor complejidad y en la mayoría

de los casos no se requiere cálculos específicos, en este trabajo no se profundizara tanto en el

tema, pero si se darán las exigencias básicas de una adecuada iluminación y algunas

sugerencias para el alumbrado de cada una de las áreas internas de una vivienda.

45

Aunque para las personas que requieran profundizar en el tema, se recomienda consultar el

manual del montador electricista11 y el manual de la Westinghouse Electric12 los cuales

presentan los temas de una forma clara y precisa.

5.2 REQUERIMIENTOS PARA ILUMINAR UN ÁREA SATISFACTORIAMENTE

Los criterios que se deben tener en cuenta para lograr una iluminación adecuada en una área

especifica son los siguientes:

• Luz suficiente de intensidad invariable sobre todas las superficies principales de trabajo

(tanto si son planos verticales, horizontales u oblicuos), puesto que por las

características del proceso de la visión del ser humano una iluminación fluctuante causa

fatiga visual.

• Luz de un color y un carácter espectral adecuado a la finalidad en la cual se emplea.

• Iluminación que no produzca deslumbramientos ni reflexiones deslumbrantes.

• Distribución apropiada de luz de modo que se eviten sombras molestas o contrastes de

intensidad.

• Un efecto de iluminación apropiado para el lugar y unidades luminosas que estén en

armonía con el medio circundante.

• Utilizar unidades de iluminación necesarias, para garantizar los ítems anteriores.

5.3 SUGERENCIAS PARA EL ALUMBRADO DE VIVIENDAS

A continuación se dan algunos consejos para lograr una iluminación satisfactoria en las

diferentes áreas de una vivienda, ya sea unifamiliar o multifamiliar.

Cocina: generalmente una lámpara de 100 vatios o una de 150 vatios son suficientes para lograr

una buena iluminación general, a menos que el espacio sea muy amplio, podría utilizarse

11 Manual del Montador Electricista, T. Croft, C.C. Carr, J.H. Watt, editorial Reverté tercera edición, 1974. 12 Westinghouse electric corporation. Manual de Luminotecnia, Ediciones Hache – EFE 1983 .

46

unidades adicionales en el techo o apliques. Hay que resaltar que un aplique ubicado justo

detrás del mesón ocasionará que las personas hagan sombra con su propio cuerpo haciendo

que la iluminación sea insuficiente; en caso que sea necesario utilizar un aplique, en lo posible,

este debe colocarse en el mismo muro del mesón, a una altura adecuada de tal forma que no

produzca deslumbramientos.

Dormitorio: la iluminación general debe proveerse mediante una unidad situada en el centro del

techo, de bajo brillo, de modo que no pueda resultar incomoda para la vista del que este

descansando en la cama o utilizar el efecto de reflexión de una forma adecuada y estética para

evitar este deslumbramiento. Debe proporcionarse iluminación suplementaria a sitios que

requieran iluminación localizada (vestidor y tocador) ya sea mediante apliques de techo o

mediante una lámpara portátil.

Sala de estar: al igual que en dormitorio es aconsejable ubicar la salida de iluminación en el

techo y en lo posible evitar los apliques, a no ser que se prefiera un ambiente mas decorativo

como se observa en la figura 23 ; si es necesario debe utilizarse dos unidades de iluminación.

Figura 23. Sala iluminada de forma decorativa sin lámparas de techo

Comedor: hay varios métodos satisfactorios de iluminación del comedor de acuerdo al gusto

personal. La iluminación general puede suministrarse por medio de una unidad de techo situada

en el centro o una salida de alumbrado indirecto. Cuando se emplee una de techo (colgante)

debe colo carse lo bastante alta respecto a la mesa de modo que no obstaculice la vista de las

personas situadas en lugares opuestos y lo suficientemente bajas para evitar la incomodidad

visual de las personas que se encuentren de pie; generalmente la altura adecuada del montaje

47

de estas lámparas es de 60 cm con respecto a la parte superior de la mesa. Los apliques son

comunes para efectos decorativos.

Se debe tener en cuenta que si la vivienda no cuenta con un cuarto de estudio es de suponer

que el comedor va a ser empleado para esta finalidad y un aplique no seria lo mas adecuado.

Cuarto de baño: en el cuarto de baño la iluminación del espejo exige la mayor consideración.

Para evitar deslumbramientos indirectos debidos al espejo, se obtienen buenos resultados

mediante dos unidades situadas a cada lado del mismo o con una sola unidad ubicada encima y

centrada con respecto al espejo (ver figura 24); cuando el cuarto es pequeño basta con esta

única salida para alumbrar el resto del baño. En caso de que el cuarto sea muy grande, es

necesario utilizar una salida central en el techo para la iluminación general y el aplique encima

del espejo.

Si solo se puede instalar una salida de iluminación para todo el baño y esta deba ser aplique hay

que evitar colocarla en el muro opuesto al espejo, pues debido al ángulo de incidencia de los

rayos luminosos sobre el espejo, se produce gran deslumbramiento.

.

Figura 24. Utilización de apliques para evitar deslumbramiento debido al espejo

.

Nota: La principal función de las lámparas de aplique es decorativa, y en lo posible no deben

contarse con ella para el suministro de luz necesario para fines útiles o realizar labores

especificas.

48

SEGUNDA PARTE

PLANEACIÓN Y EJECUCIÓN DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA TIPO RESIDENCIAL

1. INTRODUCCIÓN

En el desarrollo de un proyecto es necesario realizar una planeación adecuada para garantizar el

buen funcionamiento de la instalación eléctrica, para lo cual se deben tener en cuenta aspectos

tales como: las necesidades básicas de los usuarios, el presupuesto del que se dispone, la

calidad de los materiales, mano de obra calificada, y un aspecto importante, la interacción de los

diferentes miembros del equipo técnico, para que la ejecución de los procesos sean los

adecuados y nos lleven a una excelente culminación del proyecto. Específicamente, para la

planeación de una instalación eléctrica residencial se deben tener en cuenta tanto los aspectos

eléctricos como arquitectónicos, puesto que es necesario consultar y unificar con el arquitecto

y/o ingeniero civil procedimientos para minimizar costos, funcionalidad y armonía durante la

realización de la obra.

En este capitulo se presentan aspectos referentes al diseño y supervisión de instalaciones

eléctricas tipo residencial aplicadas en un plan de vivienda de interés social con la organización

Hábitat para la Humanidad Colombia13.

2. DISEÑO

En el momento de realizar un diseño se debe tener en cuenta el tipo de proyecto para el cual se

va a realizar dicho diseño, esto quiere decir que son diferentes los criterios de diseño para una

vivienda de interés social que para una vivienda de alto grado de habitabilidad y confort; aunque

los objetivos principales deben ser los mismos (Seguridad, Eficiencia, Economía, Flexibilidad y

Accesibilidad), son mayores las restricciones económicas para la primera.

Teniendo claro el tipo de proyecto para el cual se va a diseñar y los objetivos anteriormente

mencionados, el punto de partida para la elaboración del diseño es ubicar y determinar el

13 Es una asociación cristiana internacional sin animo de lucro que busca el desarrollo de las comunidades a través

de la construcción y/o mejoramiento de la vivienda.

49

número de salidas eléctricas necesarias (tomas, iluminación con su respectivo interruptor, etc) en

cada una de las áreas especificadas en el plano. Para éste fin es necesario consultar la NTC

205014. Las restricciones económicas en un proyecto de vivienda de interés social influyen para

que no todas las indicaciones allí expuestas puedan llevarse a cabo. Un claro ejemplo de esto

es que la norma indica que se deben instalar salidas de tomacorriente de modo que ningún

punto a lo largo de la línea del suelo esté a mas de 1.80m de un tomacorriente en un área

determinada; lógicamente en un proyecto de vivienda de interés social donde el presupuesto es

reducido no da cabida para ésta clase de ¨comodidades¨; aunque el principal objetivo de esta

norma es que cualquier dispositivo que se conecte por cordón o enchufe a una toma encuentre

siempre una toma cercana a la que se pueda conectar, minimizando de esta forma el uso de

extensiones.

Otro ejemplo de esta situación es que la norma indica que se deben instalar tomas GFCI

(interruptor de protección contra falla a tierra) en baños y patios de la vivienda15, pero debido a

su elevado costo difícilmente son implementadas por las constructoras; aunque de todas formas

es necesario que éstas queden indicadas en los planos y especificaciones técnicas

independientemente de que la constructora decida implementarlas o no, por supuesto se debe

indicar a la constructora la importancia de estos accesorios.

Nota: Según la NTC 2050 las distancia en que se debe ubicar un toma corriente sobre el nivel

del suelo o nivel del mesón de cocina no debe ser superior de 0.5 Mts. Los interruptores no

deben estar a mas de 1.2 Mts del nivel del suelo y 0.2 Mts del marco del la puerta medidos

horizontalmente.

2.1 PLANOS ELÉCTRICOS

Para empezar a realizar el diseño de la instalación eléctrica es necesario analizar el plano

arquitectónico de la vivienda teniendo en cuenta los siguientes aspectos :

• Precisar cuales son las áreas de servicio que tendrá la residencia.

• En donde estará ubicada la entrada principal.

14 Norma Técnica Colombiana (NTC2050) primera actualización, Capitulo 2 sección 210-52 a 210-70, P. 46. 15 Norma Técnica Colombiana (NTC2050) primera actualización, Capitulo 2 sección 210-8, P. 39.

50

• Cúal puede ser la ubicación de los principales equipos que se utilizarán en la vivienda.

• Como están comunicadas entre si las diferentes áreas.

• Cúal es la altura disponible de los techos y si éste será una placa de concreto o una cubierta

(tejas).

• Cúal será el tipo de bloque con que se construirán los muros.

• Si la casa es de dos plantas, cúal es la ubicación de las escaleras.

2.2 SIMBOLOGÍA

Mediante la utilización de símbolos eléctricos tenemos una interpretación de un concepto

material (luminarias, tomacorrientes, medidores de energía, interruptores, etc.), de control y de

información (indicador de neutro, fases controladas y no controladas, especificaciones técnicas

de la instalación eléctrica, etc.) utilizado en instalaciones eléctricas para lograr una mejor

Interpretación, visualización y posibles rutas de los diferentes circuitos a las salidas eléctricas

(diseño eléctrico). Los símbolos eléctricos son normalizados por entidades o asociaciones

especializadas en instalaciones eléctricas o afines en el estudio eléctrico. Los símbolos

presentados a continuación son recopilados de diferentes textos, y los enseñados en la carrera

de Tecnología en Electricidad.

Lámpara de muro o aplique

Toma monofásica

Medidor de energía

Lámpara de techo

Tablero de distribución

Entrada de acometida

Interruptor sencillo

Interruptor doble

51

Fase controlada

Fase no controlada

Neutro

Entrada telefónica

Toma de protección contra falla a tierra

Toma en el piso

Toma e interruptor

Toma trifásica

Salida telefónica

Salida de TV

Ducto en muro o techo

Ducto subterráneo

Líneas de control de los interruptores

2.3 CÁLCULOS REQUERIDOS

2.3.1 Determinación de la carga y número de circuitos ramales.

Después de indicar en el plano el número de salidas necesarias, se debe determinar la carga

total en vatios o amperios que demanda esta instalación, asumiendo la máxima corriente que

puede circular por el circuito (corriente consumida estando todos los aparatos funcionando), para

poder determinar posteriormente el número de circuitos ramales de acuerdo a la NTC 2050

articulo 220-4; los circuitos ramales (conjunto de cargas, conductores y dispositivo de protección)

deben soportar el 100% de la carga no continua mas el 125% de la carga continua. Debido a

que la norma no menciona de una forma precisa cómo distribuir la carga total en circuitos

ramales, el diseñador puede distribuir la carga de acuerdo a las necesidades o los criterios de

diseño más adecuados para la instalación, esto quiere decir que en un circuito ramal se pueden

incluir tanto cargas de alumbrado como de tomas siempre y cuando cumpla los requerimientos

anteriormente mencionados.

.

52

Hay que resaltar que cargas tales como estufas u hornos, lavadoras y duchas eléctricas

necesitan circuitos independientes que no se pueden incluir en circuitos de alumbrado general.

Las únicas salidas que se permiten integrar con circuitos de alumbrado son las tomas para

pequeños electrodomésticos (salidas generales).

Posteriormente se aplican los factores de demanda para cada circuito según la tabla 220-11 de

la NTC 2050 (ver tabla 8) y las 220-18, 220-19 si se requiere, para determinar la carga total de la

acometida. Cabe mencionar que para pequeños artefactos y circuitos de lavandería y planchado

la mínima carga que debe tomarse es de 1500VA para el cálculo de la acometida16, de esta

forma, si un circuito es de 1300 VA o menor, se debe tomar como de 1500 VA.

Vale la pena mencionar que los factores de demanda sólo deben ser aplicados para el cálculo de

la acometida y no para determinar el número de circuitos ramales.

Tabla 8. Factores de demanda

Tipo de ocupación Parte de la carga de alumbrado a la que se aplica el factor de demanda [VA]

Factor de demanda [%]

Unidades de vivienda Primeros 3000 ó menos De 3001 a 120000 A partir de 120000

100 35 25

2.3.2 Selección del conductor y dispositivos de protección

Para determinar el calibre de los conductores de cada circuito se debe tener en cuenta que su

capacidad de conducción de corriente no debe ser inferior a la de la carga no continua más el

125% de la carga continua, esto sin aplicar ningún factor de corrección. De igual forma, la

capacidad de los dispositivos de protección contra sobrecorrientes no debe ser menor a la carga

no continua más el 125% de la carga continua. Entendiéndose por carga continua, aquella que

se considere que pueda estar en funcionamiento por mas de tres horas. Adicionalmente se debe

seleccionar el tipo de aislamiento que se desea para el conductor teniendo en cuenta la

temperatura ambiente del lugar donde va a ser instalado.

16 Norma Técnica Colombiana (NTC2050) primera actualización, Capitulo 2 sección 220-16, P. 57

53

Para dimensionar el dispositivo de protección para cada circuito es importante tener en cuenta

que su capacidad en amperios no debe ser muy superior a la capacidad de conducción de

corriente del conductor, ya que si se presenta una sobre carga en el circuito, el conductor va a

transportar mayor corriente de la que puede soportar, sin que el dispositivo de protección actué a

tiempo antes de que el aislamiento del conductor se dañe ocasionando fallas en el circuito.

Por esta razón el Breaker debe tener una corriente nominal (valor comercial) inmediatamente

superior a la corriente nominal del circuito. Por ejemplo si la corriente de un circuito se ha

calculado en 16 A, el dispositivo de protección será de 20 A.

Una vez determinado el número de circuitos y el conductor que se utilizará se debe determinar

la trayectoria de los ductos sobre el plano, de tal forma que permita una fácil instalación de los

conductores y a su vez obtener economía en material; aunque la trayectoria de los ductos puede

determinarse cuando se ubiquen las salidas necesarias en el plano. En esta etapa se hace

necesario consultar con los arquitectos el diseño sanitario, para evitar que los ductos eléctricos

se crucen en algún punto con los hidráulicos.

2.3.3 Regulación de voltaje

La regulación de voltaje se puede definir como la máxima caída de tensión existente en los

conductores de cada circuito, presentándose ésta máxima caída de tensión en el tramo que va

desde el table ro de distribución hasta la salida más lejana de cada circuito. La NTC 2050 permite

una caída de tensión máxima del 3% desde el tablero de distribución hasta la salida más lejana

de cada circuito y del 2% del transformador al tablero de distribución.

En instalaciones eléctricas residenciales la regulación de voltaje puede ser determinada con la

ley de Ohm :

RIV ⋅=∆

Donde :

R: es la resistencia del conductor.

I : es la corriente nominal del circuito.

54

En éste tipo de instalaciones se puede despreciar el efecto inductivo en los conductores y por lo

tanto los cálculos se realizan teniendo en cuenta únicamente la resistencia del conductor, cosa

que no se puede hacer en instalaciones eléctricas industriales donde el efecto inductivo es

representativo.

Teniendo en cuenta que la resistencia de un conductor puede ser expresada en términos de las

características del conductor de la siguiente forma :

A

LR

⋅=

ρ

Donde:

?: es la resistividad del material del conductor en O*mm2 /m

L: es la longitud del conductor en metros.

A: es la sección transversal del conductor en mm2 .

La regulación de voltaje pude escribirse como:

A

ILV

⋅⋅=∆

ρ

Expresión útil para determinar el calibre del conductor (sección transversal en mm2) para que la

regulación de voltaje no sobrepase el límite permitido por la norma.

2.3.4 Resumen de diseño

El punto de partida para realizar el cálculo o dimensionamiento de una instalación eléctrica

residencial son los planos arquitectónicos de la edificación. Con base en las necesidades de tipo

eléctrico (alumbrado, tomacorrientes, etc.), para cada una de las áreas especificadas en los

planos, se puede hacer una estimación general de la carga.

Una vez obtenidos los planos arquitectónicos, sobre los mismos debe ubicarse cada uno de los

elementos que conformaran la instalación eléctrica de la edificación utilizando símbolos

estándares.

A partir de esta información puede determinarse el voltaje de cada salida, la carga total y el

número de circuitos derivados de alumbrado y fuerza.

55

Sobre el plano también deben indicarse las salidas para sistemas auxiliares como citófonos,

timbres, teléfonos, TV, etc.

“Después de especificar en el plano, la ubicación de todas las salidas del sistema eléctrico, el

siguiente paso es indicar para cada salida su capacidad en vatios o amperios. Se debe

considerar tanto la carga instalada actual como la carga futura por alimentar”. 17

“Todos los circuitos pueden ser calculados independientemente, es decir, tendrán su propio

neutro y fase dentro de los limites de carga en vatios según el número de salidas permitidas. Sin

embargo es posible integrar dos circuitos para economizar conductores.

Es común encontrar circuitos de lámparas y tomas, dispuestos en un mismo circuito,

indiscriminadamente. Algunos calculistas prefieren independizar los circuitos de tomas y los

circuitos de lámparas, lo que indudablemente supone un costo mayor.

Acometida: con el fin de calcular la capacidad de la acometida, se hace un detalle de la carga

total en vatios, resultante de la suma de la demanda en vatios de cada circuito. Equivalente a

averiguar cuantos vatios requiere la residencia en la eventualidad de que todos los aparatos

funcionen simultáneamente, cosa que no es normal que suceda”18 (se aplican factores de

demanda o de utilización, para obtener una acometida practica).

También se deben tener en cuenta ciertos aspectos estéticos y operativos, además de pensar en

su realización con la menor inversión posible19.

2.3.5 Memorias de cálculo

En estas memorias se deben presentar todos los cálculos realizados de una forma sintetizada,

que permitan una fácil revisión en caso de que sea necesario. Aquí no es necesario exponer los

criterios de diseño, pues sólo se deben presentar los cálculos que permitan verificar el correcto

dimensionamiento de la instalación.

17 CEKIT Curso Práctico de Electricidad. 18 Melguizo Bermúdez Samuel "Instalaciones Eléctricas Teoría general y aplicaciones domiciliarias". 19 CEKIT "Curso Práctico de Electricidad".

56

3. PRESUPUESTO

En todo tipo de proyecto se tiene un presupuesto determinado para los diferentes ítems, por lo

cual el diseñador o proyectista debe calcular el costo y detalles de todos los aspectos de la

instalación para cumplir con las limitaciones del presupuesto destinado para tal fin (instalación

eléctrica).

En el presupuesto se debe indicar básicamente el costo total de materiales y el valor total de

mano de obra, aunque si se requiere de un presupuesto más detallado se puede incluir el costo

de imprevistos, administración y utilidades. Para la elaboración de la lista de los materiales y

posterior presupuesto de un proyecto de instalaciones eléctricas residenciales, se pueden tener

en cuenta los siguientes criterios:

• En el plano figura únicamente la proyección en planta de las rutas de los circuitos, por lo

tanto se deben considerar también las alturas con relación al piso de los diferentes

accesorios como tomas, interruptores, plafones o salidas para TV y teléfono para realizar

un cálculo adecuado de la cantidad de conductores y tubería.

• No olvidar que por cada ducto van dos o más conductores.

• Hay una serie de elementos que hacen parte de la instalación eléctrica, que no se ven

en el plano tales como cajas de conexión, tuerca y contra tuerca, curvas para la tubería y

cinta o conectores para la realización de empalmes.

• En la lista de materiales se anotan como ítems separados cada calibre de conductor,

diámetro de la tubería y capacidad del interruptor termomagnético.

El valor de la mano de obra puede determinarse de la siguiente manera:

Se establece el valor de la mano de obra para construir cada punto eléctrico (salida eléctrica) y

éste se multiplica por el total de puntos eléctricos de toda la instalación.

.

57

Los interruptores de control de alumbrado se consideran puntos eléctricos; el tablero de

distribución se toma equivalente a puntos eléctricos según el número de circuitos que alimente,

así: un punto por cada dos circuitos monofásicos, un punto por cada circuito trifilar, dos puntos

por cada circuito trifásico.

4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Para todo tipo de proyecto y ejecución de obra es conveniente realizar especificaciones acerca

del material que debe utilizarse en la instalación eléctrica, ubicación de los accesorios,

procedimientos adecuados para las diferentes labores, normas de seguridad, etc. Todo lo

anterior basado en la norma que rigen las instalaciones eléctricas (NTC 2050).

5. SUPERVISIÓN DE OBRA.

Debe hacerse una supervisión de obra a lo largo de todas las etapas de la instalación para

corregir posibles fallas antes de que las labores sean finalizadas y así certificar la calidad de la

instalación. En general se debe verificar que lo indicado en los planos eléctricos y las

especificaciones técnicas de la instalación se lleven a cabo.

5.1 INSPECCIÓN DE MATERIALES

Todos los materiales y accesorios deben ser revisados antes de ser empleados para verificar

que sean los que realmente se han solicitado al proveedor, que la cantidad sea la correcta y que

estos cumplan con las mínimas normas de calidad para poder hacer los respectivos reclamos en

caso de que éstas condiciones no se cumplan.

5.2 ELABORACIÓN DE TABLAS DE CONTROL

Para la supervisión de las obras es necesario elaborar tablas de control para consignar todos los

datos y observaciones que se consideren importantes para posteriores solicitudes o entrega de

informes. También es conveniente hacer tablas para llevar un control e inventario diario de

materiales y bitácoras para consignar los resultados obtenidos de las pruebas definitivas que se

deben realizar a la instalación.

58

5.3 PRUEBAS A LA INSTALACIÓN

5.3.1 Pruebas de aislamiento

Es necesario realizar las pruebas de aislamiento entre conductores de la instalación eléctrica,

para verificar que el aislamiento no halla sufrido daños que puedan afectar el buen

funcionamiento del circuito. Es evidente que si la cubierta exterior del conductor presenta fisuras

o deterioros, el nivel del aislamiento va a disminuir o se puede presentar contacto físico entre

conductores dentro de los ductos ocasionando falla en el circuito.

Esta prueba se realiza con un megger, y la medida que se obtiene es un valor de resistencia en

ohmios; según Rioja José20, se considera como valido el estado del aislamiento de una

instalación cuando la corriente de fuga en un tramo detrás de el ultimo fusible o entre dos de

ellos no sobre pasa el valor de 0.001 amperios por cada 100 Mts de línea, o lo que es lo mismo,

la resistencia mínima de aislamiento será 1000 ohmios / voltio pero con un mínimo de 250KO.

La prueba se debe realizar entre conductores activos (fase-neutro) y entre conductores activos y

tierra, para hacerlo, se puede seguir el siguiente procedimiento:

1. Desconectar todas las cargas del circuito.

2. Cerrar todos los interruptores.

3. Desconectar los conductores activos del barraje del tablero de distribución.

4. Unir la fase con el neutro y aplicar tensión DC con el megger entre éstos y el conductor a

tierra (prueba de aislamiento entre conductores activos y tierra).

5. Desconectar neutro de fase y aplicar tensión DC con el megger entre los dos conductores

(prueba de aislamiento entre conductores activos).

5.3.2 Pruebas de continuidad

La prueba de continuidad se realiza para cada circuito ramal de la instalación eléctrica y ésta se

puede efectuar con tensión (con probador de fase ) o sin tensión (con multímetro).

20 Rioja José, Instalaciones eléctricas tomo 1, editorial Mc Graw Hill, 1992. Pág. 165.

59

Metodología.

Continuidad con tensión :

1. Desenergizar el tablero de distribución desde el totalizador.

2. Desconectar el neutro proveniente del medidor de energía del barraje del tablero de

distribución.

3. Desconectar cargas y cerrar interruptores.

4. Conectar neutro y fase de los circuitos ramales al interruptor termomagnético. Este tipo

de conexión se realiza únicamente para la elaboración de la prueba.

5. Energizar el tablero de distribución (activar el totalizador).

6. Verificar continuidad con probador de fase, en la línea de alimentación y neutro.

Nota: al probar continuidad en conductor de puesta a tierra no debe encender el probador de

fase.

Continuidad sin tensión (con multimetro):

1. Desenergizar el tablero de distribución desde el totalizador.

2. Desconectar cargas y cerrar interruptores.

3. Determinar continuidad en fase y neutro.

4. Determinar continuidad entre fase-tierra y neutro-tierra.

.

60

5.3.3 Pruebas opcionales

Adicionalmente se pueden realizar pruebas de regulación de voltaje y disparo del breaker.

Aunque en instalaciones eléctricas residenciales difícilmente se supera el limite del 3% permitido

por la norma colombiana, no esta de más realizar dicha prueba.

Para efectuarla basta con colocar una carga en la salida más lejana de un circuito del tablero de

distribución y tomar medidas de voltaje tanto en la carga como en el tablero de distribución; la

reducción de voltaje en la carga no debe superar el 3% del voltaje del alimentador.

Para verificar el disparo del breaker es suficiente colocar varias cargas en el mismo circuito, de

tal manera que se supere la capacidad nominal del dispositivo de protección. El dispositivo se

debe disparar cuando se supere ligeramente su capacidad nominal.

6. TRAMITES LEGALES

La solicitud de factibilidad y punto de conexión de servicio de energía podrá ser presentada por

cualquier persona a la Gerencia Comercial de CODENSA en el Distrito Capital entregando la

siguiente información:

a) Identificación del predio por su nomenclatura. Si no existe nomenclatura urbana oficial o

es veredal, deberá adjuntar plano de localización (Boletín de nomenclatura).

b) Indicación de la potencia máxima requerida por el usuario y el número de cuentas

monofásicas, bifásicas y trifásicas.

c) Definir el tipo de servicio solicitado: Residencial, comercial, industrial, oficial o

Provisional obra.

d) Quien solicite una conexión o modificación del servicio de energía debe entregar prueba

legalmente constituida para estos efectos de que es propietario (o titular del dominio) y/o

usuario del inmueble para el que solicita el servicio o, en su defecto, autorización escrita

del mismo.

61

e) En los casos en que se requiera hacer expansión del sistema de redes de distribución de

la Empresa, para atender solicitudes de factibilidad de servicio y punto de conexión para

urbanizaciones y edificaciones en construcción y adecuación, el cliente, para la

elaboración del proyecto eléctrico, debe anexar:

Copia de la licencia de construcción y la información inherente, que corresponda con los planos

arquitectónicos del proyecto aprobado por la autoridad competente donde se contemple el

desarrollo de las zonas de cesión tipo A. Para los proyectos de redes (serie 1), en caso de no

existir proyecto de urbanismo (serie 0) aprobado, debe adicionar copia del plano topográfico o

desarrollo urbanístico radicado ante la autoridad competente. En el caso de proyecto de lotes

con servicio para programas de vivienda de interés social (VIS), interés prioritario (VIP) o

vivienda mínima (serie 2) se debe adjuntar plano topográfico o de loteo aprobado por la

autoridad competente.

Cuando la solicitud de factibilidad y punto de conexió n se presente para un servicio provisional

de obra, el solicitante también deberá incluir la información indicada anteriormente.

7. EJEMPLOS DE DISEÑOS APLICADOS A UN PROYECTO DE VIVIENDA

. DE INTERÉS SOCIAL

7.1 DISEÑO DEL PROYECTO

La necesidad que se presentó fue de diseñar y supervisar la instalación eléctrica para trece

viviendas de interés social en el perímetro urbano de Soacha Compartir; teniendo en cuenta tres

diseños arquitectónicos diferentes. Los diseños arquitectónicos fueron elaborados por un grupo

de arquitectos e ingenieros civiles de la organización Hábitat para la Humanidad, donde se

realizaron una serie de reuniones con los usuarios para llegar a los planos definitivos que

cumplieran con las necesidades de las familias beneficiarias en cuestión de espacios y entornos.

En las figuras 25, 26 y 27 se presentan los planos arquitectónicos sobre lo s cuales se realizo el

diseño de la instalación eléctrica.

.

62

Figura 25. Distribución de espacios vivienda 5x12

Figura 26. Distribución de espacios vivienda 6x12

.

63

Figura 27. Distribución de espacios vivienda triangular

Se realizó una charla con el cuerpo técnico de Hábitat para la Humanidad, donde se

determinaron las necesidades básicas de las familias, en cuestión de servicio eléctrico, y así

implementarlo a las viviendas de acuerdo con el presupuesto destinado por la organización para

ésta finalidad. Durante estas reuniones se revisaron los diseños eléctricos efectuados en

proyectos anteriores, los cuales carecían de memorias de cálculo, especificaciones técnicas,

además de presentar errores en la ubicación de los tableros de distribución; se discutieron estos

aspectos y adicionalmente se mencionaron ciertos reclamos de las familias vinculadas en los

proyectos anteriores sobre algunas fallas en el funcionamiento de la instalación eléctrica, como

impactos eléctricos en el momento de un contacto directo con superficies metálicas y caída de

voltaje en el momento de activar algún equipo eléctrico.

.

64

Teniendo los planos de las figuras 25, 26 y 27, como primera medida para realizar el diseño de

las instalaciones eléctricas, se determinaron las diferentes salidas eléctricas y dispositivos de

control de la vivienda como: tomacorrientes, luminarias e interruptores.

Posteriormente se realizó el cálculo de la carga total que demandaba cada instalación,

asumiendo 180w para cada una de las tomas de servicio general y 100w para las salidas de

iluminación (ver memorias de cálculo, sub. capitulo 7.3). De acuerdo a la carga obtenida se

consideró conveniente utilizar dos circuitos ramales de 15 A. Luego se discutió sobre la

distribución de las cargas en los diferentes circuitos ramales; una primera alternativa fue la de

ubicar un circuito para tomas y otro de alumbrado, la segunda alternativa fue combinar tanto las

salidas de tomas y alumbrado indistintamente en ambos circuitos. En la primera alternativa se

encontró que tenia un mayor costo en cuanto a materiales eléctricos, debido a que se necesitaba

mayor cantidad de conductores, por lo cual se escogió la segunda alternativa (ver anexo C). Este

análisis de costos se realizó inicialmente a la vivienda de 5x12 metros; para los siguientes

diseños se empezó a trabajar sobre la segunda alternativa, ya que no se creyó conveniente

realizar los dos análisis anteriormente mencionados puesto que es obvio que se llegaría al

mismo resultado (ver tablas 9 y 10).

Tabla 9. Cantidad y costos de materiales eléctricos de la primera alternativa

Diseño primera alternativa Materiales cantidad unidad Valor Unitario subtotal

Alambre de cobre THWN #12 AWG 282 ML $325 $91650 Cajas cuadradas 2400 6 UND $862 $5172

Total $96826

Tabla 10. Cantidad y costos de materiales eléctricos de la segunda alternativa

Diseño primera alternativa Materiales cantidad unidad Valor Unitario subtotal

Alambre de cobre THWN #12 AWG 175 ML $325 $56875 Cajas cuadradas 2400 1 UND $862 $862

Total $57732

Nota: se tuvieron en cuenta únicamente los materiales que influían de una forma directa en el costo de

cada diseño.

.

65

Para la distribución de los circuitos, se sectorizó la vivienda, manejando áreas continuas

procurando que los circuitos tuvieran un número equilibrado de salidas eléctricas, ver figura 28,

29 y 30.

Figura 28. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda 5x12 metros

Figura 29. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda 6x12 metros

.

66

Figura 30. Salidas eléctricas y distribución de circuitos vivienda triangular

Debido a que las viviendas iban a ser construidas con cubierta en tejas, no se utilizaron lámparas

de techo (excepto una en la casa triangular) para evitar dejar tubos a la vista que dañaran los

acabados de las casas. Los planos finales presentados a la organización se muestran en el

anexo D.

Para una mejor interpretación de los planos eléctricos, especialmente en la distribución de los

ductos, se manejaron planos 3D, que a demás facilitan el cálculo de materiales eléctricos

(ductos, conductores y accesorios) y proporcionan una visión mas clara del diseño cuando no se

tiene experiencia en la interpretación de planos en dos dimensiones (ver anexo E).

7.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

• Conductores

El conductor a utilizar debe ser alambre de cobre, con aislamiento termoplástico, retardante de la

llama y resistente a la humedad y al calor (THWN), el calibre será el especificado en las

memorias de cálculo y planos eléctricos.

67

El color para identificar el conductor de neutro debe ser blanco y para la fase rojo o amarillo.

Debe tenerse especial cuidado con el aislamiento del conductor en el momento de instalarlo,

para que no sufra daños que puedan ocasionar un mal funcionamiento del circuito o limite su

vida útil; para esto se recomienda usar un liquido lubricante para que facilite el deslizamiento del

conductor dentro del ducto. Éste liquido debe ser especial para tal fin y para su empleo se deben

tener las especificaciones del fabricante. De ninguna manera se puede usar grasa mineral o

aceite de cocina.

Solo se permitirá controlar el conductor de fase por medio de un interruptor, el neutro debe ser

continuo en todo el circuito y en ningún caso se debe controlar el encendido de una lámpara,

equipo u otra salida por medio de éste conductor.

Después de instalar el conductor se debe dejar entre 15 y 20 cm por fuera de la caja, para poder

realizar los empalmes cómodamente.

El número de conductores por ducto debe ser el especificado en los planos eléctricos de acuerdo

a las convenciones establecidas.

El alambre desnudo para instalación de puesta a tierra debe ir sujeto a todas las cajas y partes

metálicas no energizadas que hayan en la instalación; además éste conductor debe unirse con

el neutro en un único punto de la instalación el cual será el medidor de energía o en su defecto el

tablero de distribución.

Por ningún motivo beben unirse retazos de alambre antes de que sean instalados, ya que el

empalme será sometido a esfuerzos mecánicos que pueden dañar la unión, afectando así el

funcionamiento del circuito. Solo se permitirá hacer empalmes o uniones de conductores en las

cajas; de ninguna manera pueden quedar uniones dentro de los ductos.

• Empalmes

Los empalmes o uniones deben quedar bien fijos, de tal manera que garanticen la continuidad

del circuito, además deben quedar debidamente aislados con cinta; se recomienda utilizar un

68

promedio de 20cm de cinta por empalme. Otra alternativa para efectuar empalmes es utilizar

uniones o conectores identificados para ese fin (capacetes), los cuales garantizan la continuidad

del circuito y un buen aislamiento. Para su empleo, debe terse en cuenta el calibre del conductor,

ya que están fabricados para diferentes calibres.

• Encintado

Una vez realizado el empalme este debe cubrirse completamente con cinta aislante, de manera

que quede un aislamiento similar al que tienen los conductores. Para que la cinta quede

perfectamente adherida se debe ir halando, con cierta fuerza, a medida que se va cubriendo en

espiral el empalme, no permitiendo que la parte adhesiva quede impregnada con polvo o grasas

(particularmente la de las manos), sobre todo en la parte final del encintado, pues la adherencia

será muy débil desprendiéndose fácilmente en corto tiempo. Para evitar que queden partes sin el

debido aislamiento, el encintado debe cubrir por lo menos uno o dos centímetros del aislamiento

del conductor.

• Ductos

Los ductos a utilizar deben ser de tipo PVC conduit de media pulgada, a menos de que se

especifique lo contrario en los planos eléctricos.

Para la instalación subterránea es necesario utilizar PVC pesado, y este debe quedar a una

profundidad no menor de 46 cm por debajo del suelo y debe estar protegido por una capa de

concreto de mínimo 5cm de espesor.

Para la instalación de ductos en muros o techos se usa PVC liviano. Es necesario ajustar todos

los ductos a las cajas metálicas con sus respectivos terminales y contratuercas, esto da mayor

firmeza y facilidad para la instalación de los ductos. No se permite ajustar los ductos a las cajas

metálicas mediante cualquier otro método.

Después de realizar un corte a un ducto se debe eliminar las asperezas para evitar daños en el

aislamiento del conductor.

.

69

Las curvas que se deben utilizar serán de 90 grados cuidándose de que en un tramo de la

canalización o espacio entre caja y caja nunca tenga mas de tres codos o la suma de los

ángulos sea mayor de 270 grados.

Las uniones de los ductos (ducto-ducto, ducto-caja, ducto-terminal) se deben hacer con

soldadura liquida PVC según las especificaciones del fabricante.

Después de aplicar la soldadura liquida se tiene un minuto, para dar un cuarto de vuelta a los

ductos para que esta se distribuya uniformemente.

Después de que los ductos sean instalados es necesario evitar posibles taponamientos que

dificulten la instalación de los conductores; para esto es conveniente cubrir las terminales

temporalmente.

• Cajas

Las cajas rectangulares para ubicar las tomas deben quedar en posición horizontal a menos de

50cm del piso terminado, excepto donde se especifique otra medida en los planos eléctricos.

Para la ubicación de los interruptores, la altura debe ser de 1.2m del piso terminado y deben

estar en posición vertical. Las cajas octogonales para los plafones (rosetas) quedarán a 2m y el

tablero de distribución a 1.5 m del piso terminado.

• Interruptores

Se colocaran de una forma vertical, de manera que para encender, se accione hacia arriba y

para apagar hacia abajo; para interruptores de control múltiple (control de 2 o mas lámparas), la

caja deberá quedar en posición vertical, pero el accionamiento de cada interruptor será

horizontal. Para el encendido se accionara el interruptor hacia la derecha y para el apagado

hacia la izquierda.

• Tomas

Las tomas deben quedar en posición horizontal. Para la conexión de los conductores (fase y

neutro) a los bornes o terminales de las tomas, se debe conectar como se indica al respaldo de

las mismas, donde la fase se conecta al terminal mas corto y el neutro al otro terminal,

70

adicionalmente es necesario que el terminal de fase quede ubicado en la parte de arriba de la

toma. Se deben instalar tomas tipo GFCI en sitios húmedos como patios, baños, etc.

• Lámparas

Para una conexión apropiada de los conductores a los plafones (rosetas), la fase controlada

debe ir conectada al terminal de la parte inferior del plafón y el neutro al terminal de la parte

roscada, para garantizar mayor seguridad del usuario en caso de contacto.

• Interruptores termomagnéticos.

Los terminales de los interruptores termomagnéticos deben estar bien fijos a los conductores

para evitar un contacto inadecuado que origine perdidas por disipación de calor y transmitirlo al

interruptor termomagnético haciendo que este se active.

7.3 MEMORIAS DE CÁLCULO

• Diseño de vivienda de 5x12 metros

Para efecto de cálculos se tomara un factor de potencia igual a 1 (uno), por lo cual se tendrá

1WVA1 = .

Salidas eléctricas Cantidad Carga en vatios Tomas 9 1620

Alumbrado 8 800 Total 17 2420

Nota: asumiendo 180w para cada una de las tomas de salida general y 100w para las salidas de

iluminación.

Debido que la carga total no sobrepasa los 3000 W el factor de demanda será del 100%, la

acometida deberá soportar ésta demanda. La empresa de distribución y comercialización del

distrito Capital exige un calibre mínimo de acometida de 8 AWG.

.

Número de circuitos ramales:

[ ][ ]

[ ]A16.20V120

W2420demandada corriente ==

se implementan dos circuitos de 15 A.

71

Circuito 1

W180 continua no Carga =

W 1120continua Carga =

( ) [ ]W158011201.25180 continua carga 125% continua no carga %100 =⋅+=+

[ ][ ]

[ ]A16.13V120

W1580I nominal ==

Circuito 2




[ ][ ]

[ ]A08.11V120

W1330I nominal ==

De acuerdo a esta corriente ( nominalI ) se utilizará alambre aislado numero 12 AWG.

• Diseño de vivienda de 6x12

Para efecto de cálculos se tomara un factor de potencia igual a 1 (uno), por lo cual se tendrá un

1WVA1 = .



Nota: asumiendo 180w para cada una de las tomas y 100w para las salidas de iluminación


acometida deberá soportar ésta demanda. La empresa de distribución y comercialización del


72

Numero de circuitos ramales:

[ ][ ]

[ ]A21V120



Circuito 1




[ ][ ]

[ ]A125.12V120

W1455I nominal ==

Circuito 2




[ ][ ]

[ ]A54.13V120

W1625I nominal ==

De acuerdo a esta corriente ( nominalI ) se utilizara alambre aislado numero 12 AWG.

• Diseño de vivienda triangular

Para efecto de cálculos se tomara un factor de potencia igual a 1 (uno), por lo cual se tendrá un

1WVA1 = .



Nota: asumiendo 180w para cada una de las tomas y 100w para las salidas de iluminación

73


acometida deberá soportar esta demanda. La empresa de distribución y comercialización del


Numero de circuitos ramales:

[ ][ ]

[ ]A16.24V120



Circuito 1




[ ][ ]

[ ]A14V120

W1680I nominal ==

Circuito 2




[ ][ ]

[ ]A04.15V120

W1805I nominal ==

De acuerdo a esta corriente ( nominalI ) se utilizara alambre aislado numero 12 AWG.

7.4 PRESUPUESTO GENERAL

Teniendo los diseños eléctricos, con ayuda de los planos 3D y las cotizaciones de los materiales

eléctricos, se realizó el cálculo de la cantidad y costos de materiales para la instalación eléctrica

para cada una de las viviendas; esta información se anexa en las tablas 11,12 y 13:

74

Tabla 11. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda 5x12

PRESUPUESTO DE MATERIALES PARA LA INSTALACION ELECTRICA

DEL MADELO DE VIVIENDA RESIDENCIAL 5X12

ITEM DESCRIPCION CANT UND V UNIT SUB TOTAL

1 ALAMBRE DE COBRE AISLADO THWN #12 AWG CENTELSA COLOR ROJO 150 ML $325,00 $48.750,00

2 ALAMBRE DE COBRE AISLADO THWN #12 AWG CENTELSA COLOR BLANCO 132 ML $325,00 $42.900,00

3 ALAMBRE DE COBRE AISLADO THWN #10 AWG CENTELSA ROJO 10 ML $530,00 $5.300,00

4 ALAMBRE DE COBRE AISLADO THWN #10 AWG CENTELSA BLANCO 10 ML $530,00 $5.300,00

5 ALAMBRE DE COBRE DESNUDO # 14 AWG 79 ML $137,93 $10.896,47

6 TOMA DOBLE LUMINEX - AMBIA 8 UND $2.772,00 $22.176,00

7 TOMA COAXIAL AMBIA 3 UND $2.066,00 $6.198,00

8 TOMA TELEFONO AMBIA 1 UND $2.100,00 $2.100,00

9 INTERRUPTOR SENCILLO AMBIA 6 UND $2.352,00 $14.112,00

10 INTERRUPTOR DOBLE AMBIA 1 UND $3.276,00 $3.276,00

11 PLAFON DE PORCELANA 8 UND $672,41 $5.379,28

12 CAJA OCTOGONAL 8 UND $343,10 $2.744,80

13 CAJA 2400 6 UND $862,00 $5.172,00

14 CAJA 5800 8 UND $254,31 $2.034,48

15 TUBO PVC CONDUIT 1/2 " LIVIANO PLASTIMEC 20 UND $1.698,28 $33.965,60

16 TUBO GALBANIZADO 1,7 ML $2.500,00 $4.250,00

17 TUBO PVC CONDUIT 1/2 " PESADA PLASTIMEC 10 UND $2.500,00 $25.000,00

18 CURVAS PVC 1/2" LIVIANAS 14 UND $215,52 $3.017,28

19 CURVAS PVC 1/2" PESADA 19 UND $350,00 $6.650,00

20 VARILLA COPERWELD 1 UND $28.000,00 $28.000,00

21 TERMINALES 44 UND $77,59 $3.413,96

22 TABLERO DE DISTRIBUCION DE CUATRO CIRCUITOS 1 UND $50.000,00 $50.000,00

23 BREAKER X 15A 2 UND $5.129,00 $10.258,00

24 CINTA AISLANTE 5 UND $2.500,00 $12.500,00

25 SOLDADURA LIQUIDA 5 UND $1.200,00 $6.000,00

26 SOLUCION LIMPIANTE 3 UND $600,00 $1.800,00

TOTAL $361.193,87

IVA:16% $57.791,02

TOTAL + IVA $418.984,89

.

75

Tabla 12. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda 6x12


DEL MADELO DE VIVIENDA RESIDENCIAL 6X12

ITEM DESCRIPCION CANT. UND. V UNIT. SUB TOTAL













13 CAJA 2400 2 UND $862,00 $1.724,00

14 CAJA 5800 15 UND $254,31 $3.814,65







21 TERMINALES 48 UND $77,59 $3.724,32


23 BREAKER X 15A 2 UND $5.129,00 $10.258,00




TOTAL $351.713,82

IVA:16% $56.274,21

TOTAL + IVA $407.988,03

.

76

Tabla 13. Presupuesto de materiales eléctricos vivienda triangular


DEL MADELO DE VIVIENDA RESIDENCIAL TRIANGULAR

ITEM DESCRIPCION CANT. UND. V UNIT. SUB TOTAL













13 CAJA 2400 1 UND $862,00 $862,00

14 CAJA 5800 22 UND $254,31 $5.594,82







21 TERMINALES 54 UND $77,59 $4.189,86


23 BREAKER X 15A 2 UND $5.129,00 $10.258,00




TOTAL $386.519,52

IVA:16% $61.843,12

TOTAL + IVA $448.362,64

La organización Hábitat para la Humanidad solicitaba un presupuesto donde se relacionara

únicamente las cantidades de obra y sus respectivos costos.

.

77

7.5 SUPERVISIÓN DE LA OBRA

Las labores de supervisión del proyecto San Nicolás para trece viviendas de interés social,

iniciaron con el proceso de la instalación de los ductos subterráneos (ver figura 31), antes de que

empezaran con las labores de fundición de vigas y pisos (para evitar gastos y procesos

innecesarios). Fue preciso tener en cuenta los planos eléctricos e hidráulicos para dar una

apropiada distribución y medidas adecuadas de los ductos para la posterior prolongación en

muros y lograr la correcta ubicación de los accesorios (ver figura 32).

Figura 31. Instalación de ductos subterráneos

Después de la instalación de los ductos subterráneos, se efectuó el taponamiento temporal de

sus extremos, para evitar dificultades en el proceso de alambrado o posibles daños en el

aislamiento del conductor por efecto de partículas extrañas ubicadas en el interior de los ductos.

Posteriormente la prolongación de los ductos se fue efectuando a medida que se construían los

muros, aprovechando la construcción de los bloques, para evitar realizar regatas, que originan

gastos y procesos innecesarios, además, terminados inadecuados en los interiores de la

vivienda ya que estas quedaron con bloque a la vista (ver figura 33). Luego de prologar los

ductos a la distancia especificada en planos eléctricos y especificaciones técnicas, éstos se

acoplaban a las cajas de tomas, interruptores, plafones y tablero de distribución, con sus

respectivos terminales y contratuercas. Las cajas con sus respectivos accesorios se debían

cubrir totalmente para evitar los riesgos antes mencionados, previos a la alambrada e instalación

de los interruptores, tomas, plafones y tablero de distribución.

78

Figura 32 Ductos listos para prolongar en muros

Figura 33. Prolongación de ductos aprovechando la construcción del bloque

79

Terminadas las labores de los maestros de obra en cuanto a construcción se refiere, se prosiguió

con la instalación de los conductores, de acuerdo con la distribución de los circuitos ramales

diseñados para cada vivienda. El procedimiento que siguió fue el de instalar los diferentes

accesorios eléctricos (tomacorrientes, interruptores, plafones, etc) verificando la conformidad con

las especificaciones técnicas (ver figura 34).

Figura 34. Accesorios eléctricos y terminados

Finalmente se realizaron las pruebas de las instalaciones eléctricas de las trece viviendas de

interés social, para corregir posibles errores y confirmar el adecuado funcionamiento de la

instalación.

Para realizar la supervisión de la obra se emplearon tablas y bitácoras para efectuar el control

diario de las actividades que se realizaban, donde se consignaron los resultados de las pruebas

eléctricas realizadas en cada instalación, así como también, observaciones, imprevistos,

cambios y problemas durante el avance de la obra, que servían como herramienta para

presentar informes posteriores a la organización. A continuación se presentan los formatos y

datos que se consignaron en las tablas y bitácoras de control.

.

80

Tabla 14. Tabla de control diario

Fecha observación Firma

Nota: en esta tabla no se presentan datos, puesto que son observaciones realizadas durante el

desarrollo de las obras y no se consideran necesarias para el entendimiento del documento.

Tabla 15. Tabla para consignar resultados de pruebas de aislamiento

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 21 H Nº 26 34 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 16.6 MO Entre conductores activos 85 MO

250 KO

.

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Calle 26c sur Nº 20-13 Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 0.6MO Entre conductores activos 49.7 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Calle 26 A sur Nº 17-40 Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 0.4MO Entre conductores activos 65 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 23 C Nº 25 34 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 16 MO Entre conductores activos 35 MO

250 KO

.

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 21d Nº 26-49 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 1.2 MO Entre conductores activos 48MO

250 KO

.

81

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 21 Nº 25-69 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 1.8 MO Entre conductores activos 36 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Calle 27E sur Nº 18-50 Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 2 MO Entre conductores activos 63 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 21 H Nº 26 53 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 12.3 MO Entre conductores activos 81.4 MO

250 KO

.

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Calle 23B Nº 17-30 Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 0.28 MO Entre conductores activos 45.6 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 21B Nº 26-34 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 1.7 MO Entre conductores activos 74.2 MO

250 KO

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 19 Nº 17 15 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 14 MO Entre conductores activos 78 MO

250 KO

.

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Calle 32 sur Nº 21-12 Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 0.6 MO Entre conductores activos 45 MO

250 KO

.

82

Valores de aislamiento Localización de la vivienda: Cra 26 Nº 16 34 sur Tipo de medida Resistencia medida Resistencia mínima Entre conductores activos y tierra 1.6 MO Entre conductores activos 59.7 MO

250 KO

Tabla 16. Tabla para consignar los resultados de las pruebas de continuidad

Comprobación de continuidad Localización de la vivienda:Calle 26c sur Nº 20-13

Tipo de medida Donde no hay continuidad Continuidad de conductores activos (con tensión)

Continuidad de conductores activos (sin tensión)

Continuidad de conductores de protección

Toma alcoba principal Toma cuarto de baño

Observaciones: en los puntos donde no se presentó continuidad, se tomaron los correctivos

necesarios.

.

Comprobación de continuidad Localización de la vivienda:Calle 26 A sur Nº 17-40




Caja del plafón de la cocina Caja del interruptor alcoba auxiliar Toma patio

Observaciones:..................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

..........

.

83

Comprobación de continuidad Localización de la vivienda:Cra 21b Nº 26-34 sur



Se presento contacto del neutro con el conductor de protección, en cocina.


Caja del plafón de la cocina

Observaciones: en esta vivienda se encontró una inversión en la conexión de los conductores

activos, provenientes del contador a las borneras del tablero de distribución, lo que originaba

riesgos por posibles choques eléctricos aún cuando el termomagnético este en posición de

disparo u OFF.

Nota: en las casas restantes no se presentaron fallas de continuidad, por tal motivo no se

refieren las tablas respectivas.

Tabla 17. Tabla para consignar datos de las medidas de resistencia de puesta a tierra

Localización de la vivienda Medida de la resistencia de puesta a tierra

Calle 26c sur Nº 20-13 3.7O Calle 26 A sur Nº 17-40 3.48O Cra 21b Nº 26-34 sur 3.44O Cra 21d Nº 26-49 sur 3.4O Cra 21 Nº 25-69 sur 3.36O Calle 27 E sur Nº 18-50 3.85O Calle 23 b Nº 17-30 3.9O Cra 21 H Nº 26 34 sur 3.52O Cra 23 C Nº 25 34 sur 3.68O Cra 21 H Nº 21 53 sur 3.63O Cra 19 Nº 17 15 sur 3.5O Calle 32 sur Nº 21 12 3.87O Cra 26 Nº 16 34 sur 3.67O

.

84

Tabla 18. Tabla de control para materiales eléctricos

Lista de materiales eléctricos Lotes de 5x12 10

Ítem Cantidad por lote [UND]

Cantidad Proyecto

[UND]

Accesorios Hábitat [UND]

Recibidos [UND]

Pendiente [UND]

Cajas octogonales 6 60 2 58 Caja 5800 7 70 26 44 Caja 2400 6 60 6 54 Curvas de ½ 25 250 9 241 Tubos de ½ 15 150 150 Caja de circuitos 1 10 10 Conectores 40 400 78 322 Breaker de 15 A 2 20 20 Accesorios Tomas dobles 7 70 70 Interruptores sencillos

4 40 40

Interruptores dobles 1 10 10 Rosetas 6 60 60 Alambre(dos colores) 2 Rollos 20 Rollos 20 Rollos Alambre de tierra 0.5 Rollos 5 Rollos 5 Rollos

Lista de materiales eléctricos Lote de 6x12 2

Ítem Cantidad por lote

Cantidad proyecto

Accesorios Hábitat recibidos pendiente

Cajas octogonales 8 16 16 Caja 5800 8 16 16 Caja 2400 8 16 16 Curvas de ½ 25 50 50 Tubos de ½ 15 30 30 Caja de circuitos 1 2 2 Conectores 40 80 80 Breaker de 15 A 2 4 4 Accesorios Tomas dobles 8 16 16 Interruptores sencillos

6 12 12

Interruptores dobles 1 2 2 Rosetas 8 16 16

Alambre(dos colores)

2 Rollos 4 Rollos 4 Rollos

Alambre de tierra 0.5 Rollos 1 Rollos 1 Rollos

85

Continuación tabla 18

Lote triangular

Ítem Cantidad por lote

Cantidad proyecto

Accesorios Hábitat

Cajas octogonales 8 8 8 Caja 5800 8 8 8 Caja 2400 8 8 8 Curvas de ½ 25 25 25 Tubos de ½ 16 15 15 Caja de circuitos 1 1 1 Conectores 40 40 40 Breaker de 15 A 2 2 2 Accesorios Tomas dobles 8 8 8 Interruptores sencillos

7 7 7

Interruptores dobles 1 1 1 Rosetas 7 7 7

Alambre(dos colores) 2 Rollos 2 Rollos 2 Rollos Alambre de tierra 0.5 Rollos 0.5 Rollos 0.5 Rollos

Lista de totales proyecto

Ítem Cantidad Recibidos

Cajas octogonales 82 82

Caja 5800 68 68

Caja 2400 78 78

Curvas de ½ 316 316

Tubos de ½ 195 195

Caja de circuitos 13 13 Conectores 442 442 Breaker de 15 A 26 26 Accesorios

Tomas dobles 94 94

Interruptores sencillos

59 59

Interruptores dobles 13 13

Rosetas 83 83 Alambre(dos colores) 26 Rollos 26 Rollos Alambre de tierra 6.5 Rollos 6.5 Rollos

Nota: las cantidades que se especifican en rollos, poseen 100 metros lineales de los materiales

que se mencionan, los demás se especifican en unidades.

86

Para realizar la supervisión, se considera que las siguientes labores son las que mayor control

requieren durante la ejecución de las obras, debido a que son en las que se cometen errores con

mas frecuencia.

• Durante la ejecución de la obra debe tenerse especial control en la instalación de los

ductos, para garantizar que la ubicación de los diferentes accesorios sea la adecuada y la

indicada en los planos eléctricos, la unión de los tramos de los ductos debe ser la indicada

en las especificaciones técnicas para evitar posibles filtraciones de líquidos o se presente

excesos de soldadura liquida que ocasionen daños en el aislamiento de los conductores en

el momento de su instalación, etc.

• La adecuada instalación de conductores para minimizar el riesgo de daño en su aislamiento.

• La apropiada conexión del conductor de tierra a todas las partes de la instalación indicadas

en las especificaciones técnicas.

7.6 PROBLEMAS QUE SE PRESENTARON

Durante el desarrollo de las obras se presentaron los siguientes inconvenientes:

• No se logró el cumplimiento en el cronograma de actividades inicialmente planteado para el

desarrollo del proyecto, lo que ocasiono atrasos en los procesos de construcción de la

instalación eléctrica.

• No fue posible realizar una adecuada planeación y coordinación de las actividades de la

obra con los ingenieros, antes que empezará su ejecución, lo que ocasionó atraso en la

construcción, y algunos errores en la instalación de los ductos eléctricos, surgiendo procesos

y gastos innecesarios.

• El alambre de puesta a tierra no fue el solicitado en las especificaciones técnicas y lista de

materiales. Debido a que la persona que hizo la solicitud al proveedor no se encontraba en

la ciudad y el ingeniero encargado no presto la atención adecuada al problema, se tuvo que

instalar alambre número 16 AWG.

.

87

• Los planos arquitectónicos iniciales fueron modificados en algunos casos durante la

construcción de las viviendas, por lo cual fue necesario improvisar nuevas alternativas para

la instalación eléctrica.

.

88

8. CONCLUSIONES

Es importante tener en cuenta el tipo de proyecto para el cual se va a diseñar, conocer sus

limitaciones y alcances, para elaborar ideas o estrategias de diseño acorde al presupuesto,

exigencias y necesidades del mismo, para garantizar que los procesos sean los adecuados y nos

lleven a una excelente culminación del proyecto.

Aunque en el proceso de construcción de la instalación eléctrica se perseguía implementar o

cumplir con todos los requerimientos que exige la normatividad colombiana, según la NTC 2050;

durante la ejecución del proyecto se pudo observar que no siempre es posible implementar

algunos apartados que allí se exponen, por diferentes motivos o imprevistos propios de la

construcción.

Las normas que se deberían implementar, en el proceso de diseño de instalaciones eléctricas

residenciales, en proyectos de vivienda de interés social, son incumplidas en aspectos de confort

y estética, lo cual es ocasionado por la limitación económica que presentan estos proyectos.

La interacción con profesionales de otras disciplinas, tales como arquitectos, ingenieros civiles,

administradores, trabajadores sociales, entre otros, nos permite crear una visión global del

proyecto, lo cual conduce al mejoramiento y la calidad de los procesos de construcción,

minimizando así los costos de ejecución. Esto conlleva a que la calidad y funcionalidad de la

instalación eléctrica sea la mejor y cumpla con los requerimientos de seguridad para las

personas e inmuebles mismos.

Las bases teóricas y los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera, realmente se ven

reflejados en la capacidad que se tiene para solucionar problemas o imprevistos que se puedan

presentar en algún momento critico de determinado proyecto. Por esta razón se considera de

gran importancia el haber sido participe del proyecto san Nicolás, con la organización Hábitat

para la humanidad, en el cual se tuvo la oportunidad de medir y aportar en cierta forma parte de

los conocimientos adquiridos.

89

Las labores de supervisión que se realizaron en el proyecto San Nicolás, permitieron a la

organización Hábitat para la Humanidad, realizar el control adecuado de gasto de materiales

eléctricos, para que no se presentaran consumos innecesarios o pérdidas de los mismos.

Con la realización del presente proyecto, se afianzaron los conocimientos adquiridos en

instalaciones eléctricas residenciales, permitiendo que los autores se relacionaran con el ámbito

laboral y percibieran las problemáticas que se presentan en la ejecución de un proyecto de esta

índole. Además, se crearon bases para ser participes de proyectos de mayor envergadura.

No fue posible desarrollar el objetivo especifico, planteado en la propuesta de esta pasantía,

referente a la elaboración de dos diseños de instalaciones eléctricas residenciales para que

fueran evaluados por el comité técnico de Hábitat para la Humanidad en Costa Rica, debido a

que en dicha organización se efectuaron cambios internos de carácter presupuestal que no

permitían la ejecución de dicho proyecto en Colombia.

.

90

BIBLIOGRAFIA

[1]. AVENDAÑO, Carlos – IBÁÑEZ, Henry. “Las puestas a tierra como elemento de

seguridad personal”. Revista Tecnura N° 8, primer semestre del 2001, Universidad

Distrital , Facultad Tecnológica (Bogotá).

[2]. BOYLESTAD, L. Robert. Análisis introductorio de circuitos, octava edición 1998. Editorial

Pearson Educación.

[3]. BRATU, Neagu – CAMPERO, Eduardo. Instalaciones Eléctricas: conceptos básicos y

diseño. México D.F. Julio de 1992.

[4]. CEKIT . Curso Practico De Electricidad.

[5]. CIDET. Manual De Diseño y Construcción De Instalaciones Eléctricas . Medellín Junio

de 1995.

[6]. CROFT Terrell, CLIFFORT L. Carr y WATT H. John. Manual del montador electricista,

tercera edición 1974. Editorial Reverte.

[7]. DONALD G. Fink y H. WAYNE, Beaty. Manual de Ingeniería Eléctrica. Editorial McGraw

Hill.

[8]. IEEE Std 518 – IEEE guide for the installation of electrical equipment to Minimize

Electrical Noise Imputs to Controllers from external sourses, IEEE, ISBN 0-471-89539-5.

[9]. MELGUIZO Bermúdez, Samuel. Instalaciones Eléctricas : Teoría general y

aplicaciones domiciliarias. Decimosegunda edición 1994.

[10]. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2050, primera actualización, Código eléctrico

Colombiano.

91

[11]. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4120, Efectos de la corriente sobre los seres

humanos y animales domésticos.

[12]. RE, Vittorio. Instalaciones de puesta a tierra. Marcombo Editores 1988.

[13]. RICHTER P, Herbert y SCHWAN W, Creighton . Practical Electrical Wiring. 15 edición.

Editorial McGraw Hill.

[14]. RIOJA, José. Instalaciones eléctricas volumen1, Editorial Mc Graw Hill, 1992.

[15]. ROMERO, José Carlos y VEGA, Ch. Francisco. Protecciones eléctricas (apuntes de

clases), Universidad Nacional, departamento de ingeniería octubre de 2000.

[16]. SAAVEDRA, Luis Alvey. Instalaciones eléctricas residenciales. Universidad del Valle

1989.

[17]. SCHNEIDER ELECTRIC. Manual y catalogo del electricista, año 2000.

[18]. WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION. Manual de luminotecnia, Ediciones

Hache – EFE 1983.

.

92

ANEXOS

ANEXO A

• Interruptores conmutables

Son interruptores unipolares por lo tanto las interrupciones debe realizarse en el conductor que

no este conectado a tierra, existen dos tipos de interruptores conmutables, de tres vías y cuatro

vías:

• Interruptores conmutables de tres vías

Se utilizan cuando se requiera controlar el circuito desde dos sitios diferentes. En la figura 1, se

presenta la forma de conexión de los conmutables y la acción de los contactos internos para

activar o desactivar una carga; las ilustraciones que se presentan a continuación son algunas

opciones de control de la carga, se pueden presentar otras posibles alternativas.

Figura 1. Conexión de interruptores conmutables de 3 vías

a) posición de los conmutables sin alimentar la carga, b) posición de los conmutables alimentando la carga.

a)

b)

93

• Interruptores de cuatro vías

Se usa en combinación con dos conmutables de tres vías cuando requiera controlarse el circuito

desde tres o más puntos diferentes. Se necesitan tantos interruptores de cuatro vías, entre dos

interruptores extremos de tres vías, como puntos de control se pretenda obtener menos dos.

Expresándolo en forma matemática tenemos:

C 2-n =

donde:

C = numero de conmutables de 4 vías.

n = son los puntos de control que se requieren.

En la figura 2, se presenta la forma de conexión de los conmutables y la acción de los contactos

internos para activar o desactivar una carga desde tres puntos diferentes; las ilustraciones que

se presentan a continuación son algunas opciones de control de la carga, se pueden presentar

otras posibles alternativas.

Figura 2. Conexión de interruptores conmutables de 3 y 4 vías para control desde tres puntos diferentes

a) posición de los conmutables sin alimentar la carga, b) posición de los conmutables alimentando la carga.

a)

b)

94

En la figura 3, se presenta la forma de conexión de los conmutables y la acción de los contactos

internos para activar o desactivar una carga desde cuatro puntos diferentes; el número de

conmutables de cuatro vías a utilizar es la siguiente:

C = n –2 = 4 – 2 = 2

Estos dos conmutables de 4 vías se ubican entre dos conmutables extremos de 3 vías como se

mencionó anteriormente.

figura 3 Conexión de interruptores conmutables de 3 y 4 vías para control desde cuatro puntos diferentes

.

95

ANEXO B

Informes presentados a la organización Hábitat para la Humanidad, se presentan a continuación:

• Primer informe

Bogotá D.C., no viembre 5 de 2002.

Señores:

Hábitat Para La Humanidad.

REF. primer informe de supervisión de la instalación eléctrica. Proyecto San Nicolás

El presente informe tiene como objetivo plantear las implicaciones técnicas, que resultan de los

cambios que Hábitat realizó a los planos eléctricos ya aprobados; cambios que a continuación

mencionamos enunciando sus inconvenientes de acuerdo a la normatividad Colombiana.

Adicionalmente este informe pretende ser el primer paso en un proceso de mejora continua tanto

para las personas que participamos en el proyecto, como para la organización misma.

a. Se suprimió una salida de iluminación en la sala de todas las viviendas, lo que ocasiona una

deficiencia de iluminación en este sector; adicionalmente, si se proyecta para el futuro una

escalera se considera que deberían quedar de una vez instalados tanto el bombillo como el

interruptor para evitar hacer canalizaciones posteriores.

b. Se considera que la ubicación de la toma del baño no es la adecuada, ya que esta quedo

ubicada en el muro opuesto al lavamanos distante del mismo, es decir a espalda del

usuario, en contra de los principios de funcionalidad y estética.

c. Se suprimió la salida de iluminación ubicada sobre el mesón de la cocina de la casa

triangular, dejando únicamente el bombillo que esta en la pared opuesta que hace parte de

la sala, lo que es erróneo, ya que la persona que este en la cocina va a hacer sombra con

su mismo cuerpo restando visibilidad.

96

d. En los planos eléctricos se dejaron indicadas las salidas para T.V. y teléfono, pero Hábitat

argumento que no había presupuesto para implementar estas salidas.

e. Se sugirió que se dejara por lo menos una salida para T.V. y teléfono en la sala de cada

vivienda, pero en el pedido de materiales que hizo Hábitat, no figuran dichos accesorios por

lo que se considera que una necesidad básica de las familias no va a quedar satisfecha.

f. Finalmente debido al retardo de los tubos PVC para la instalación subterránea, fue necesario

romper algunas vigas para ubicación de curvas PVC, hecho que dificulto las labores.

Esperando que la información aquí presentada satisfaga las expectativas de Hábitat y se realicen

los procesos de mejora continua necesarios para lograr una adecuada instalación eléctrica en

beneficio de las familias y de la organización.

.

97

• Segundo informe

Bogotá D.C., enero 22 de 2003.

Señores:

Hábitat Para La Humanidad.

REF. segundo informe de supervisión de la instalación eléctrica. Proyecto San Nicolás

El presente informe tiene como objetivo comunicarles el resultado de las pruebas eléctricas

efectuadas a las viviendas, para confirmar su adecuado funcionamiento eléctrico. Adicionalmente

con este informe se da por terminado la supervisión de las obras eléctricas.

Después de realizar todas las pruebas pertinentes a cada una de las viviendas, el mayor

inconveniente que se presentó en la instalación fue la inadecuada conexión de las partes

metálicas no energizadas al sistema de puesta a tierra, lo cual fue corregido adecuadamente. En

términos generales, los resultados de las pruebas efectuadas fueron satisfactorios, por lo tanto

se puede dar garantía del buen funcionamiento de las instalaciones eléctricas, dentro de los

limites de cargas para la cual fue diseñada la instalación de las viviendas.

Esperando que la organización esté satisfecha con las obras eléctricas realizadas en el proyecto

San Nicolás y que los proyectos venideros sean aún mas fructíferos para Hábitat y las familias

beneficiarias. Se entiende en gran medida las limitaciones de tipo presupuestal inherente a un

proyecto de tipo social, aunque se siente el interés porque en un futuro todo el proceso se

realimente positivamente.

.

12

ANEXO C

Plano eléctrico de la primera alternativa de distribución de circuitos ramales, uno para fuerza y otro de alumbrado.

.

13

.

ANEXO D

Planos finales presentados a la organización Hábitat para la Humanidad de los tres diseños arquitectónicos, vivienda 5x12 metros, 6x12 metros y

triangular.

.

14

.

ANEXO E

Planos 3D, vivienda 5x12 metros, 6x12 metros y triangular.

.

Diseño de una Canalizacion Electrica Residencial_noPW

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