Electronica y Electricidad[1]

5/11/2018 Electronica y Electricidad[1] - slidepdf.com

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Profesores que elaboraron la guía didáctica del módulo profesional de lacarrera de técnico en: Electrónica

NOMBRE ESTADO

Edgar Arturo García Portillo Morelos

Raúl Enrique López Díaz Sonora

Alberto Caro Espino Baja California

Coordinadores de Diseño:

NOMBRE ESTADO

Ismael Lee Cong Quintana Roo

Venancio Manuel Hernández San Luis Potosí

Coordinador del Componente de Formación Profesional:

NOMBRE

Espiridión Licea Pérez

Reforma Curricular del Bachillerato TecnológicoGuía del Alumno de la

Carrera de Técnico en Electrónica



Directorio

Lic. Josefina Vázquez Mota Secretaria de Educación Pública

Dr. Miguel Szèkely Pardo Subsecretaria de Educación Media Superior

Ing. Fortino Garza Rodríguez Director General de Educación Tecnológica Industrial

Lic. Elena Karakowsky Kleyman Responsable de Desarrollo Académico de los CECyTEs

Profr. Espiridion Licea Pérez Responsable de Normatividad Académica de los

CECyTEs



Objetivo General

Al terminar el submódulo serás capaz de realizarinstalaciones eléctricas residenciales utilizando equiposde medición, considerando las normas de seguridad y deinstalaciones eléctricas vigentes, midiendo parámetroseléctricos en circuitos de corriente alterna y directa,además de elaborar diagramas eléctricos, y darmantenimiento a las instalaciones eléctricas. Estasactividades son variadas y rutinarias, por lo que esta

competencia esta considerada en el nivel 2 (Ver anexo).



Índice

I. Mapa curricular

II. Introducción al curso

III. Desarrollo de competencias

I. Medir los parámetros eléctricos en circuitos de corriente

directa y corriente alterna.

II. Elaborar el croquis a mano alzada de la instalación del

sistema eléctrico residencial.

III. Instalar los elementos del sistema eléctrico residencial.

IV. Realizar mantenimiento a la instalación del sistema

eléctrico residencial.

IV. Conclusiones de la guía de aprendizaje.

V. Fuentes de información

VI. Glosario

VII. Anexos



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Mapa Curricular

Submódulo I: Realizar instalaciones eléctricas residenciales

Competencia I:Medir los parámetroseléctricos en circuitos

de corriente directa ycorriente alterna

Conocimientos:Reglamentos ynormas de seguridadSimbología ydiagramas eléctricosHerramientas yequipos de mediciónComponentes yparámetros eléctricosCircuitos eléctricos

Actitud: Responsabilidad

TECNICO EN ELECTRONICA

Modulo I: Mediciones eléctricas

Competencia II:Elaborar el croquis amano alzada de la

instalación del sistemaeléctrico residencial.

Competencia III:Instalar los elementosdel sistema eléctrico

residencial.

Competencia IV:Realizar elmantenimiento a la

instalación del sistemaeléctrico residencial

Habilidades:Operar instrumentosde mediciónelectrónicos. Manejar herramientaspara electrónica

Elaborar el diagramaunifilar con losrequerimientos delusuario y de la normaNOM-001-SEDE.Elaborar el diagramaeléctrico en base aldiagrama unifilar.

Instalar elementoseléctricos en base alplano y normas vigentesRealizar el cableado yen base al planoConectar circuitos ydispositivos eléctricosde protección

Verificar conexioneseléctricasVerificar loscomponentes eléctricosCorregir fallas en lainstalación eléctricaProbar elfuncionamiento de lainstalación eléctrica

Conocimientos:Simbología eléctrica.Norma OficialMexicana (NOM-001-SEDE)

Conocimientos:Tipos y manejo demateriales eléctricosMedidas de seguridady primeros auxiliosManuales demateriales eléctricos

Conocimientos:Caída de tensiónFactor de potencia






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Un mensaje para ti

Hola, bienvenido a tu primer módulo de formaciónprofesional de la carrera de Técnico en Electrónica, endonde aprenderás a manejar todo lo relacionado con laelectricidad que usas en casa, desde como llega laenergía eléctrica a los hogares, como se distribuye entodas las habitaciones, como controlar las luces, loscontactos para los electrodomésticos, etc.

Adquirirás habilidades para presumir de ser un técnico en instalaciones eléctricasresidenciales, y como tal podrás laborar como auxiliar en empresas que sededican a las instalaciones eléctricas, o trabajar por tu propia cuenta haciendo tu

mismo las instalaciones en los hogares que lo requieran, cerca de ti.

Para que logres dichas competencias, te enseñaremos a manejar toda laherramienta necesaria para que trabajes con seguridad en el manejo e instalaciónde todos los accesorios eléctricos que se utilizan en los hogares.Aprenderás a seleccionar los tipos de cables, amarres y canalizaciones utilizadaspor los electricistas, así como la variedad de contactos, apagadores, centros decarga, mufas y muchos más accesorios eléctricos que irás conociendo mediantelas prácticas que realizarás diariamente en nuestro taller.

Todo lo anterior se te enseñará de una

manera muy práctica, de forma que túlogres tener habilidades para manejarpinzas, desarmadores, cinta de aislar,probadores de corriente, amarres encables, etc.

Junto con estas actividades prácticas,también aprenderás a interpretardiagramas eléctricos para que asípuedas, a partir de estos diagramas,realizar la instalación que se te pida.

Por si fuera poco, además de practicar en el taller, también realizarásinstalaciones en hogares como parte de tus prácticas, para que así adquieras laseguridad y la experiencia laboral suficiente.

Si tú demuestras que eres capaz de realizar una instalación eléctrica en algúnhogar, significa que aprendiste lo necesario para que te otorguemos una



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constancia, que te avalará como técnico en instalaciones eléctricas frente a lasociedad.

Si aún no logras las habilidadesnecesarias, tendrás la oportunidad depracticar más, hasta que consigas

dichas competencias, de manera quese te garantiza el aprendizaje.



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Simbología

PRACTICA

EJEMPLO

ERRORES TÍPICOS

EJERCICIO

CONCLUSIONES

INTRODUCCION

CONTINGENCIA

OBJETIVO



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Competencias, habilidades y destrezas

Módulo I Mediciones eléctricasSubmódulo I Realizar instalaciones eléctricas residenciales

Competencias aDesarrollar

1. Medir los parámetros eléctricos en circuitos de corrientedirecta y corriente alterna

2. Elaborar el croquis a mano alzada de la instalación delsistema eléctrico residencial

3. Instalar los elementos del sistema eléctrico residencial4. Realizar el mantenimiento a la instalación del sistema

eléctrico residencial

COMPETENCIA

1

Medir los parámetros eléctricos en circuitos de corrientedirecta y corriente alterna.

RESULTADO

DE

APRENDIZAJE

Al concluir las actividades tendrás la habilidad y destrezapara operar los instrumentos de medición y herramientasmas comunes en las instalaciones eléctricas

HABILIDAD Operar instrumentos de medición electrónicos.Manejar herramientas para electrónica

Introducción

Hoy comenzamos nuestra aventura por el mágico mundode la electricidad, en donde juntos aprenderemos, comose genera la corriente eléctrica, como utilizarla paranuestro uso y mas aún como medirla. Si, entendiste bien,como medir ese flujo de electrones que pasan a través deun conductor, pareciera complicado pero es mas sencillode lo que crees.La medición es una herramienta que se aplica en todos



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los aspectos, puedes medir tu estatura, tu peso, incluso la fuerza o cualquierparámetro o actividad física, así también puedes medir la corriente eléctrica, y estoes muy importante porque de esta manera sabrás que equipo eléctrico podrásconectar y cual no, y tu serás capas de decidir en base a las mediciones, queinstalación se tendrá que poner o que tipo de fusible colocar para protección del

equipo eléctrico, de esta manera, obtener los siguientes beneficios:

• Acreditar el submódulo de la carrera de técnico enelectrónica.

• Realizar una instalación en tu casa o con tus amigos.

• Trabajar en la industria.

• Trabajar por tu propia cuenta.

• Obtener ganancias económicas.

Como vez las mediciones son importantes e interesantes ya que conocerás variosequipos de medición y los podrás utilizar Por tal motivo este submódulo lo hemos

titulado:

Medir parámetros eléctricos en circuitos de corriente directa (CD) y corrientealterna (CA)

Lo cual significa que podrás utilizar diferentes instrumentos para medir la corrientedirecta que genera una pila como la que tú utilizas en tus aparatos electrónicos.Así mismo también sabrás utilizar equipos de medición para medir la corrientealterna que se utiliza en tu casa. Todo esto requiere de responsabilidad, la cualiremos desarrollando juntos, de forma que cumplamos con las normas deseguridad vigentes.

Comenzaremos con darte información de:

• Que es la corriente.

• Tipos de corriente.

• Equipos de medición.

• Funcionamiento de los equipos.

• Aplicaciones, etc.

Posteriormente tú podrás verificar esta información con la que obtendremos al

momento de que hagamos visitas a empresas y al momento de ver videosreferentes a este tema. De esta manera, y en base a las prácticas que hagamosverás que esto es divertido y emocionante y tú lo podrás comprobar.



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Desarrollo

La electricidad se produce fundamentalmente en lascentrales eléctricas. Su misión consiste en transformarcualquier forma de energía primaria (hidráulica, térmica,nuclear, solar, etc.) en energía eléctrica. Dada la facilidadcon que se transporta la electricidad, por medio de las líneaseléctricas, la ventaja fundamental que conseguimos con estoes que producimos energía eléctrica en las zonas dondepodemos acceder con facilidad a la energía primaria, paraluego consumirla en ciudades, empresas o cualquier otro centro de consumo.

La electricidad es una manifestación física que

tiene que ver con las modificaciones que se danen las partes más pequeñas de la materia, en losátomos, y más concretamente en el electrón.

Al movimiento de electrones que se estableceen el conductor eléctrico se denomina corrienteeléctrica.

A la diferencia de cargas que se estableceentre dos cuerpos cargados eléctricamente, y quees la causante del movimiento de electrones se leconoce como: tensión o diferencia de potencial.

Producción de electricidad por acción de la luz.-Mediantelas celdas fotovoltaicas es posible transformardirectamente la energía luminosa en energía eléctrica.

Producción de electricidad por acción del calor.- Algunoscuerpos poseen propiedades termoeléctricas, con loscuales se pueden construir pares termoeléctricos. Estos

¿Qué es electricidad?



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constan de dos metales distintos y unidos, que al ser calentados, manifiestan unadiferencia de potencial entre sus extremos. La energía eléctrica que se produce esmuy pequeña.

Producción de electricidad por acción magnética.- Se basa en el principio de

Faraday, y es de esta forma como se produce la energía en las grandes centraleseléctricas mediante los alternadores o, en otros casos, con los dinamos en formade corriente continua.

Ejercicio 1: Cuestionario

1.- ¿Donde se produce principalmente la electricidad que utilizamos?

2.- ¿Cuales son los principales tipos de energía primaria que se pueden convertiren energía eléctrica?

3.- ¿A qué se le denomina corriente eléctrica?

4.- ¿Que dispositivo sirve para obtener electricidad a partir de la luz?

5.- Anota 4 tipos de plantas de generación de energía eléctrica.

Intensidad de la corriente eléctrica.- Es la cantidad de electricidad que recorre uncircuito en la unidad de tiempo. La unidad de medida es el ampere.

Medida de la corriente eléctrica.- Para medir la intensidad de la corriente eléctricautilizamos un aparato de medida llamado amperímetro el cual tendrá queconectarse en serie con el circuito a medir.

Corriente directa (continua) (CD).- Se caracteriza por que los electrones libressiempre se mueven en el mismo sentido por el conductor con una intensidadconstante. Esta la proporciona las baterías de acumuladores, pilas, dinamos yceldas fotovoltaicas.



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Corriente alterna (CA).- Es la que producen los alternadores en las centraleseléctricas. Se caracteriza por que el flujo de electrones se mueve por eleconductor en un sentido y en otro, y además, el valor de la corriente eléctrica esvariable. A la fuerza necesaria para trasladar los electrones desde el polo positivoal negativo, y así crear la diferencia de cargas, se le denomina fuerza electromotriz

(FEM).

Medida de tensión (voltaje).- Para medir la tensión eléctrica se precisa un aparatode medida que sea capaz de captar el desnivel eléctrico o diferencia de cargasentre un punto y otro. El voltímetro se conecta siempre en paralelo con el circuito amedir.

Potencia eléctrica.- Se suele definir como la rapidez con la que se ejecuta untrabajo. También es el producto de la tensión por la intensidad de la corriente.

Medida de la potencia eléctrica.- El aparato que mide la potencia es el wattímetro.

En realidad, el wattímetro mide por separado la tensión y la intensidad de lacorriente, para después realizar la operación P = V x I.

Conductores eléctricos.- Permiten con facilidad el movimiento de electrones por suestructura molecular. La plata es un excelente conductor de la electricidad, perodebido a su alto coste, se emplea solamente cuando sus propiedades seanparticularmente interesantes, como en los contactos de apertura y cierre decircuitos. El material mas empleado es el cobre, que conduce casi tan bien comola plata, siendo su costo muy inferior.

El aluminio se utiliza en las líneas de transporte, ya que su peso es menor que el

cobre.

Aisladores eléctricos. Se caracterizan por impedir el paso de la corriente eléctricaa través de ellos. Este fenómeno se debe a que los electrones se encuentranligados a sus átomos y para arrancarlos es necesario aplicar mucha energía(someter al cuerpo a una elevada tensión)

Simbología eléctrica .-

Los siguientes son los símbolos básicos que se utilizan en electricidad.



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Resistencia eléctrica.- Como unidad de medida nos va a

ayudar a diferenciar los cuerpos que son mejoresconductores de los que son peores. Es la mayor o menoroposición que ofrecen los cuerpos conductores al pasode la corriente eléctrica.Se denomina resistencia o resistor (en lenguaje técnico)al componente electrónico diseñado para introducir unaresistencia eléctrica determinada entre dos puntos de uncircuito. En otros casos, como en las planchas,calentadores, etc., las resistencias se emplean paraproducir calor.

Medida de la resistencia eléctrica.- El aparato que se utiliza para medirla es elóhmetro, incluido en el multímetro. El puente de Wheatstone es otro aparato demedida para medir resistencias que se utiliza cuando se quiere dar una mayorprecisión a la medida en forma analógica.

Código de colores para la resistencia.

Las resistencias de potencia pequeña, empleadas en circuitos electrónicos, van

rotuladas con un código de franjas de colores. Para caracterizar una resistenciahacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión.Los otros datos se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo delelemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia(normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. Laúltima raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es elmultiplicador y las otras las cifras.



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Color dela banda

Valor de lacifra

significativa Multiplicador Tolerancia

Coeficientede

temperatura

Negro 0 1

Marrón 1 10 1% 100ppm/ºC

Rojo 2 100 2% 50ppm/ºC

Naranja 3 1 000 15ppm/ºC

Amarillo 4 10 000 25ppm/ºC

Verde 5 100 000 0,5%

Azul 6 1 000 000 0,25% 10ppm/ºC

Violeta 7 10 000 000 0,1% 5ppm/ºC

Gris 8 100 000 000Blanco 9 1 000 000 000 1ppm/ºC

Dorado 0.10 5%

Plateado 0.01 10%

Ninguno 20%

El valor se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se

multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (). Elcoeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión(<1%).

Ejemplo: La caracterización de una resistencia de 470.000 (470 k ), con unatolerancia del 10%, sería la representada en la figura siguiente:1° cifra: Amarillo (4)2° cifra: Violeta (7)Multiplicador: Amarillo (10000)Tolerancia: Plateado (+/-10%)

Inductancia.

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debidoal fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campomagnético.



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Construcción:Un inductor estáconstituido usualmentepor una bobina de materialconductor, típicamente

cable de cobre. Existeninductores con núcleo deaire o con núcleo de unmaterial ferroso, paraincrementar suinductancia.Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados, usandoel mismo proceso utilizado para realizar microprocesadores. En estos casos seusa, comúnmente, el aluminio como material conductor. Sin embargo, es raro quese construyan inductores dentro de los circuitos integrados; es mucho máspráctico usar un circuito llamado "girador" que, mediante un amplificador

operacional, hace que un condensador se comporte como si fuese un inductor.También pueden fabricarse pequeños inductores, que se usan para frecuenciasmuy altas, con un conductor pasando a través de un cilindro de ferrita o granulado.

Conexiones comunes

Conexión serie general.

Conexión paralelo

Al igual que las resistencias, las bobinas pueden asociarse en serie, paralelo o deforma mixta. En estos casos, y siempre que no exista acoplamiento magnético, lainductancia equivalente para la asociación serie vendrá dada por:

y para la paralelo:



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Para la asociación mixta se procederá de forma análoga que con las resistencias.

Capacitancia.

Se denomina capacidad de un condensador a la propiedad que estos poseen dealmacenar mayor o menor cantidad de electricidad.

Si llamamos Q a la cantidad de carga almacenada por el condensador, C a lacapacidad del condensador y V a la tensión entre las placas, resulta que

Q = C x V

Donde: Q = Coulombs, C = Faradios, V = Volts

La unidad de capacidad es el Faradio (F). Se puede decir que un condensadorposee la capacidad de un Faradio cuando almacena una carga de un Coulomb alaplicarse una tensión de un Volt entre sus placas.

El Faradio es una unidad muy grande, por lo que se utilizan submúltiplos:microfaradio, nanofaradio y picofaradio.

Tipos de condensadores:

ElectrolíticosCerámicosPlásticos: poliéster

Condensadores en serie

La tensión aplicada al conjunto se reparte entre las terminales de cada uno de loscondensadores, de tal forma que se cumple la relación V = V1+ V2 + V3 + …..

La capacidad total o equivalente es:



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Condensadores en paralelo

La tensión al la que quedan sometidos todos los condensadores es la misma ycoincide con la aplicada al conjunto

La capacidad aumenta cuando se les conecta en paralelo de la siguiente forma:

Múltiplos y submúltiplos de dimensiones eléctricas.

En la siguiente tabla se muestran algunas unidades de medición comúnmenteusadas en electricidad y electrónica así como de los múltiplos y submúltiplos quese aplican.

Múltiplos Valor Submúltiplos ValorKilo (K) 1,000 mili (m) 0.001Mega (M) 1,000,000 micro (u) 0.000001Giga (G) 1 x 109 nano (n) 1 x 10-9 Tera (T) 1 x 1012 pico (p) 1 x 10-12

Ejemplos:

Para resistencia:5K (cinco kilo-ohms) es igual a 5,000 ohms8.2 m (ocho punto dos mili-ohms) es igual a 0.0082 ohms

Para corriente:3KA (tres kilo-amperes) es igual a 3,000 amperes2.7 uA (dos punto siete micro-amperes) es igual a 0.0000027 amperes



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Para voltaje:8 KV (ocho kilo-volts) es igual a 8,000 volts8 mV (ocho mili-volts) es igual a 0.008 volts

Para potencia:

2 MW (dos mega-watts) es igual a dos millones de watts4 nW (cuatro nano-watts) es igual a 4 x 10 -9 watts

Para capacitancia:7 uF (siete microfaradios) es igual a 7 x 10 -6 faradios

Para Inductancias (bobinas):1 mH (un mili-henry) es igual a 0.001 henry

Características de la señal de CA: Frecuencia, Período, longitud de onda, valor

eficaz, valor instantáneo, valor máximo y valor promedio.

La energía eléctrica que se distribuye en los hogares, escuelas, fábricas,hospitales, etc. no es exactamente la misma e incluso difiere entre países. Acontinuación se explican los valores característicos de la CA.

Voltaje instantáneo.- Es el valor que toma la tensión en cada instante del tiemposiguiendo la función senoidal.

Voltaje eficaz (rms).- Es el voltaje máximo (pico) de la tensión (Vp) dividido por laraíz cuadrada de dos.

Ciclo o periodo.- Es el tiempo que transcurre en un ciclo completo. Se representapor la letra (T) y se mide en segundos.

Frecuencia.- Es el número de ciclos que se producen en un segundo. Serepresenta por al letra (f) y se mide en hertz (Hz) o cps.



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Ley de Ohm

Según la ley de Ohm, cuando por una resistencia eléctrica "R", circula una

corriente "I", se produce en ella una caída de tensión "V" entre los extremos de laresistencia cuyo valor viene dado por:

V = I x R

Es interesante ver que la relación entre lacorriente y la tensión en una resistenciasiempre es lineal y la pendiente de esta líneaestá directamente relacionada con el valor dela resistencia. Así, a mayor resistencia mayorpendiente.

Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguientetriángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

Como el voltaje produce el flujo de

corriente en un circuito cerrado y laresistencia se opone al paso de ella, existe

una relación entre voltaje, corriente yresistencia.

Esta relación es conocida como:Ley de Ohm ....

La ley de Ohm se puede resumir como sigue: en un circuito de corriente

continua, la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.



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Triángulo de la ley de Ohm

V = I x R I = V / R R = V / I

Circuito serie

Se define un circuito serie como aquel circuito enel que la corriente eléctrica solo tiene un solocamino para llegar al punto de partida, sinimportar los elementos intermedios. En el casoconcreto de solo arreglos de resistencias lacorriente eléctrica es la misma en todos lospuntos del circuito.

Ejemplo 1:

En un circuito sencillo en donde tenemos en serie una fuente de tensión (una

batería de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios), se puede estableceruna relación entre la tensión de la batería, la resistencia y la corriente que entregala batería y circula a través de esta resistencia o resistor.

Esta relación es: I = V / R y se llama la Ley de Ohm Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I= 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.



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Ejemplo 2: Identificación de parámetros en un circuito serie.

Aquí observamos que en general:

Ejemplo 3: Encontrar la resistencia total del siguiente circuito:

Solución: El voltaje de la resistenciaR1 se encuentra directamenteencontrando la resistencia total delcircuito:

Por lo tanto la resistencia R2 tieneun voltaje de 6V, como podemosver:

También debemos considerar que la corriente en un circuito en serie, como lo esesté, por lo que la corriente en la resistencia R1 es la misma que la de R2 y portanto:



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Por último la resistencia total de las resistencias del circuito es:

Circuitos Paralelo:

Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctricase bifurca en cada nodo. Su característica más importante es el hecho de que elpotencial en cada elemento del circuito tienen la misma diferencia de potencial.

Ejemplo 4: En el siguientecircuito:



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• Encontrar el voltaje de la fuente

• R1 = 2k, I1 = 5mA

Soluciones.a) El voltaje en cada una de las resistencias es igual al voltaje total, es decir elde la fuente. Por lo tanto, podemos calcular el voltaje total calculando el voltajeen una de las resistencias, en este caso, el que podemos calcular es el de laresistencia R 1:

Circuito Mixto: Es una combinación de elementos tanto en serie como enparalelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todoslos elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir ala un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

Ejemplo 5: Calculo de la resistencia equivalente de un circuito mixto:

A continuación vemos los acomodos a seguir al sacar una resistencia total

DIAGRAMA 6ª



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Solución: De acuerdo al diagrama podríamos acomodar el circuito de lasiguiente forma:

DIAGRAMA 6b

Donde RA representa la resistencia, producto de realizar el arreglo siguiente:

DIAGRAMA 6c

En el DIAGRAMA 6b podemos ver que las resistencias 1,4 y A están es serie,como se ve a continuación:



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por lo que podríamos reducir el circuito a uno en paralelo:

RB = R1 + RA + R4

Por ultimo, volvemos a aplicar la formula del paralelo para estas dos resistencias yobtenemos así la resistencia total equivalente:

RT = (R5 x RB) / (R5 + RB)



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Leyes de Kirchhoff:

Estas leyes se utilizan para resolver circuitos eléctricos, en los cuales existeninterconectados varios generadores.

Nodo.- Es cualquier punto de un circuito donde se conectan mas de dosconductores.

I1 I3

I2

Nuestro gran amigo Gustav L. Kirchhoff se pusoa investigar sobre corrientes y voltajes y

encontró algo muy interesante y propuso lo queahora conocemos como la ley de corrientes de Kirchhoff y la ley de Voltajes de Kirchhoff quenos facilitan el análisis de un circuito eléctrico

Ley de Corrientes. En todo circuito eléctrico, la suma de las corrientes que

se dirigen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que se alejan

de él.

Ley de Voltajes. A lo largo de todo camino cerrado o malla,correspondiente a un circuito eléctrico, la suma algebraica de todas las

diferencias de potencial es igual a cero.



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I1 = I2 + I2

Malla.- Es todo camino cerrado de un circuito eléctrico.

Circuito con tres mallas

Manejo del multímetro y herramientas:

Ejemplo 1

Como ya sabes, cuando se trabajacon herramientas y electricidad, sedeben tomar en cuenta las medidasde seguridad, así como de seguir elreglamento del lugar donde selabora.

Esto te protegerá siempre de los

riesgos de accidentes y daños en losequipos y tu persona.

En la foto puedes apreciar a una persona que esta trabajando con las medidas deseguridad adecuadas. Se observa también que su lugar de trabajo cuenta con losseñalamientos y espacios adecuados.



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Ejercicio 1: Cómo preparar tu lugar de trabajo

Instrucciones para el alumno:Observa con detenimiento la imagen de abajo y ayuda a la persona a corregir susmalos hábitos y lugar de trabajo.Para esto, tendrás que marcar directamente sobre la imagen una flecha queindique cuáles son los errores. Recuerda que está en riesgo la seguridad de laspersonas, así que ten cuidado y empeño (responsabilidad) en indicarle todos suserrores.

Recuerda no trabajar la electricidad en lugares húmedos.No olvides utilizar tu equipo de protección personal, es muy importante……

Utiliza solo la herramienta necesaria para cada actividad.

Debe utilizarpinzas parapelar cables



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¿Quién pone estos reglamentos?Los reglamentos los elaboran las personas responsables de que en el trabajo setenga seguridad.

¿Para que se ponen reglamentos?

Para evitar riesgos en las personas, para hacer mas seguro y agradable elambiente laboral.

Ejercicio 2: Cuestionario

Instrucciones para el alumno: Responde las siguientes preguntas y comentacon tus compañeros las diferencias

¿Te has dado cuenta que en tu casa se sigue un reglamento?

¿Quién pone las reglas en tu casa?

¿Por qué crees que haya reglas en tu casa?

Tipos de equipos y herramientas del taller.En las siguientes fotos se muestran las herramientas mas utilizadas para llevar acabo trabajos de electricidad y electrónica.

Desarmadores de cruz y planos

Cautín tipo pistola



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Cautín tipo lápiz

Equipo para soldar.

Juego de llaves Allen

Llaves Torx

Taladros

Juego de desarmadores de precisión

Pinzas de punta con corte

Pinzas para pelar cable.



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Estuche de dados

PRACTICA 1

Instrucciones para el alumno:

1. Prepara tu lugar de trabajo.2. Selecciona la herramienta y equipo de medición para esta actividad.3. Selecciona y nombra cada uno de los componentes que se te indiquen, así

como sus características

El maestro te proporcionará el material para el ejercicio mediante el cual seevaluará tú desempeño, limpieza y orden de ejecución, utilizando una guía deobservación.

Guía de observación

ResultadoCriterios de desempeñoSi No

1.- Mantuvo limpia su área de trabajo

2.- Mantuvo condiciones seguras en su área de trabajo

3.- Portó su equipo de seguridad personal

Indicaciones: En el presente formato se presentan dos columnas, en laizquierda están escritos los criterios de desempeño y en la derecha el resultado.

Nombre del alumno(a):Carrera: Técnico en Electrónica



Fecha de la Observación:



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4.- Solicitó la herramienta necesaria

5.- Solicitó el material necesario

6.- Ordenó su material y herramienta

8.- Mostró y nombro cada herramienta

9.- Mostró y nombro cada componente eléctrico10.- Entregó su material y herramienta

Recursos materiales de apoyo

• Herramienta básica para electricidad

• Componentes eléctricos

Como llevar a cabo mediciones de corriente alterna

Multímetro.Primero debes prever la magnitud del voltaje que quieres medir

Los multímetros cuentan con dos puntas de prueba, una de color rojo y otra de

color negro, las cuales deben de conectarse en los bornes correspondientes acada color.

¡Precaución! Para mediciones de voltajes y corrientes alternos debes seleccionarla escala dentro del rango que comúnmente se indica como ACV ó

No olvides utilizar tu equipo de protección personal, es muy importante……Utiliza solo la herramienta necesaria para cada actividad.



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En las figuras siguientes se muestran los tipos de multímetros:

Multímetro de Gancho

Multímetro Analógico

Multímetro Digital



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Ejercicio 3: Reconocimiento del Multímetro

Anota en la tabla adjunta losnombres de cada una de las partesetiquetadas con un número y sufunción.

No. Nombre Función1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

13



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PRACTICA 2: Uso del multímetro

Objetivo: Utilizar el multímetro y la herramienta para realizar mediciones de voltaje,corriente y resistencia en circuitos de corriente alterna.


1. Prepara tu material, herramienta y tu multímetro (debes mantener tu lugar detrabajo limpio y ordenado)

2. Utiliza la herramienta necesaria para que armes el siguiente circuito:

3. Conecta el circuito a un contacto eléctrico y verifica que enciendan los focos.4. Utiliza el multímetro para medir el voltaje en cada uno de los tres focos

cuidando los siguientes aspectos:

5. Utiliza ahora el multímetro para medir la corriente en cada una de los focos yen todo el circuito.

6. Utiliza ahora el multímetro para medir la resistencia de cada foco y laresistencia total del circuito.

• Seleccionar la función y escala apropiada en el multimetro.

• Coloca directamente las puntas de prueba en las terminales de

cada foco (en paralelo).

•

¡Cuidado!, no tocar directamente las terminales.• Anota los resultados que obtengas en todas tus mediciones.

Recuerda desconectar el circuito en algún punto para que puedas conectar

las puntas en serie del multímentro.

Recuerda que las mediciones de resistencia se hacen siempre con el circuito

desconectado.



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7. Realiza las mismas mediciones pero armando los siguientes circuitos:

Circuito serieVoltaje Corriente Resistencia

Foco 1Foco 2Foco 3Foco 4Foco 5Total

Circuito ParaleloVoltaje Corriente Resistencia

Foco 1Foco 2Foco 3Foco 4Foco 5Total

Circuito MixtoVoltaje Corriente Resistencia

Foco 1Foco 2Foco 3

Foco 4Foco 5Total



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Guía de observación

ResultadoCriterios de desempeñoSi No

1.- Solicitó la herramienta necesaria2.- Solicitó el material necesario

3.- Ordenó su material y herramienta

4.- Armó el circuito serie

5.- Energizó y encendieron los focos

6.- Midió el voltaje en cada uno de los focos

7.- Midió la corriente en cada uno de los focos

8.- Midió la resistencia de cada uno de los focos

9.- Midió la resistencia total del circuito serie

10.- Armó el circuito paralelo11.- Energizó y encendieron los focos



14.- Midió la resistencia total del circuito paralelo

15.- Armó el circuito mixto

16.- Energizó y encendieron los focos



19.- Midió la resistencia total del circuito mixto

20.- Mantuvo limpia su área de trabajo

21.- Mantuvo condiciones seguras en su área de trabajo

22.- Portó su equipo de seguridad personal

23.- Entregó su material y herramienta

Indicaciones: En el presente formato se presentan dos columnas, en laizquierda están escritos los criterios de desempeño y en la derecha el resultado.

Nombre del alumno(a):Carrera: Técnico en Electrónica



Fecha de la Observación:



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Comentarios para el maestro:

Las actividades, ejercicios y prácticas que se muestran en esta guía son

sugeridas, el maestro debe complementar las prácticas para asegurar el logro de

la competencia.

Conclusiones de la competencia

Síntesis de la competencia.

Hasta este momento, te habrás dado cuenta que ya dominas los conceptos

básicos de electrónica, mismos que te servirán de apoyo de aquí en adelante en tu

capacitación para las demás competencias. Esto lo hemos comprobado juntos

mediante la aplicación de los instrumentos de evaluación que se te aplicaron

continuamente. Por otro lado, haz desarrollado habilidades en el manejo de

herramientas e instrumentos de medición que de igual forma los estarás

ocupando.

Forma de evaluar la competencia.

Finalmente tus conocimientos y habilidades que adquiriste las demostrarás

mediante una evaluación que consiste en la realización de una actividad o práctica

donde efectivamente hagas uso de esos conocimientos y habilidades. Los

resultados serán registrados en una lista de cotejo y una guía de observación, ya

que será en presencia del profesor.



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COMPETENCIA

II

Elaborar el croquis a mano alzada de la instalación delsistema eléctrico residencial

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al concluir las actividades, tendrás la habilidad y destrezapara interpretar planos y diagramas de instalacioneseléctricas, así como de elaborar conforme a la norma elcroquis a mano alzada.

HABILIDADES1. Elaborar el diagrama unifilar con los requerimientos

del usuario y de la norma NOM-001-SEDE.2. Elaborar el diagrama eléctrico en base al diagrama

unifilar.

Introducción

Como ya te haz dado cuenta, hasta ahora haz aprendidoa utilizar el multímetro y la herramienta básica, y paralograrlo fue necesario que conocieras las aplicaciones deestos instrumentos y además ya haz practicado con ellos.

Toca ahora que aprendas a elaborar los dibujos que senecesitan para realizar una instalación eléctrica encualquier casa habitación.Esto te servirá para que posteriormente puedas llevar acabo una instalación en la realidad apoyándote en losplanos, los que tienes que elaborar primero.

En esta competencia aprenderás:

• La simbología eléctrica

• Interconexión de símbolos

• Cuadro de cargas• Ubicación de componentes

• Interpretación de diagramas

• Dibujo a mano alzada.

• Adelante, ¡Vamos a lograr esta competencia muy rápido!



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Desarrollo

Simbología eléctrica:

Para poder dibujar o interpretar diagramas eléctricos es necesario que se conozcala simbología que se emplea en estos.

Simbología utilizada en instalaciones eléctricas



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Ejercicio 1:


Observa con atención la tabla anterior donde se muestran los símbolos que se vana usar en la elaboración de diagramas eléctricos; una vez hecho esto, dibuja cadasímbolo y anota su nombre en la tabla que sigue.

Nombre Símbolo Nombre SímboloContacto Salida

especial

Arbotante Contactointemperie

Botón detimbre

Contactotrifásico

Chapa eléctrica Contactocontroladopor apagador

Apagador Botón detimbrecolgante

Incendio Centro

Alarma Contacto enel piso



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Piloto Apagadorcolgante

Diagramas eléctricos.

Los diagramas eléctricos se realizan sobre el plano de la construcción en cuestión.La figura siguiente muestra un ejemplo sencillo de la distribución de loscomponentes.En esta figura también se aprecia el diagrama de conexiones (parte baja)



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La figura siguiente muestra la colocación de las canalizaciones, bajadas y centrosde una habitación común.

A continuación se muestraun plano arquitectónico dela instalación eléctrica deuna casa. Comenta con tumaestro para qué sirve eseplano y como se interpreta.



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Ejercicio 2:


Observa con detalle el plano anterior y anota en las líneas de abajo la lista dematerial necesario para llevar a cabo la instalación eléctrica de esa casa.

Componente: Cantidad:



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Ejercicio 3:

En el presente formato se te presentan dos columnas: en la columna derecha

dibujarás los diagramas descritos en la columna de la izquierda.

Instrucción Diagrama Observaciones

1.-Dos focos en seriecontrolados con unapagador.

2.-Tres focos en paralelocontrolados con unapagador incluyendo uncontacto.

3.-Dos focos en serie y tresen paralelo en un diagramamixto incluyendo en cadadiagrama un apagador y sucontacto.

4.-Dos focos en paralelo ytres en serie en undiagrama mixto, cadadiagrama con susapagadores de escalera.



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Ejercicio 4:


En el siguiente plano de una construcción ¿donde iría la diferente simbologíaeléctrica que anteriormente identificaste?Observa en tu casa como están colocados estos componentes y ubícalos de unamanera similar.



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¿Como te quedó tu ejercicio en comparación con este ejemplo? ¿Concuerda enalgo?

¿Para el lado contrario de donde se abre la puerta, está puesto el apagador?

¿Los focos están colocados en el centro?



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Práctica 1:Dibujo de un croquis a mano alzada


En el siguiente cuadro dibuja el plano de distribucióneléctrico de la casa que habitas, indicando la ubicación depuertas y ventanas así como de los componentes quetiene instalados. Dibuja también la ubicación de laacometida.



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Debe realizar las actividades, ejercicios y prácticas que se muestran en esta guía

y complementará las prácticas para asegurar el logro de la competencia.


Con los ejercicios realizados hasta ahora, haz adquirido habilidad suficiente para

que elabores cualquier croquis a mano alzada, de una instalación eléctrica. Te

recomendamos, practicar los dibujos, para que perfecciones poco a poco tu

técnica. Lo importante, es que a partir de ahora ya puedes entender y expresar tus

ideas, mediante símbolos y diagramas eléctricos, así que haz uso de esta

habilidad siempre que se requiera.

Forma de evaluar la competencia.

Tu maestro te indicara que elabores algún croquis con el cual se te evaluará tu

habilidad. Es importante que la demuestres cuidando aspectos de limpieza, tiempo

y forma.

Nombre:__________________________

Fecha______________



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COMPETENCIA

III

Instalar los elementos del sistema eléctrico residencial.

RESULTADO

DE

APRENDIZAJE

Al concluir las actividades tendrás la habilidad y destrezapara realizar instalaciones eléctricas residenciales.

HABILIDADES

1. Instalar el tablero general y el electrodo de puesta atierra en base al plano, utilizando la herramientaadecuada

2. Instalar canalizaciones, cajas de registro y de salida

de acuerdo al plano.3. Realizar cableado y empalmes de los circuitosalimentadores y derivados comprobando:

4. Conectar los circuitos en el tablero general distribuidosde acuerdo al plano.

5. Conectar los dispositivos de protección, accesorios yelementos terminales de acuerdo a especificacionestécnicas del fabricante.

Introducción

¿Qué te parece el trabajo con la electricidad? ¿Muyinteresante verdad? Pues bien, ¿qué podemos hacercon ese flujo de electrones que pasan por el conductor?¿Dónde lo podemos aplicar?

Su aplicación es muy extensa, la podemos ver en laindustria, en la casa, en los equipos electrónicos y enmuchas otras cosas más. Pero en esta ocasión túpodrás trabajarla e incluso tener una gananciaeconómica, si entendiste bien porque en esta ocasión

te ayudaremos a que realices instalaciones eléctricas residenciales comocualquier electricista, aprenderás a:

• Seleccionar los elementos eléctricos.



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• Aplicar normas de seguridad.

• Seleccionar los elementos eléctricos en base al plano.

• Instalar el tablero eléctrico y centros de carga.

• Instalar canalizaciones y cajas de registro.

• Realizar cableado y empalmes.

• Utilizar manuales de instalaciones eléctricas.• etc.…

Con esto tú podrás ser competente para desarrollar este tipo de actividad ya queesta competencia se denomina:

Instalar los elementos del sistema eléctrico residencial

Y podrás realizar todas las actividades que ya hemos mencionado anteriormenteademás de obtener los siguientes beneficios:

• Acreditar el submódulo de la Carrera deTécnico en Electrónica.

• Realizar una instalación en tu casa o con tus amigos.

• Trabajar en la industria.



Como vez las emociones con la electricidad continúan, y cada vez mas tu te estaspreparando para ser un gran técnico en electrónica y en instalaciones eléctricas.

Comenzaremos con darte información sobre los siguientes temas:

• Elementos que intervienen en una instalacióneléctrica.

• Capacidad de los elementos.

• Canalización de Tuberías y registros eléctricos.

• Diferentes tipos de amarres de cables eléctricos.

• Circuitos eléctricos residenciales.

• Normas de seguridad para trabajar con electricidad.

Etc...

Posteriormente y como en el desarrollo de la competencia anterior, tu podrásverificar esta información con las visitas que hagamos y en los videos quepodremos ver, así como en las pláticas y prácticas que hagamos con loselectricistas. Ya sabes que ocupamos de tu cooperación, ya que las ganas y laresponsabilidad que tú le pongas, son importantes para el buen desarrollo de estacompetencia.



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Desarrollo

ELECTRICIDADEntendemos por electricidad el flujo de electrones a través de un conductor.

Las instalaciones eléctricas de cualquier naturaleza, ya sea residenciales,industriales o comerciales, están constituidas por un gran número de dispositivoseléctricos disponibles, herrajes, conectores, materiales y equipo para formar unsistema completo de alambrado, por lo que se deben estudiar los principiosbásicos relacionados con estos circuitos eléctricos.

Si la corriente eléctrica es para producir un efecto, debe circular no sólo a, sino

también hacia el equipo que debe ser operado, en otras palabras, debe haber dos(2) conductores desde el punto de inicio (la fuente de alimentación a la instalación)hasta el equipo.

Conductor.- La electricidad se transmite por medio de los electrones de la últimacapa, llamada de valencia. Los materiales que tienen 1 o 2 electrones en su capade valencia, son buenos conductores, generalmente son los metales.

Aislante.- Los materiales que tienen en su capa de valencia muy pocos electroneslibres, generalmente son muy buenos aisladores, ejemplo de estos materiales son

el vidrio plástico, hule, etc... Sin la propiedad que tienen los aislantes, no se podríaconducir con seguridad la electricidad, a través de los conductores. Generalmentetienen más de 6 electrones en su capa de valencia.

Cuando se hace una nueva instalación eléctrica, todo el trabajo que se desarrolle,debe satisfacer los requerimientos de la NOM-OOl-SEMP y algunas otrasdisposiciones de tipo particular, esto permite realizar, con mayor sencillez untrabajo, porque facilita el lenguaje de comunicación con las entidades normativas,encargadas de dar la aprobación a un proyecto y simplifica la metodología delcálculo.Para fines prácticos, es recomendable, que se disponga de un ejemplar de la

NOM-OO1-SEMP como pronta referencia, a los artículos relacionados con losprincipales aspectos de una instalación eléctrica.

En este capítulo, se tratan las bases para el cálculo y protección de lasinstalaciones eléctricas, es decir, la información básica que un electricista requiereconocer. Se cubre, el uso e identificación del cálculo de los conductores, usadosen distintas aplicaciones de las instalaciones eléctricas; en otras palabras, cómodimensionar los conductores eléctricos empleados en las instalaciones, incluyendo



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aspectos específicos como: el calibre del conductor, el número de conductores y eltipo de aislamiento requerido para los mismos, según su aplicación.

Cálculo de calibres de conductores a baja tensión

Uno de los aspectos importantes a considerar, en el diseño de las instalacioneseléctricas, es el cálculo del calibre o sección transversal, de los conductores a usaren las instalaciones eléctricas, en particular aquéllas consideradas de baja tensiónpara casas-habitación, comercios e industrias.Para la selección del calibre del conductor, para una aplicación específica dentrode una instalación eléctrica, se consideran dos factores importantes:

• La capacidad de conducción de corriente.

• La caída de voltaje.

Para su análisis, estos dos factores se abordan por separado; pero en la práctica,

se consideran simultáneamente para la selección del conductor. No siempre losresultados, considerando ambos aspectos, conducen al mismo

Las pérdidas Rl2 se manifiestan en forma de calor, que influye directamente en elaislamiento del conductor, aspecto que determina la temperatura máxima deoperación en régimen permanente. La mayor parte de los conductores usados enlas instalaciones eléctricas son de cobre (Cu) o aluminio (Al) debido a su buenaconductividad, y comercialmente no tienen un costo alto, en comparación conotros de costo elevado que hacen antieconómica su utilización en instalacioneseléctricas, aún cuando tienen mejor conductividad.

Para instalaciones eléctricas se fabrican de sección circular, de material sólido ocomo cables, dependiendo la cantidad de corriente por conducir (capacidad) y suutilización; aunque en algunos casos se fabrican en secciones rectangulares otubulares para altas corrientes. Desde el punto vista de las normas, losconductores se han identificado por un número que corresponde a lo que



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comúnmente se conoce como: el calibre. Normalmente se sigue el sistemaamericano de designación AWG (American wire Gage), siendo el más grueso elnúmero 4/0, siguiendo en orden descendente del área del conductor los números3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8,10,12,14,16,18 y 20 (que es el más delgado usado eninstalaciones

Para conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace unadesignación que está en función de su área en pulgadas, para lo cual se empleauna unidad denominada el Circular Mil, siendo así como un conductor de 250corresponderá a aquel cuya sección sea de 250,000 CM. y así sucesivamente Sedenomina Circular Mil a la sección de un círculo que tiene un diámetro de unmilésimo de pulgada (0.001 plg.).

Aislamiento de los conductores

Para satisfacer los requerimientos de las distintas aplicaciones, existe una amplia

variedad de aislamientos para conductores. Estos tipos de aislamientos estándiseñados sobre una forma estándar y todos los cables están marcados coninformación sobre su tamaño, ya sea expresado en AWG o KCMIL, su voltaje y sutipo de aislamiento. El aislamiento de los cables se designa, como:

A =Aislamiento de asbesto.Ml = Aislamiento mineralR =Aislamiento de hule.SA =Aislamientos de silicio-asbesto.T= Aislamiento termoplástico.V=Aislamiento de cambray barnizado.

X = Aislamiento de polímero sintético barnizado.

Los cables también se designan por su medio de operación como:H = Resistente al calor hasta 75°C.HH = Resistente al calor hasta 90°C.Si no hay designación, significa 60°C:W = Resistente a la humedad.UF = Para uso subterráneo.Muchos cables están diseñados y certificados para ser usados en variascondiciones ambientales, son de multiuso y están marcados. Por ejemplo, uncable marcado TW indicaría 60°C, con aislamiento termoplástico capaz de serusado en ambientes húmedos.

• El tipo THW indica 75°C, con aislamiento termoplástico para uso enambientes húmedos

• El tipo XHHW representa un cable con aislamiento sintético de polímerotrenzado para operar hasta 90°C.

Criterios para la aplicación de los cuatro sistemas de alimentación



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Sistema monofásico a dos hilos. Este sistema se usa en la alimentación deinstalaciones domésticas de alumbrado y contactos, cuando el total de la carga noexcede de 3750 Watts. También para circuitos derivados de 15, 20 y 30 amperesque alimenten cargas monofásicas. Para una carga de 3750 Watts, teóricamente

se podría utilizar sistema trifásico a cuatro hilos, pero daría una sección muydelgada de conductor, y como la NOM-OOl SEMP recomienda que se use comomínimo el No. 14 AWG, y posiblemente el calibre del conductor que se emplearíacon la alimentación trifásica sería del orden del No. 20 AWG; esto obliga a utilizarel No. 14 AWG. Como ejemplos de aplicación del sistema monofásico, lasluminarias, lámparas incandescentes y las de vapor de mercurio lo utilizan.

Sistema monofásico a tres hilos. Este sistema es muy usado en los EstadosUnidos para alimentación de alumbrado residencial y comercial. Se prefiere alsistema trifásico de 4 hilos, no obstante que éste es un poco más económico,

debido a que los transformadores de distribución monofásicos a igualdad depotencia son más baratos que los transformadores trifásicos. En México el empleode este sistema es poco frecuente, se prefiere el sistema trifásico a cuatro hilos.

Sistema trifásico a tres hilos. Este sistema se requiere necesariamente para laalimentación de motores trifásicos. Para reducir el tamaño de los conductores yeconomizar cobre en los conductores, las industrias modernas están empleandomotores de 440 Volts en vez de 220 Volts, como lo hacían antes en formaindiscriminada para motores grandes, voltajes que son aún mayores, de acuerdocon la capacidad del motor. Este sistema se utiliza para distribución primaria dealta tensión, elevando el voltaje a un valor adecuado para obtener un calibre

razonablemente económico, de acuerdo con el volumen de la carga.

Sistema trifásico a cuatro hilos. Este sistema es el más usado en México paradistribución a baja tensión, 220 V entre fases y 127 Volts al neutro. Cuando lacarga es de 3750 a 7500 Watts, se alimenta a dos fases tres hilos. Cuando lacarga excede de 7500 Watts, entonces la Cía. de Luz proporciona un alimentadorde tres fases cuatro hilos. Para los fines de medición del consumo de energíaeléctrica, cada sistema presenta lo siguiente:• Con una fase y neutro se utiliza un medidor.• Con dos fases y neutro se utilizan dos medidores.• Con tres fases y neutro se utilizan tres medidores.

El sistema trifásico a cuatro hilos tiene la ventaja de que puede alimentar motorestrifásicos y cargas de alumbrado y monofásicas simultáneamente, o sea, que sirvepara instalaciones mixtas, lo cual es muy útil en talleres e industrias pequeñas.



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Tipos de Amarres

Western corto. Western largo.



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Amarre cola de rata tipo 1 Amarre cola de rata tipo 2

Amarre en cable estándar Derivación sencilla



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Derivación doble tipo 1 Derivación doble tipo 2

Derivación nudo sencillo Derivación nudo final



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Derivación en cable estándar Derivación britania

Elementos de protección contra sobre corriente

Cuando por un conductor circula una corriente, éste se calienta debido a laspérdidas Rl2, lo que ocasiona una elevación de temperatura, que si pasa del límitepermisible puede deteriorar el aislamiento del conductor y conducir a daños másseveros. Para evitar las sobrecargas de corriente y los perjuicioscorrespondientes, se usan elementos de protección contra sobre corriente quepueden dividirse en 2 grupos generales:

• Para las instalaciones residenciales.

• Para las instalaciones comerciales e industriales.

Los dispositivos usados son: fusibles, interruptores automáticos e interruptores enaire.

FusiblesLos fusibles constan esencialmente de un alambre o cinta de una aleación deestaño y plomo de bajo punto de fusión, el cual se funde cuando la corrientesobrepasa el límite para el cual está diseñado; interrumpiendo el circuito. Por loque se refiere al cuerpo del fusible que encierra el alambre o cinta metálica, seconstruyen los dos tipos siguientes:



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1. Fusible de tapón, usados comúnmente en las casas para capacidades de10, 15, 20 y 30 amperes.

2. Fusibles de cartucho, que a su vez se dividen en dos clases:

• Tipo casquillo para capacidades de 3 a 60 Amperes.

• Tipo navaja para capacidades de 75 a 600 Amperes.

Tanto los fusibles de tapón como los de cartucho pueden ser de los llamados“fijos”, que se destruyen cuando el fusible se funde debido a una sobrecarga, o delos llamados “renovables”, en los cuales el alambre o eslabón fusible fundidopuede reponerse con uno nuevo y volverse a utilizar el cuerpo del fusible. Estosúltimos son más costosos que los primeros, pero a la larga resultan máseconómicos. De acuerdo con las características eléctricas, los fusibles se dividenen dos Tipos:

• Normal

• De acción retardada.

El tipo normal lo forma un alambre o cinta de sección uniforme y el tipo de acciónretarda está diseñado en la forma que se indica en el dibujo siguiente. Tiene porobjeto requerir más tiempo que el fusible normal para fundir, razón por la cual sedenomina de acción retardada.



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Clasificación de fusibles

Existen distintos tipos de clasificación de los fusibles, la mayoría está en funciónde su aplicación y se han basado generalmente en aspectos normativos, de aquíque una clasificación muy conocida sea la que se hace por parte de la UL (UnderWriters Laboratories) en los Estados Unidos. Esta clasificación agrupa fusibles endos categorías básicas:

Fusibles no limitadores de corriente. Que son aquéllos tipo tapón (con rosca) ode tipo cartucho (denominados clase H), que tienen capacidad para interrumpircorrientes de falla en forma segura hasta unos 10,000 A., pero no son limitadoresde corriente. Generalmente, su aplicación se encuentra entre los 250 y y 600.

Fusibles limitadores de corriente. Se clasifican de acuerdo a una letra deidentificación, como: Clase J, K, L, R y T

Dentro de las aplicaciones típicas de los fusibles, se tiene la protección decircuitos derivados para motores, para alumbrado, o bien para otro tipo de cargas.



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Interruptores automáticos y manuales

Los interruptores en caja de lámina, llamados de seguridad, son interruptores denavaja con portafusiles encerrados en una caja de lámina con puerta y palancaexterior para la operación del interruptor. En las instalaciones residenciales, estosinterruptores se utilizan como interruptor principal inmediatamente después delmedidor.

Los tableros de distribución o centros de carga consisten de dos o másinterruptores de palanca con fusibles o automáticos, encerrados en una cajametálica, de donde parten los circuitos derivados para alimentar la carga. Estostableros de distribución se instalan a la entrada, junto al interruptor principal ocerca del centro de carga, pero en un lugar accesible y en donde la apariencia deltablero no perjudique la decoración.



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Los interruptores automáticos están diseñados para abrir el circuito o lo que sellama disparar el circuito cuando ocurre una sobrecarga; accionados por unelemento térmico, un elemento magnético o una combinación de ambos.

El elemento térmico consiste esencialmente de la unión de dos metales de

diferente coeficiente de dilatación, o sea, un par térmico el cual se calienta al pasode la corriente y consecuentemente se deforma. Este cambio de posición seaprovecha para disparar el mecanismo de apertura del interruptor.

Estos interruptores con elemento térmico operan, desde el punto de vista detiempo de apertura, en forma similar a los fusibles de acción retardada.

El elemento magnético consta de una bobina cuyo núcleo es movible y puedeoperar y disparar al mecanismo del interruptor. En estos tipos de interruptores elcircuito es abierto instantáneamente.



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Canalizaciones eléctricas

Se entiende por canalización eléctrica el artefacto o dispositivo empleado en unainstalación eléctrica para llevar y contener los conductores eléctricos, de maneraque estén protegidos contra deterioro mecánico y también para que, en caso decorto circuito, el arco o flama producida no se transmita y provoque incendio.También evita accidentes, puesto que los conductores eléctricos no se puedentocar.

A continuación se describen los principales tipos de canalización eléctricaconocidos actualmente:

Tubo conduit de acero esmaltado de pared gruesa. Este tipo de tubo se fabricaen acero suave en tramos de 3.05 metros (10 pies de longitud), con cuerda en susextremos y un copie. Está protegido interior y exteriormente con esmalte, a fin deque durante su instalación no se oxide, pero no se recomienda para uso a la



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intemperie ni en lugares permanentemente húmedos. Este tubo tiene suficienteresistencia mecánica para soportar manejo rudo. Se utiliza tanto en instalacionesvisibles como ocultas.

Tubo conduit de acero galvanizado de pared gruesa. Este tubo tiene las

mismas características que el tipo anterior, excepto que el acabado esgalvanizado y se puede utilizar en instalaciones intemperie y en lugarespermanentemente húmedos.

Tubo conduit de acero galvanizado de pared delgada. El espesor de la paredde este tubo es aproximadamente la mitad del tubo de pared gruesa, y por lotanto, no se le puede hacer cuerda en sus extremos y se requieren conectores ycoples especiales. Las ventajas de este tipo de tubo son su ligereza, facilidad deinstalación y menor precio. Pero su desventaja es su poca resistencia mecánica,por lo cual no se recomienda en lozas o pisos de concreto armado, en donde hayla posibilidad de aplastarlo. Este tubo se utiliza en instalaciones visibles.

Tubo conduit de aluminio. Este tipo de tubo se manufactura en pared gruesa yen pared delgada. Tiene la ventaja de ser muy ligero, pero tiene la desventaja desu poca resistencia mecánica. Actualmente su costo sigue siendo mayor que elcorrespondiente al tubo conduit de acero.

Tubo conduit flexible de acero. Este tipo de tubo se construye por medio decintas de acero galvanizado, unidas en forma de hélice, de manera que se formeun tubo flexible. Este tipo de tubo se le introduce el agua porque no esimpermeable, por lo tanto no debe utilizarse en lugares donde existe la misma.Este tipo de tubo se utiliza en la conexión de aparatos semifijos y no móviles, tales

como:

• Estufas eléctricas, calentadores de agua, motores en los cuales se necesitaajustar la tensión de la banda, luminarias empotradas en el techo, etc.

Tubo flexible plica. Este tubo es de dos capas de cintas de una aleación deplomo, entre las cuales se sitúa una capa de papel impregnado de aceite,resultando un tubo flexible similar al tubo flexible de acero, pero impermeable.Este tubo se utiliza principalmente para conexiones en lugares donde haynecesidad de instalar el tubo siguiendo curvas caprichosas, pero también seemplea en instalaciones regulares; sin embargo, se requiere tener muchas

precauciones, debido a que tiene poca resistencia mecánica.

Tubo conduit de plástico. Este tubo es flexible, resiste la acción del agua, esligero y con algunas precauciones se puede emplear en losas de concreto. Nodebe usarse en lugares donde la temperatura exceda de 60°C. Para su conexiónentre sí y con cajas de conexiones, se requieren accesorios especiales, tambiénde plástico; actualmente en tamaños de 0.5” a 2”.



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Tubo conduit de asbesto cemento. Este tipo de tubo conduit se construye entamaños grandes y se utiliza principalmente como ductos en instalaciones a laintemperie.



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Aspectos normativos de las canalizaciones eléctricas:



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• Los tubos conduit deben estar embebidos en una capa de concreto de al menos5 cm de espesor para estar enterrada en un cilíndro o debe enterrarse al menos a45 cm debajo del cilindro.• Los tubos conduit se deben enterrar al menos a 15 cm.• Los extremos de un tubo conduit deben ser limados después de ser cortados.

Usos permitidos:

a) Condiciones atmosféricas e inmuebles. La tubería conduit metálica se puedeutilizar bajo todas las condiciones atmosféricas y para cualquier tipo de inmueble.Cuando sea factible, se debe evitar el contacto de materiales disímiles encualquier parte del sistema, para prevenir la posibilidad de acción galvánica. Latubería conduit metálica se permite como conductor de puesta a tierra paraequipos.

Excepción. Se permite el uso de accesorios y cubiertas de aluminio con tubería

conduit metálica de acero.

b) Protección contra corrosión. Se permite que la tubería conduit metálica, codos,uniones y accesorios se instalen en concreto, en contacto directo con la tierra o enáreas sujetas a influencias de corrosión severa. Siempre y cuando se protejancontra la corrosión y se estimen adecuados para estacondición.

c) Relleno de escoria. Se permite la instalación de tubería conduit metálica dentroo por debajo del relleno de escoria donde esté sujeta a humedad permanente.Siempre y cuando se proteja por todos lados con una capa de concreto sin

escorias, de espesor no menor de 5 cm., o que se coloque a no menos de 46 cmdebajo del relleno, o que se proteja contra la corrosión y se estime adecuada paraesta condición.

Instalación:

a) Lugares mojados. Todos los soportes, pernos, abrazaderas, tornillos, etc.,deben ser de material resistente a la corrosión o estar protegidos contra ella pormateriales resistentes.

b) Escoriado y roscado. Todos los cortes en tubos conduit deben escariarse o dealguna manera acabarse para eliminar los bordes filosos. Para el roscado de tubosconduit en la obra se debe usar una tarraja normal (19 mm. de conicidad por cada300 mm.)

Uniones y conectores:



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a) No roscados. Las uniones y conectores sin rosca, usados en tubos conduit,deben estar bien apretados. Cuando vayan a ser empotrados en mampostería oconcreto deben ser herméticos al concreto y cuando se instalen en lugaresmojados deben ser del tipo hermético a la lluvia.

b) Roscas corridas. No se harán roscas corridas en tubos conduit para IIcolocación de uniones.

Dobleces:

a) Modo de hacerlos. Los dobleces en una tubería conduit metálica deben hacersede manera que ésta no se dañe y el diámetro interior del tubo conduit no sereduzca apreciablemente. El radio de curvatura del borde interno en doblecesrealizados en la obra no debe ser menor que el indicado en la tabla.Excepción. Para dobleces en tubos conduit que alojarán conductores sin cubierta

de plomo, efectuados en obras con una máquina de doblar de una sola operación,diseñada para este uso.b) Número en un tramo. No debe haber más del equivalente a cuatro dobleces de90°C (360°C en total) entre puntos de tracción, como cajas de registros ovaladas yregistros.

Soportes

La tubería conduit metálica debe instalarse como un sistema completo, según loprevisto en el artículo 300, fijándose firmemente en su sitio. La tubería conduitmetálica debe soportarse al menos cada 3 m. Además, debe asegurarse comomínimo cada 91 cm. de cada registro de salida, unión, dispositivo, gabinete, cajade registro ovalada o cualquier otra derivación del tubo conduit metálico. Sepermite que esta sujeción se haga hasta 1.5 m. donde los elementos de laestructura no permitan que se efectúe a los 91 cm.

Nota: El sostén que ofrece un agujero hecho con taladro o punzón en un elementode la estructura, cumple con los requerimientos de sujeción de esta sección.

Empalmes y derivaciones:

Los empalmes y derivaciones se harán únicamente en registros de salida, deunión o cajas de registro ovaladas.

Boquillas:



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Cuando un tubo conduit entra a un registro, accesorio u otro gabinete, el conductordebe estar provisto de una boquilla que lo proteja contra la abrasión, a menos queel registro o accesorio ofrezca una protección equivalente.

Escariado y roscado:

a) Escariado. Todos los extremos de los tubos conduit deben escariarse paraeliminar los bordes filosos.

b) Roscado. Cuando se rosque un tubo conduit en la obra, debe usarse una tarrajaestándar (19 mm con conicidad por 30 cm.).

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Tubería moldeada

La tubería moldeada es aquella que se forma en las lozas y los muros, de maneraque permita el alojamiento de los conductores dentro de ella. En realidad no es unmaterial, sino un método.

La forma en la que se moldean estas tuberías es la siguiente: Se colocan tubosplásticos o de hule inflados en las posiciones requeridas, en seguida se cubrencon el concreto o la mezcla que se vaya a utilizar, y después que se hasolidificado, se desinflan y se sacan, quedando en su lugar un hueco que forma latubería moldeada.

Aunque aparentemente este método es barato e ingenioso, la experienciademostró que es antieconómico y poco práctico, debido a que es difícil la unióncon las cajas de conexiones, existe mucho desperdicio de tubería de plástico o dehule, las paredes de la tubería moldeada resultan ásperas y se dificulta el

alambrado, existe el peligro de aplastar las tuberías con sus consiguientesdificultades para reparar el daño. La unión de tubo conduit con cuerda en susextremos a cajas de conexión, se hace por medio de una contratuerca y unmonitor en su extremo, como se muestra en la figura.

Ducto eléctrico

El ducto eléctrico, electroducto, o ducto armado, consiste de canales de lámina deacero de sección cuadrada o rectangular con tapa que se fija al tubo, o de paredespor medio de soportes especiales, de los cuales se pueden sacar conexiones oderivaciones en cualquier punto.

Dentro de estos ductos eléctricos se pueden llevar conductores aislados, como sise tratara de tubo conduit o barras de cobre montadas en soportes aislantes. Haydos tipos de ductos, el ducto alimentador que llevan los conductores o barras de lasubestación a los tableros de distribución y los ductos de conexiones quecorresponden a los circuitos derivados que parten desde los tableros dedistribución a los diferentes aparatos receptores.



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Este ducto de conexión está constituido de forma tal que, se pueden hacerconexiones fácilmente para alimentar los distintos aparatos receptores. Los ductoseléctricos se utilizan únicamente en instalaciones visibles, es decir, que no sepueden embutir en la pared o montar dentro de lozas de concreto. Por esta razónsu aplicación es para industrias y laboratorio. Sus ventajas principales son:

1. Flexibilidad de aplicación. Pueden aprovecharse a todo lo largo, en el lugar quese requiera. Cuando el equipo o la maquinaria es colocada en una nueva posición,basta quitar la tapa y conectar los conductores de alimentación de dicha máquina.2. Facilidad de instalación. Los distintos fabricantes de ductos eléctricos disponende una amplia variedad de piezas, que permiten seleccionar los más adecuadospara cada caso particular y ensamblarlos rápidamente, lo cual representa unaeconomía en mano de obra.

3. Protección contra accidentes. En vista de que todas las partes vivas quedan

totalmente encerradas y las conexiones se hacen por medio de contactos, noexiste ningún peligro para las personas.4. Reaprovechamiento. En caso de cambios, es muy fácil desarmar los duetos yvolverlos a utilizar en otra parte, con un mínimo de desperdicio.

Cajas de conexión

Las cajas empleadas para conexión y para montar accesorios eléctricos(contactos, apagadores, botones de timbre) son de acero esmaltado ogalvanizado. Las más usadas en México son las siguientes:

• Cajas cuadradas de 102 mm (4 plg.) con perforaciones para tubo de 13 mm(0.5 plg.), 19 mm (0.75 plg.) y 25 mm (1 plg.).

•

Cajas octagonales de 80 mm (3.25 plg.) con perforaciones para tubo de 13mm (0.5 plg.) y para 19 mm (0.75 plg.).

• Cajas rectangulares para apagadores y contactos de 92 mm (3 5/8 plg.) delargo por 53 mm ( 2 1/8 plg.) con perforaciones para tubo de 13 mm (0.5plg.). Esta caja se llama comúnmente caja de chalupa.



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Las perforaciones antes mencionadas están troqueladas parcialmente de talmanera que se pueden abrir únicamente aquellas que se necesiten, y, estodejarlas cubiertas.

Tapas

Las tapas para las cajas cuadradas y octagonales pueden ser lisas o con

perforaciones para tubo de ½ plg. (13 mm) para derivaciones. En ambos rasos,tienen ranuras y ojales para fijarse a las orejas de las cajas.



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Accesorios para instalaciones de tipo oculto

Los principales accesorios eléctricos utilizados en las instalaciones de tipo ocultoson los siguientes:

• Portalámparas de pared con o sin apagador de cadena. Se emplean enlugares donde no se requiere candil y es suficiente un foco desnudo, comopor ejemplo: clóset, bodegas, cuartos de servicio, etc.

•

Apagadores que pueden ser del tipo de palanca, de botón o de presión.

Estos accesorios se montan en una armazón metálica, la cual a su vez se fija a lasorejas de la caja rectangular o de chalupa y se cubre por medio de una placa que



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puede ser de material plástico o metálica en distintos acabados. En una sola cajase pueden montar de 1 a 3 accesorios.

Condulets

Los condulets son cajas de conexión y accesorios para instalaciones con tuboconduit, hechos de una aleación de aluminio y con cuerda para tubo conduit. Estoscondulets tienen tapas que se fijan por medio de tomillos a las cajas y puedenequiparse con empaques para evitar la entrada de polvo o gases.



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Hay tres tipos principales de condulets:

• Tipo ordinario.• Tipo a prueba de polvo y vapor• Tipo a prueba de explosión.

El tipo a prueba de explosión está construido de manera que evite la entrada degases y resista cualquier explosión interior, sin romperse ni dejar pasar las llamasde la explosión al interior.



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Apagadores (switches)

De las distintas componentes que puede tener una instalación eléctrica, losapagadores o switches representan un elemento importante, ya que tienen lafunción primaria de conectar conductores, componentes o un arreglo de éstos; de

manera que la corriente eléctrica pueda circular de uno a otro, o bien paradescontinuar el flujo de esta corriente.

En la práctica, no sólo una, sino varias corrientes pueden ser controladas. Losapagadores se pueden usar también para ubicar trayectorias convenientes de lascorrientes a través de trayectorias que están previamente determinadas. Unapagador no es una carga; una caída de voltaje o una pérdida de voltaje en unapagador debe ser prácticamente cero o tan cercana a cero como sea posible. Losapagadores se conectan o alambran siempre en serie con el conductor vivo o depotencial en una instalación eléctrica, pero no se usan para conectar al conductorneutro o al de tierra, tampoco se conectan nunca directamente en paralelo con

cualquier línea energizada, es decir, no se conectan al conductor neutro y al vivo.

Sin embargo, un apagador se puede conectar en serie con la carga y entonces lacombinación se puede conectar en paralelo como se muestra en la figura:

Tipos de apagadores

Los apagadores (switch) se encuentran disponibles en una gran variedad de tipos,pero todos se pueden agrupar en tres grandes categorías:

• De corriente directa (CD)

• De corriente alterna (CA)

•

De corriente directa y corriente alterna (CD/CA).Se entiende que los de C.D. sólo operan con corriente directa, los de CA sólo loshacen con CA y los de CD/CA operan indistintamente con CD o CA. El tipo másprevalente es el de C.A., que ofrece la ventaja sobre los de C.D. que a igualdad depotencia tienen un tamaño más reducido. Los apagadores de C.D. se usan por logeneral en aparatos portátiles que la mayoría de las veces son accionadas porbatería, en tanto que los apagadores de C.A. tienen una aplicación mucho más



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amplia en aparatos que operan con CA. Alimentados a través de la compañíasuministradora.

Los apagadores, ya sea de C.A. o C.D. se pueden diseñar y clasificar entoncespor el número de polos y por la manera en cómo se accionan estos polos:

• De un polo y tiro sencillo.• De un polo y doble tiro.• De dos polos y tiro sencillo.• De dos polos y doble tiro.• Centrífugos.• De botón.• De palanca.• Iluminados.

También se pueden clasificar de acuerdo a sus características físicas o por su usocomo:

• Con bloqueo.• Con control de tiempo.• De contacto momentáneo.• De servicio pesado.

El circuito básico de una instalación eléctrica se muestra en la siguiente figura, endonde la alimentación representa el punto de partida para alimentar a una lámpara(que representa la carga), el conductor grueso no significa que conduzca máscorriente que el delgado, sólo se usa como una forma de Los Circuitos en



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diferenciar entre el conductor vivo y el neutro (conductor delgado), esto en lapráctica no modifica el calibra (tamaño del conductor), más bien se diferencian porcolores.

Este circuito no representa a un circuito práctico, ya que no hay forma de controlar

la lámpara, es decir, se alimenta y no se puede “encender” o “apagar”, ya que notiene medio de control para esto. Debido a esta dificultad, en la figura siguiente semuestra a la misma lámpara montada sobre una base de porcelana, pero se leagrega un desconectador switch de un polo y un tiro que permite abrir y cerrar el

circuito.

El circuito anterior es también ilustrativo de la forma elemental de controlar una

lámpara, pero por supuesto que impráctico para una instalación, ya que porrazones de seguridad de las personas, no se deben usar apagadores desnudos.En lugar del desconectador desnudo, se usa un apagador (switch) de palanca quetambién actúa sobre un conductor y alambre, pero su mecanismo se encuentracompletamente cerrado.



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Circuito serie

Los circuitos elementales que alimentan a una sola lámpara aún cuando esténconectadas y controladas por un apagador, representan un caso particular delalambrado de instalaciones eléctricas, pero se pueden presentar con frecuencia

otros casos, como por ejemplo el que un apagador controle dos o más lámparas,si se conectan a través de varios sockets o bases como se muestra en lassiguiente figura, entonces la conexión se llama SERIE.

En esta conexión serie, la corriente circula desde la alimentación a través de unasola dirección o conductor hacia la primera, segunda, etc. Lámpara y regresa atras es del apagador hacia la fuente, de manera tal que las lámparas debenencender. Esto ocurre si no son demasiadas lámparas y si tienen el mismotamaño y con el voltaje apropiado. La desventaja de esta conexión es que aúncuando todas las lámparas estén en buen estado, si la corriente no es suficiente aldepender ésta de la resistencia total, pueden haber algunas lámparas en las queel valor de la corriente no permita suficiente calentamiento del filamento de lalámpara y, en consecuencia, su brillantez puede ser baja o no encender.

También en esta conexión, si por alguna razón se retira cualquier lámpara de subase o se quema el filamento, se interrumpe la circulación de la corriente, y estaes una de las desventajas de la conexión serie.

Al interrumpir el paso de corriente por la desconexión de una lámpara, equivale adesconectar el circuito con el apagador y esta es una de las razones por las que laconexión serie resulta impráctica.

Circuito paralelo



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La conexión más común en las instalaciones eléctricas es la denominadaPARALELO, en ésta, cuando una lámpara se funde o es removida, la corriente acada una de las otras lámparas puede ser conservada en forma independiente delnúmero de lámparas que sean.

Un circuito en donde varias lámparas en paralelo son controladas por un sóloapagador, puede tener aplicación para controlar el alumbrado de grandes áreas oen granjas, pero en una casa habitación nunca se controlan todas las lámparaspor un sólo apagador. En la práctica es igual de sencillo alambrar o instalarcualquier número de bases (sockets) con apagadores separados, en la figurasiguiente se muestra esta conexión con un apagador por lámpara.

En forma semejante a la conexión anterior, si en lugar de cada lámpara se tieneun grupo de lámparas, entonces cada apagador puede controlar un grupo delámparas, como se muestra en la siguiente figura:



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Una variante de esta conexión que se usa en las instalaciones eléctricascomerciales o industriales principalmente, es la siguiente

Contactos

Existe un número importante de aparatos del hogar que son de tipo portátil, comopor ejemplo: lámparas de mesa, tostadores, licuadoras, radios, equiposmodulares, computadoras, impresoras, etc., estos aparatos conectados a estos“contactos” o “tomas de corriente” se encuentran también conectados en paralelodesde el punto de vista de los circuitos.



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La idea básica de los contactos es la de un par de contactos metálicos cada unoconectado a cada uno de los alambres de la alimentación. Se alimenta a losaparatos por medio de clavijas que al entrar en contacto con el primer par cierranel circuito y pasa la corriente eléctrica a través de ellos. En la figura siguiente semuestra el concepto elemental de contacto “sencillo”, llamado así porque sólotiene un par de contactos.

El contacto es entonces una componente diseñada para acomodar una clavijapara entregar potencia a alguna componente eléctrica o aparato. Se puede montarun muro en forma embebida, sobrepuesta o en una caja eléctrica metálica o



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plástica para montaje sobrepuesto. En algunas ocasiones el contacto es de dosterminales y el cordón clavija del aparato de tres, en estos casos se debe usar unadaptador de tres a dos terminales

El contacto de dos terminales ha sido durante mucho tiempo el tipo más usado,

pero se ha sustituido gradualmente por el de tres terminales, que Los Circuitos enlas permite la conexión a tierra. Las conexiones se hacen generalmente a base detornillos. Una variante de construcción es el uso de los contactos dobles, que noes más que la presencia de dos contactos en un mismo cuerpo y que puedentener dos o tres terminales, según se trate de clavijas polarizadas o nopolarizadas.



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El control por medio de apagadores



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Existen circuitos en las instalaciones eléctricas en los que se deben ejercer ciertasacciones de control por medio de los apagadores o switch, por ejemplo paracontrolar una lámpara de techo, para encender o apagar lámparas desde la partealta o baja de las escaleras, para controlar lámparas en garajes, entradas de

casas, etc., o bien para controlar algunos contactos. Algunos de estos casos sepresentan a continuación:

Controles con cable de dos conductores

Se puede analizar el control eléctrico de la salida a lámparas o contactos pormedio de apagadores dentro-fuera (on-off). Esto puede significar cualquier cosa,desde actuar sobre una rama completa hasta actuar con un apagador sobre uncontacto o una lámpara en un circuito: A continuación se cubrirán la mayoría deposibilidades usando cables de control de dos conductores para los circuitos decontrol y posteriormente, el control usando cable de tres conductores.

Apagador en el conductor vivo contra apagador en el lazo o malla

Supóngase que se tiene una salida para lámpara de techo en un circuito derivado.La pregunta es: ¿Cómo se podría operar el control ON-OFF de la lámpara? Sepodría alambrar con dos conductores en forma permanente y usar un apagadordel tipo cadena (ON-OFF) fijo a la salida o base de la lámpara. Esto no es tanconveniente como resolver el problema con un apagador de pared, si esta fuera ladecisión, es decir usar un apagador de escalera. Ahora el problema es ¿ de quémanera alambrar el apagador?

Por lo general, este tipo de solución se adopta para casas habitación, en cuartosdonde se guardan cosas no útiles en pasillos exteriores y también en cuartos dedespensa o para almacenamiento. Esto da como resultado pocos espacios endonde se puede usar el apagador tipo cadena, aún cuando representa la formamás simple de control sobre una lámpara.



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Salida de alumbrado con conductores que continúan a una salida siguiente:

Si de la primera caja de salida los conductores continúan a una siguiente, noimporta qué tipo de elemento se use en la siguiente salida, el único problema scómo conectar a la primera salida los conductores que se alambran hacia la quesigue. Esta combinación se muestra continuación:

Salidas para contactos



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En la figura siguiente se muestra la forma de alambrado típica para una salida auna caja para contacto doble con posición final o de remate, es decir, sin paso aotra salida para cualquier otra aplicación.

Salida para contactos con conductores que continúan a otra salida.En las instalaciones eléctricas de cualquier tipo, es bastante común que seconecten varios contactos, o bien que después de un contacto existan salidas paradiferentes aparatos. En estos casos el alambrado se hace de distinta manera,como se muestra en la siguiente figura:

Lámpara controlada por un apagador de pared Esta es la combinación de las instalaciones eléctricas que es probablemente lamas simple de alambrar. En las figuras siguientes, se muestra el procedimiento

con dos opciones para conectar el apagador y en las versiones de tubo conduit ocon cable armado.



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En la primera opción, se llevan dos conductores negros de caja de salida al

apagador y se conectan al mismo. Se conectan los extremos superiores uno alconductor negro desde la fuente y el otro a la luminaria.

En la segunda opción (D), se muestra cómo un alambre negro se lleva en formacontinua durante toda la trayectoria hasta la caja del apagador, en lugar de estarseccionado en el punto X como se muestra en (C). En (E) se muestra la ejecucióncon cable armado o tubo conduit no metálico.

Control de una lámpara desde un apagador antes de la lámpara

Esta es una variante del caso anterior y se puede alambrar también con dos

conductores. Todos los alambres antes de la caja del apagador correspondenesencialmente al caso anterior, como se muestra en la figura siguiente:



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Control de una lámpara desde un apagador adelante de la lámpara

Este tipo de instalación se puede hacer ya sea en instalaciones nuevas o enaplicaciones o modificaciones de algunas instalaciones. El procedimiento esvirtualmente el mismo para ambos tipos de actividades. En la figura se muestra laforma de alambrar este caso:

Combinaciones de tres salidas



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En algunos casos se pueden realizar conexiones con tres salidas como lo muestrala siguiente figura:

Apagador controlando dos salidas



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Cuando un apagador se usa para controlar dos salidas al mismo tiempo, en estoscasos, las conexiones son más simples. En la figura siguiente se muestra la formade alambrado.

Apagador de tres vías

Cuando se tiene un par de apagadores de tres vías para controlar una salida, haymuchas posibles aplicaciones o secuencias en las cuales la alimentación a los dosapagadores y la salida se pueden arreglar. Un factor importante en la elección dela secuencia o aplicación depende de la forma de alimentación.

Las tres formas más comunes son

• Alimentación - Apagador - Apagador - Salida.

• Alimentación - Salida - Apagador - Apagador.

• Alimentación - Apagador - Salida - Apagador.Para controlar una lámpara desde dos puntos distintos, se requiere de un tipodiferente de apagador al que se ha estudiado previamente. A este apagador se leconoce como “de tres vías” y tiene tres terminales en lugar de las dos que tienenlos apagadores comunes, una de estas terminales se conoce como el puntocomún y está siempre energizada. Esta terminal, por lo general, debe tener unamarca común, las otras dos terminales mostradas en el otro extremo del apagador



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se alternan su función. Cuando la palanca del apagador está en una posición (porejemplo hacia arriba) una terminal está conectada al conductor vivo o energizado yel otro no. Cuando la palanca se acciona hacia abajo, las terminales cambian deestado.Esta es la forma en cómo trabajan los apagadores, pero para explicar la operación

del circuito se muestran los diagramas esquemáticos de la siguiente figura, endonde se puede observar que los apagadores S1 y S2 están conectados enposición opuesta uno de otro, esto proporciona la situación especial de estosapagadores en estos circuitos de control.

Este tipo de circuito se puede usar, por ejemplo, para controlar la lámpara de unhall, desde abajo o desde arriba de las escaleras se pueden usar apagadores conlámparas de control para tener indicación de su estado.



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Una variante de este circuito que permite el mismo resultado, se muestra en lasiguiente figura, haciendo uso de diferentes apagadores.



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En algunos casos, existen variantes simplificados del circuito básico que cumplenla misma función, como se muestra en la siguiente figura:



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Ejercicio 1:

Contesta las siguientes preguntas:

1. Anota los tres calibres de cables que se utilizan comúnmente en lasinstalaciones eléctricas

2. ¿Cuántos tipos de conexiones eléctricas (amarres) se usan?

3. Escribe que es un aislante y menciona tres tipos de aislantes

4. Menciona tres formas de canalizar una instalación eléctrica

5. Menciona tres reglas de seguridad que debes de seguir para unainstalación eléctrica



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Ejercicio 2:

Instrucciones para el Alumno:

Forma equipos de 3 personas y junto con tu maestro analiza las normas masutilizadas en las instalaciones eléctricas, y explica alguna de ellas a través dedibujos o gráficos.

Norma: Aplicación:



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Ejercicio 3:

Instrucciones para el Alumno:

Anota el nombre de cada uno de los elementos que se te indiquen

SIMBOLO NOMBRE



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Ejercicio 4:

La siguiente figura corresponde al plano de una casa común

Acometida

Sala comedor

Cocina

Recamara 1 Baño

Recamara 2

Realiza a lápiz la distribución de los siguientes elementos:

• Sala Comedor______________ 2 focos y 4 Contactos dobles

• Cocina____________________ 1 Foco y 2 Contactos dobles

• Baño_____________________ 1 Foco y 1 Contacto doble

• Recamara 1_________________ 1 Foco y 3 Contactos dobles



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• Recamara 2_________________ 1 Foco y 3 Contactos dobles

Arma la instalación eléctrica sobre una maqueta. Debes hacerlo aplicando losconocimientos, cuidados y técnicas que te enseñó tu maestro.

Nota: La distribución de los contactos, apagadores y focos son a tu consideraciónal igual que el centro de carga, y deberás presentar el croquis correspondiente.


Las actividades, ejercicios y prácticas que se muestran

esta guía deben realizarse, el maestro complementará l

prácticas para asegurar el logro de la competencia.



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CONCLUSIONES DE LA COMPETENCIA

No cabe duda que las instalaciones eléctricas soninteresantes, ¿te das cuenta de todo lo que hemos podidoaprender? Como la vez, ya estas listo para empezar atrabajar y formar parte de la sociedad productiva de estepaís.

Realmente es impresionante todos los elementos queintervienen para poder realizar una instalación, ya que

tienes que tomar en cuenta:

• El calibre del cable que vas a utilizar.

• El lugar en donde vas a instalar el centro de carga.

• Los apagadores que vas a utilizar.

•

El lugar donde vas a hacer la instalación.• La tubería que vas a ocupar.

• Las normas de seguridad que debes observar.

No se te olvide que lo más importante es tu seguridad y antes de realizar cualquiertrabajo recuerda seguir todas las reglas de seguridad para protegerte de cualquierproblema.

También debes tomar en cuenta la seguridad del lugar donde vas a hacer lainstalación, ya que mientras mejor lo hagas y mas seguro sea tu trabajo, losbeneficios que vas a obtener serán mas y mejores, pues la gente estará contenta

con tigo y satisfecha.

Bueno, pues ahora si estas listo para ser evaluado, dile a tu maestro, y mientras

realices tu evaluación recuerda lo que hicimos durante este tiempo. No te

preocupes se que podrás triunfar, ¡MUCHA SUERTE!



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COMPETENCIA

IV

Realizar el mantenimiento a la instalación del sistema eléctricoresidencial

RESULTADODE

APRENDIZAJE

Al concluir esta etapa tendrás las habilidades necesarias paracorregir instalaciones eléctricas residenciales.

HABILIDADES

1. Verificar conexiones eléctricas

2. Verificar los componentes eléctricos

3. Corregir fallas en la instalación eléctrica

4. Probar el funcionamiento de la instalación eléctrica

Introducción

Ahora, vamos a comenzar con otra actividad, muysolicitada a los instaladores eléctricos, que es lareparación de fallas y defectos, que ocurren en lasinstalaciones eléctricas de las casas-habitación.

Suele suceder, que de repente se presentan fallas,como fusibles dañados, contactos que no funcionan,cables colgando, amarres defectuosos, lámparas que

no encienden, etc.

Pues es el turno de que aprendamos, como corregir y prevenir estas averías. Unavez que aprendas y practiques en esta actividad, lograrás la competencia:

Realizar el mantenimiento a la instalación del sistema eléctrico residencial

Esta competencia, te permitirá trabajar, haciendo reparaciones en lasinstalaciones eléctricas de las casas, teniendo así un buen oficio del cual podrásbeneficiarte económicamente, ya que es muy común que estas instalaciones esténoriginalmente mal hechas, o que por el uso continuo a través de los años, losmateriales se desgasten o que sufran daño por descargas eléctricas y muchosotros factores.



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Así pues, manos a la obra y comencemos…

Aprenderás a:

• Inspeccionar visualmente una instalación eléctrica.

• Aplicar normas de seguridad.

• Realizar pruebas a los componentes eléctricos.

• Utilizar los instrumentos de medición en lalocalización de fallas

• Detectar fugas de corriente a tierra.

• Detectar cortocircuitos.

• Utilizar manuales de instalaciones eléctricas.

Beneficios adicionales:

• Acreditar el submódulo de la Carrera de

Técnico en Electrónica.

• Reparar una instalación en tu casa o con tus amigos.• Trabajar como auxiliar.



Como vez las emociones con la electricidad continúan, y cada vez mas tu te estaspreparando para ser un gran técnico en electrónica y en instalaciones eléctricas.



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Desarrollo

A continuación, se resumen los distintos tipos de verificaciones, que deberánefectuar los técnicos en mantenimiento eléctrico.

La verificación de las instalaciones eléctricas, previa a su puesta en servicio,comprende dos fases: una primera fase, que no requiere efectuar medidas y quese denomina verificación por inspección, y una segunda fase, que requiere lautilización de equipos de medida para detectar las fallas.

1. Verificación por inspección.

Consiste, en efectuar una inspección visual, de los componentes de la instalacióny normalmente se efectúa, sin tensión aplicada.

Está destinada a comprobar:

• Si el material eléctrico, instalado permanentemente, es conforme con las

prescripciones establecidas en el proyecto o memoria técnica de diseño.

• Si el material ha sido elegido e instalado correctamente, conforme a lasprescripciones del Reglamento y del fabricante del material.

• Que el material no presente ningún daño visible que pueda afectar a laseguridad.

En concreto, los aspectos cualitativos que este tipo de verificación debe tener encuenta son los siguientes:

• La existencia de medidas de protección, contra los choques eléctricos, porcontacto de partes bajo tensión eléctrica o contactos directos, como porejemplo: el aislamiento de las partes activas, el empleo de envolventes,barreras, obstáculos o alejamiento de las partes bajo tensión eléctrica.

• La existencia de medidas de protección contra choques eléctricos,derivados del fallo de aislamiento de las partes activas de la instalación, esdecir, contactos indirectos. Dichas medidas, pueden ser el uso de



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dispositivos de corte automático de la alimentación, tales como interruptoresde máxima corriente, fusibles, o diferenciales; la utilización de equipos ymateriales de clase II, disposición de paredes y techos aislantes oalternativamente, de conexiones equipotenciales en locales que no utilicenconductor de protección, etc.

2. Verificaciones mediante medidas o ensayos.

Las verificaciones son las siguientes:

1. Medida de continuidad de los conductores de protección.

2. Medida de la resistencia de puesta a tierra.

3. Medida de la resistencia de aislamiento de los conductores.

4. Medida de la resistencia de aislamiento de suelos y paredes, cuando seutilice este sistema de protección.

5. Medida de la rigidez dieléctrica.

Adicionalmente hay que considerar otras medidas y comprobaciones que sonnecesarias para garantizar que se han adoptado convenientemente los requisitosde protección contra choques eléctricos:

6. Medida de las corrientes de fuga

7. Medida de la impedancia de bucle.

2.3 Medida de la resistencia de aislamiento de la instalación.

Las instalaciones deberán presentar una resistencia de aislamiento al menos igual

a los valores indicados por la norma.

Este aislamiento, se entiende para una instalación, en la cual la longitud delconjunto de canalizaciones y cualquiera que sea el número de conductores quelas componen, no exceda de 100 metros. Cuando esta longitud exceda, del valoranteriormente citado y pueda fraccionarse la instalación en partes, deaproximadamente 100 metros de longitud, bien por seccionamiento, desconexión,retirada de fusibles o apertura de interruptores, cada una de las partes, en que la



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instalación ha sido fraccionada, debe presentar la resistencia de aislamiento quecorresponda según la norma.

Cuando no sea posible efectuar el fraccionamiento citado, en tramos de 100metros, el valor de la resistencia de aislamiento máximo admisible será el indicadoen la norma, dividido por la longitud total de la canalización, expresada esta últimaen unidades de hectómetros.

Si las masas de los aparatos receptores, están unidas al conductor neutro (redesT-N), se suprimirán estas conexiones durante la medida, restableciéndose una vezterminada esta.

Cuando la instalación tenga circuitos con dispositivos electrónicos, en dichoscircuitos los conductores de fase y el neutro estarán unidos entre sí durante las

medidas.

El aislamiento se medirá de dos formas distintas: en primer lugar, entre todos losconductores del circuito de alimentación (fases y neutro) unidos entre sí conrespecto a tierra (aislamiento con relación a tierra), y a continuación entre cadapareja de conductores activos. La medida se efectuará mediante un megóhmetro,que no es más que un generador de corriente continua, capaz de suministrar lastensiones de ensayo especificadas en la norma, con una corriente de 1 mA parauna carga igual a la máxima resistencia de aislamiento, especificada para cadatensión.

Durante la primera medida, los conductores, incluido el conductor neutro ocompensador, estarán aislados de tierra, así como de la fuente de alimentación deenergía a la cual está unidos habitualmente. Es importante recordar que estasmedidas se efectúan por tanto en circuitos sin tensión, o mejor dichodesconectados de su fuente de alimentación habitual, ya que en caso contrario sepodrá averiar el comprobador de baja tensión o megóhmetro. La tensión deprueba es la tensión continua generada por el propio megóhmetro.

La medida de aislamiento con relación a tierra, se efectuará uniendo a esta el polopositivo del megóhmetro y dejando, en principio, todos los receptores conectados

y sus mandos en posición paro, asegurándose que no existe falta de continuidadeléctrica en la parte de la instalación que se verifica; los dispositivos deinterrupción intercalados en la parte de instalación que se verifica se pondrá enposición de "cerrado" y los cortacircuitos fusibles instalados como en servicionormal a fin de garantizar la continuidad eléctrica del aislamiento.



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Todos los conductores se conectarán entre sí incluyendo el conductor neutro ocompensador, en el origen de la instalación que se verifica y a este punto seconectará el polo negativo del megóhmetro.

Cuando la resistencia de aislamiento obtenida resultara inferior al valor máximoque le corresponda, se admitirá que la instalación es, no obstante correcta, si secumplen las siguientes condiciones:

- Cada aparato receptor presenta una resistencia de aislamiento por lo menosigual al valor señalado por la norma particular del producto que le concierna oen su defecto 0,5 M.

- Desconectados los aparatos receptores, la resistencia de aislamiento de lainstalación es superior a lo indicado anteriormente.

La segunda medida a realizar corresponde a la resistencia de aislamiento entreconductores polares, se efectúa después de haber desconectado todos losreceptores, quedando los interruptores y cortacircuitos fusibles en la mismaposición que la señalada anteriormente para la medida del aislamiento conrelación a tierra. La medida de la resistencia de aislamiento se efectuarásucesivamente entre los conductores tomados dos a dos, comprendiendo elconductor neutro o compensador.



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Las actividades, ejercicios y prácticas que se

muestran en esta guía deben realizarse, el maestro

complementará las prácticas para asegurar el logro

de la competencia.



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Como te habrás dado cuenta, realizar reparaciones a instalaciones eléctricas yahechas es una actividad muy solicitada. Esto lo puedes ver simplemente alcaminar por la calle o al visitar las casas de tus amigos o familiares, se pueden vermuchas instalaciones mal hechas, o deterioradas por el uso. Allí esta laoportunidad de que demuestres que eres una persona útil al ofrecer tus servicios otrabajando en equipo para corregir esas fallas.

Forma de evaluar la competencia.Finalmente tus conocimientos y habilidades que adquiriste las demostrarasmediante una evaluación que consiste en la realización de una actividad o prácticadonde efectivamente hagas uso de esos conocimientos y habilidades. Losresultados serán registrados en una lista de cotejo y una guía de observación, yaque será en presencia del profesor.



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CONCLUSIONES DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE

• Síntesis de las competencias desarrolladas.

¡Felicidades! Haz terminado tu curso de instalaciones eléctricas residenciales, conel cual tú ya has demostrado las competencias necesarias para que tedesempeñes como auxiliar de electricista, por el momento.

• La forma en que se va a evaluar el submódulo.



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Glosario

CA: Corriente alterna.

CABLEADO: Tender los cables necesarios para el funcionamiento óptimo delequipo.

CD: Corriente directa o continua.

CHOQUE ELECTRICO: Descarga eléctrica.

DIAGNOSTICAR: Revisión previa a una reparación.

DIAGRAMA DE ESCALERA: Estructura lógica de operación de unmicrocontrolador.

DIAGRAMA UNIFILAR: Esquema eléctrico en una sola línea.

DIMENSIONES ELECTRICAS: Unidades de medida de los parámetros eléctricos.

ESCENARIO: Lugar o sitio donde se instalen los componentes.

LEVANTAMIENTO FÍSICO: Es un listado de accesorios eléctricos señalados enun croquis realizado a mano alzada.

MANTENIMIENTO: Acción que se realiza en un sistema para que permanezca enóptimo funcionamiento.

PARAMETROS ELECTRICOS: Voltaje, Corriente, Potencia, etc.

RESIDENCIALES: Entiéndase Casa- habitación



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ANEXOS

Electronica y Electricidad[1]

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