Instalaciones Electricas

INSTALACIONES ELECTRICAS JUNIO 2015

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INSTALACIONES ELECTRICAS (Generalidades y Conceptos Bsicos)

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniera Escuela de Mecnica Elctrica

Instalaciones Elctricas Ing. Jorge Gilberto Gonzlez

2008-15249 Meissner Ed Lpez Cardona

Guatemala, 15 de Junio de 2015


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INTRODUCCION.

En el presente trabajo se pretende introducir al lector, a los conceptos bsicos de las instalaciones elctricas, denotando cada uno de los mismos, desde su definicin hasta la ejemplificacin posible, cuando est se constituye en la realidad. Se deber hacer nfasis, en cada uno de los temas, puesto que una instalacin elctrica, esta normada por ciertas reglas que se proponen por cada institucin de velar por el cumplimiento de ciertos parmetros de servicio y calidad, as pues no todo debe hacerse por medio de simples clculos, porque de lo contrario, puede que exista fallas en dichas instalaciones y por consecuencia, incidentes derivados de ello.


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OBJETIVOS.

General:

Comprender el concepto de una instalacin elctrica, as como las caractersticas esenciales que conlleva una de las mismas en el rea de trabajo.

Especfico:

Analizar los componentes principales de una instalacin elctrica.

Estudiar cmo se reconoce cada uno de los elementos bsicos de una instalacin y los clculos previos para poder poner en funcionamiento la misma.

Analizar los mtodos para el clculo de parmetros en cuanto a tipo de conductor y canalizacin necesaria en una instalacin elctrica.


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INDICE.

CONTENIDO PAGINA

Introduccin 2

Objetivos 3

Unidad 1. Generalidades y Conceptos Bsicos. 5

Instalaciones Elctricas. 5 Objetivos de una instalacin elctrica. 5 Clasificacin de las instalaciones elctricas. 6 Elementos de una instalacin elctrica. 7 Canalizacin elctrica. 11 Conductores elctricos. 14

Unidad 2. Seleccin de Conductores 17 Calculo de conductores por ampacidad 17 Calculo de conductores por cada de voltaje 18

Calculo de conductores en una tubera 19

Conclusin 25

Bibliografa 26


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UNIDAD 1: GENERALIDADES Y CONCEPTOS BASICOS.

1 INSTALACIONES ELECTRICAS.

Se llama instalacin elctrica, al conjunto, de elementos que permiten transportar y

distribuir la energa elctrica desde el punto de suministro hasta los equipos que la

utilizan. Entre estos elementos, se incluyen: tableros, interruptores,

transformadores, bancos de capacitores, dispositivos sensores, dispositivos de

control local o remoto, cables, conexiones, contactos, canalizaciones y soportes.

Las instalaciones elctricas se pueden clasificar en:

1. Instalaciones abiertas (Conductores visibles).

2. Instalaciones aparentes (En ductos o tubos).

3. Instalaciones Ocultas (dentro de paneles o falsos plafones).

4. Instalaciones Subterrneas (en muros, techos o pisos)

2 OBJETIVOS DE UNA INSTALACION ELECTRICA.

Una instalacin elctrica, debe distribuir la energa elctrica a los equipos

conectados de una manera segura y eficiente. Adems debe ser econmica, flexible

y de fcil acceso.

2.1 SEGURIDAD.

Una instalacin segura es aquella que no representa riesgos para los usuarios ni

para los equipos que alimenta o que estn cerca.

existen muchos elementos que pueden utilizarse para proteger a las personas que

trabajan cerca de una instalacin elctrica, entre otros: la conexin a tierra de todas

las partes metlicas que estn accesibles, la inclusin de mecanismos que impidan

que la puerta de un tablero puedan abrirse mientras este se encuentre energizado,

la colocacin de tarimas de madera y hule en los lugares donde se operen

interruptores y en general, elementos que impidan el paso (letreros, candados,

alambradas, etc.).

En relacin con la seguridad de los equipos, debe hacerse un anlisis tcnico-

econmico, para determinar la inversin en protecciones para cada equipo. Por

ejemplo: para un equipo, que represente una parte importante de la instalacin y

que sea muy costoso no deber limitarse la inversin en protecciones.

2.2 EFICIENCIA.

El diseo de una instalacin debe hacerse cuidadosamente, para evitar consumos

innecesarios ya sea por perdidas en los elementos, que la constituyen o por la


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imposibilidad para desconectar equipos, o secciones de alumbrado mientras estos

no se estn utilizando.

2.3 ECONOMIA.

Los proyectos de ingeniera tienen que considerar las implicaciones econmicas.

Esto quiere decir que el ingeniero, frente a cualquier proyecto, debe pensar en su

realizacin con la menor inversin posible. Hipotticamente hablando, la mejor

solucin a un problema de instalaciones elctricas, debera ser nica: la ideal. En la

realidad el ingeniero requiere de habilidad y de tiempo para acercarse a esta

solucin ideal. Pero las horas/hombre dedicadas al proyecto son parte importante

del costo, por lo que tampoco es recomendable dedicar demasiado tiempo a

resolver problemas sencillos.

2.4 FLEXIBILIDAD.

Se entiende por la instalacin flexible aquella que puede adaptarse a pequeos

cambios. Por ejemplo, una instalacin aparente en tubos metlicos o charolas es

mucho ms flexible que una instalacin subterrnea en el piso.

2.5 ACCESIBILIDAD.

Una instalacin bien diseada debe tener las previsiones necesarias para permitir

el acceso a todas aquellas partes que pueden requerir mantenimiento. Por ejemplo:

espacios para montar y desmontar equipos grandes y pasillos en la parte posterior

de los tableros, entre otros.

Tambin se entiende por accesibilidad el que se cuente con todos los elementos

que permitan entender el diseo de la instalacin, es decir, la especificacin

completa y todos los diagramas y planos necesarios.

3. CLASIFICACION DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS.

Las instalaciones elctricas, se clasifican de diferentes formas. A continuacin se

detallan las relativas a nivel de voltaje y al ambiente del lugar de la instalacin,

aunque podran sealarse otras: por su duracin (temporales o definitivas), por su

modo de operacin (normal y de emergencia) o por su construccin (abierta,

aparente y oculta).

3.1 POR SU NIVEL DE VOLTAJE

De acuerdo con el nivel de voltaje, se pueden tener los siguientes tipos de

instalacin:

a. Instalaciones no peligrosas. cuando su voltaje es igual o menor que 12

voltios.

b. Instalaciones de baja tensin. cuando el voltaje con respecto a tierra no

excede de 750 voltios.


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c. Instalaciones de media tensin. aunque no existen lmites precisos, podra

considerarse un rango entre 1000 y 15000 voltios, sin embargo, algunos

autores incluyen todos los equipos hasta 34 kV. en media tensin es muy

comn encontrar instalaciones con motores de ms de 200 hp que operan

con un voltaje de 4160 V. entre fases y 2400 V. entre fase y neutro.

d. Instalaciones de alta tensin. cuando los voltajes son superiores a los

mencionados anteriormente.

4. ELEMENTOS DE UNA INSTALACION ELECTRICA.

Los elementos de una instalacin elctrica lo constituyen:

Lnea de acometida.

Caja general de proteccin.

Lnea repartidora.

Centralizacin de contadores.

Derivaciones individuales.

Interruptor de control de potencia.

Cuadro general de mando y proteccin.

Toma de tierra.

LINEA DE ACOMETIDA.

Es la lnea que conecta la red de distribucin de electricidad de la compaa elctrica con la Caja General de Proteccin. Las acometidas se realizan de forma area o subterrnea, dependiendo de la red de distribucin a la cual se conectan. Es una lnea propiedad de la compaa elctrica, y se compone de 3 cables conductores de fase y el cable del neutro (trifsica).


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CAJA GENERAL DE PROTECCION.

La Caja General de Proteccin (CGP) aloja los elementos de proteccin para la posterior lnea repartidora. En su interior hay tres fusibles (uno por cada conductor de fase) que protegen contra posibles cortocircuitos. La CGP tiende a localizarse en la fachada, u otros lugares comunes del edificio de fcil acceso.

Nota: El fusible es un elemento de proteccin que se conecta al conductor de fase. Est formado por un alambre metlico de un determinado grosor, que se funde cuando circula a su travs una corriente mayor de su corriente nominal mxima.

LINEA REPARTIDORA.

La Lnea Repartidora o Lnea General de Alimentacin (LGA) conecta la CGP con el cuarto destinado a contener la centralizacin de contadores. Incluye los tres cables de fase (trifsica), el cable de neutro y el cable de proteccin (toma de tierra).


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CENTRALIZACION DE CONTADORES.

El contador es un elemento encargado de medir y registrar el consumo de energa elctrica del abonado. Hay un contador por usuario o vivienda, pero en un edificio todos los contadores estn localizados en un espacio comn (armario, recinto, habitacin) denominado centralizacin de contadores.

La centralizacin de contadores est formada por las siguientes unidades funcionales:

1) Interruptor general de maniobra: interruptor para desconectar la centralizacin completa. Acta cortando la corriente en la Lnea Repartidora que llega a la concentracin de contadores.

2) Unidad de embarrado general y fusibles de seguridad: son cuatro barras metlicas que se conectan a los cuatro conductores de la Lnea Repartidora (3 fases + neutro). Del embarrado salen los cables elctricos hacia cada contador. Aaden fusibles de seguridad.

Nota:

El abonado domstico requiere de suministro en monofsica (1 fase + neutro), sin embargo la Lnea Repartidora llega a la centralizacin en trifsica (3 fases + neutro). En la unidad de embarrado es donde se realiza la conversin de trifsica a monofsica. El suministro a los hogares se reparte entre las 3 fases: cada hogar se conecta a una de las fases, de forma que las cargas de cada una de ellas queden lo ms igualadas (equilibradas) posible.

3) Unidad de medida: contiene los contadores para controlar el consumo elctrico de cada usuario, adems de dispositivos de mando e interruptores horarios.

4) Derivaciones Individuales y embarrado de proteccin: Las lneas elctricas que salen de cada contador y llegan al domicilio del usuario se llaman Derivaciones Individuales. El embarrado de proteccin es un conjunto de barras metlicas unidas a tierra donde irn conectados los cables de tierra de cada Derivacin Individual.

NOTA: En el caso de suministro a un solo usuario (viviendas unifamiliares), la Caja General de Proteccin (CGP) y el equipo de medida de consumo elctrico (contador) se integran en un elemento comn llamado Caja de Proteccin y Medida (CPM), que engloba el contador y los fusibles de proteccin en un solo elemento. En estos casos la lnea repartidora, que enlazaba la CGP y la centralizacin, desaparece.


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DERIVACIONES INDIVIDUALES

Las derivaciones individuales salen del contador de cada abonado y llevan la energa elctrica al Interruptor de Control de Potencia, instalado en el interior de la vivienda. Cada derivacin individual est formada por un conductor de fase, un conductor neutro y otro de proteccin (tierra). Por tanto, el suministro final a los abonados se realiza en monofsica.

INTERRUPTOR DE CONTROL DE POTENCIA (ICP)

El Interruptor de Control de Potencia (tambin llamado ICP o limitador) es un interruptor que instala la compaa elctrica. Sirve para limitar el consumo de energa del cliente a la potencia que se ha contratado. Se conecta a los conductores que llegan de la Derivacin Individual, de forma que si la potencia consumida por los aparatos elctricos conectados en la vivienda es superior a la contratada, interrumpe el suministro. El ICP suele ubicarse en el Cuadro General de Mando y Proteccin, ya en el interior de la vivienda, en un compartimento independiente y precintado (para evitar su manipulacin).


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TOMA DE TIERRA.

La toma de tierra consiste en una instalacin conductora (cable color verde amarillo) paralela a la instalacin elctrica del edificio, terminada en un electrodo enterrado en el suelo. A este conductor a tierra se conectan todos los aparatos elctricos de las viviendas, y del propio edificio. Su misin consiste en derivar a tierra cualquier fuga de corriente que haya cargado un sistema o aparato elctrico, impidiendo as graves accidentes elctricos (electrocucin) por contacto de los usuarios con dichos aparatos cargados.

5. CANALIZACION ELECTRICA.

5.1 CANALIZACIONES

Las canalizaciones son elementos mecnicos encargados de contener proteger los cables elctricos y los dems elementos de la instalacin elctrica, estos pueden ser metlicos o no metlicos dependiendo de las caractersticas medio ambientales y de seguridad de las instalaciones elctricas. La utilizacin de canalizaciones permite proteger, revisar y mantener las instalaciones elctricas. En las viviendas generalmente las instalaciones elctricas corren a travs canalizaciones que van en las paredes ya sea internas o externas, las mismas que conectan entre s con cajas, con toma corrientes interruptores, porta lmparas, etc.


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Los dispositivos de canalizacin son generalmente tubos y accesorios protectores de metlicos, no metlicos o mixtos que tiene los dos tipos de accesorios, estos se denominan Conduit. Los tubos debern tener un dimetro tal que permitan un fcil alojamiento y extraccin de los cables o conductores aislados. En la tabla 2 figuran los dimetros exteriores mnimos de los tubos en funcin del nmero y la seccin de los conductores o cables a conducir1 Los conduit son caos que se utilizan para proteger de la humedad y deterioro fsico de los conductores; dependiendo de tipo usado se pueden instalar en exteriores o interiores, en reas secas o hmedas.

TUBO CONDUIT METALICO. Este es de acero galvanizado este est fabricado por tramos, se utilicen en lugares con humedad permanente y lugares donde existan elementos oxidantes y corrosivos etc. El ducto cuadrado se fabrica para usarse en piezas como tramos rectos este es usado como cabezales en grandes concentraciones de medidores e interruptores como en instalaciones elctricas de departamentos, comercios, oficinas, etc.

TUBO CONDUIT METALICO (PARED GRUESA). Este tipo de tubo conduit se suministra en tramos 3.05m de longitud en acero o aluminio y se encuentran disponibles en dimetros de a 6 pulgadas, cada extremo del tubo tiene un acople. El tubo de acero normalmente es galvanizado.

TUBO CONDUIT METALICO INTERMEDIO O SEMI-PESADO. Se fabrica en dimetros hasta de 4 pulg. (102 mm) su fabricacin es muy similar al del conduit rgido de pared gruesa, pero tiene las paredes ms delgadas por lo que tiene mayor espacio interior disponible se debe de tener ms cuidado con el dobles de este tubo por que tienden a deformarse si son mal doblados, tiene roscados los extremos igual que el de pared gruesa y sus aplicaciones son similares.

TUBO CONDUIT METALICO DE PARED DELGADA. Estos son similares a los de pared gruesa pero tiene su pared interna mucho ms delgada, se pueden utilizar en instalaciones ocultas y visibles, embebido en concreto o embutido en mampostera, pero en lugares secos no expuestos a humedad o ambientes corrosivos, estos tubos no tienen sus extremos roscados y tampoco usan los mismos conectores que los tubos metlicos rgidos de pared gruesa, de hecho usan su propios conectores de tipo atornillado.

TUBO CONDUIT FLEXIBLE METALICO DE ACERO. El tubo conduit flexible de acero est fabricado a base de cintas galvanizadas y unidas entre s a presin en forma helicoidal este es utilizado para la conexin de motores para evitar que las vibraciones se transmitan a las cajas de conexin y canalizaciones y cuando se hacen instalaciones en rea donde se dificultan los


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dobleces. Este tubo se fabrica con un dimetro mnimo de 13mm (1/2 pulg) y un dimetro mximo de 102mm (4 pulg).

El tubo conduit esmaltado los hay en pared gruesa y delgada se fabrican en tramos y se usan en lugares en donde no se expongan a altas temperaturas, humedad permanente y elementos corrosivos etc.

TUBO CONDUIT DE POLIETILENO. Este debe ser resistente a la humedad y algunos agentes qumico especficos. Su resistencia mecnica debe ser adecuada para proporcionar proteccin a los conductores y soportar el trato rudo a que se ve sometido durante su instalacin por lo general se identifica por su color anaranjado, puede operar voltajes hasta 150v a tierra. Embebido en concreto o embutido en muro, pisos y techos, tambin se puede enterrar a una profundidad no menor a 0.5 metros. No se recomienda su utilizacin oculta en techos y plafones, en cubos de edificios o instalaciones visibles. Las tuberas ms comn es el tubo conduit flexible de PVC o conocido como poli ducto, tubo conduit flexible de acero, tubo conduit de acero esmaltado, tubo conduit de acero galvanizado, ducto cuadrado y tubo conduit de asbesto.

El tubo ms usado en instalaciones residenciales y algunas comerciales es el poli ducto ya que es resistente a la corrosin y ligero muy flexible y de peso ligero y fcil de transportar muy econmico.

CAJAS DE CONEXIN, CAJETINES Y TAPAS. Son cajas metlicas (acero galvanizado) o plsticas (PVC o polietileno), de variadas formas (rectangulares, cuadradas, octogonales, redondas, etc.), las cuales poseen en forma troqueladas orificios, con fcil remocin. Estas se utilizan intercaladas a lo largo de un circuito y al final del mismo, de manera de poder realizar derivaciones, empalmes entre circuitos, o bien para contener dispositivos de iluminacin, tomacorrientes, o de proteccin y maniobra

Estas cajas de conexin como las de propsito general se clasifican en tres tipos de categoras:

Cajas para apagadores.

Cajas octagonales.

Cajas cuadradas.

Las cajas tipo apagador se usan para alojar apagadores o contacto, algunas de hecho se usan para alojar ms de un apagador o contacto u otro dispositivo.

Las cajas octagonales o cuadradas se usan principalmente para salidas de la instalacin elctrica ya sean lmparas o para montar otros dispositivos.

Las tapas, son simplemente una cubierta utilizada para sellar o cubrir las cajas y cajetines, estas se encuentra diseado en conformidad al dispositivo que se propone tapar.

En la figura algunos ejemplos de cajas.


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6. CONDUCTORES ELECTRICOS.

6.1 CONDUCTORES PARA BAJA TENSIN.

Uno de los elementos ms comunes en las instalaciones elctricas, son los conductores, los mismos que son los encargados de la transmisin de electricidad dentro de la instalacin.

En el diseo elctrico y clculo de conductores se toma en cuenta cuatro parmetros elctricos bsicos: resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia. Estos conductores son de material conductor (metales) que portan corriente como el platino, oro, cobre, etc.

Los materiales con mayor utilizacin son el cobre y aluminio ya que presentan condiciones de conduccin optimas y adems son econmicos.

Un conductor puede estar conformado por uno o varios hilos, siendo unifilar o multifilar.

Una clasificacin muy variada de los conductores puede ser realizada, pero la ms elemental es:

Conductores desnudos.

Conductores aislados

6.2 CABLES ELECTRICOS.

La funcin bsica de un cable es transportar la energa de un lugar a otro de manera segura y confiable.

Los conductores elctricos son la parte esencial de la instalacin elctrica. De ellos depende directamente el correcto funcionamiento del conjunto de la instalacin

Las partes de un cable se describen a continuacin:

Conductor, los cables estn constituidos por un conductor (cables monofsicos), tres (cables trifsicos), cuatro, etc.


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Aislamiento, capa de material dielctrico, que asla los conductores de distintas fases, o entre fases y tierra. Puede ser de distintos tipos, tanto de material orgnico, como inorgnico.

Capa semiconductora o barniz, se emplea para homogenizar la superficie en la distribucin de los conductores.

Blindaje o pantalla, cubierta metlica, que recubre el cable en toda su extensin y que sirve para confinar el campo elctrico y distribuirlo uniformemente en su interior.

Chaqueta o cubierta, de material aislante muy resistente, separa los componentes de un cable del medio exterior.

Es importante cuando se trabaja en instalaciones de viviendas tomar en cuenta el color designado por la norma respectiva estos colores lo describimos a continuacin:

Azul claro: neutro

Amarillo- verde, doble color: proteccin

Negro- Marrn: colores de fases.

Gris: para tercera fase si est presente.

Los cables elctricos segn las normas estn identificados por nmeros denominados calibres y por lo general se toma la designacin Americana (AWG).

Siendo el ms grueso 4/0, siguiendo en orden descendente del rea del conductor los nmeros 3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 y 20 que es el ms delgado usado en instalaciones elctricas


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En el sistema AWG, mientras mayor es el nmero del conductor, menor es su

dimetro, en este sistema existen definidos cuarenta (40) calibres diferentes,

partiendo del nmero 36 (dimetro de 0.005 pulgadas) hasta llegar al calibre 0, 2/0,

3/0 y 4/0 (dimetro de 0.46 pulgada) adjunto tabla de calibre de conductores

Tamao Seccin Dimetro Kg./Km Kg./Km

AWG mm2 mm Cobre Aluminio

36 0.0127 0.127 0.1126

30 0.0507 0.254 0.4505

24 0.205 0.511 1.820

16 1.31 1.29 11.63 3.53

14 2.08 1.63 18.51 5.63

12 3.31 2.05 29.41 4.94

10 5.261 2.588 46.77 14.22

8 8.367 3.264 74.38 22.62

2 33.62 6.543 298.9 90.89

1 42.41 7.7.348 377 114.6

1/0 53.49 8.252 475.5 144.6

4/0 107.2 11.68 953.2 289.8


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UNIDAD 2: SELECCIN DE CONDUCTORES.

1. CALCULO DE CONDUCTORES

El clculo del calibre del conductor depende de factores que determinan la

capacidad de transportar corriente elctrica en una instalacin para ser utilizado por

los diferentes aparatos de uso general.

Los factores que determinan el calibre del conductor son dos:

La capacidad de conduccin de corriente (ampacidad).

La cada de voltaje.

En un proyecto de instalaciones elctricas de baja tensin son importantes estos

factores para calcular el calibre del conductor ya que dar la seguridad dentro de la

instalacin y cumplir las normas requeridas en la vivienda.

1.1 Clculo de conductores por capacidad de conduccin de corriente.

La capacidad del cable para transportar corriente elctrica es de especial

importancia al momento de decidir que conductor utilizar dentro de la instalacin

elctrica.

Los factores de tipo de material del conductor, calibre del conductor (rea de la

seccin transversal), tipo de aislamiento, ambiente de operacin, etc., son limitantes

para determinar el conductor.

El clculo del conductor por capacidad de corriente, lo que se pretende es ajustar el

conductor, para que cuando por el circule la corriente nominal, los efectos elctricos

y fsicos que se generen en el sean los que brinden eficiencia y seguridad. Esta

capacidad de circulacin de corriente del conductor viene determinada por el tipo

de material del aislante y el grado de sobrecalentamiento.

Los fabricantes de conductores suelen proveer una serie de tablas contentivas de

datos referentes a la capacidad de corriente de sus conductores, indicando la

capacidad de corriente del mismo, en diferentes ambientes y condiciones.


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1.2 Clculo de la capacidad de un conductor por cada de voltaje.

Todo conductor posee asociado caractersticas que limitan su capacidad de

transporte de energa elctrica, debido a la resistencia y la reactancia la misma que

se denomina impedancia. Debido a la presencia de la impedancia cuando circula

una corriente elctrica, la tensin en el extremo de envo en el conductor es mayor

que el potencial que le llega al extremo receptor.

La impedancia depende de la longitud del conductor al igual que de su calibre.

Entonces es necesario que la cada de voltaje no exceda los valores preestablecidos

por la norma.

La cada de voltaje para conductores en viviendas segn la norma es el 2%, a

continuacin describimos como calcular este porcentaje:

La cada de voltaje en un conductor utilizado en un circuito elctrico en la vivienda

se puede calcular mediante la ley de Ohm;

IxRV

De donde:

V= cada de voltaje

I= Corriente

R= Resistencia.

La resistencia la podemos expresar en funcin de las caractersticas del conductor.


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S

LR

Siendo:

= La resistividad del material, para el cobre 0.01724m

xmm2

L= longitud del conductor

S= rea de la seccin transversal

Entonces la cada de voltaje en un conductor es:

S

xLxIV

01724.0

100(%) xVnom

VV

Mediante estas frmulas puedo encontrar la seccin o calibre del conductor

asumiendo que necesito la mxima variacin de voltaje.

UNIDAD 3: CALCULO DE CONDUCTORES EN UNA TUBERIA.

La transmisin de energa elctrica en forma segura y eficiente depende de una

correcta seleccin del calibre del conductor.

La capacidad de conduccin de corriente de los conductores elctricos depende de

muchos factores, entre los cuales podemos mencionar los siguientes: tipo de

instalacin (Conduit, charola, ducto subterrneo, etc.), del arreglo de los

conductores (plano, trbol, etc.), de la temperatura de operacin de los conductores

seleccionados, de la longitud del circuito, etc. Debido a lo anterior, se debe realizar

un estudio completo de la instalacin elctrica diseada.

A continuacin se indica como calcular la capacidad de conduccin de corriente

para conductores elctricos en tubera conduit de acuerdo con la norma de

instalaciones elctricas NOM-001-SEDE-

2005, la cual no intenta ser una gua de diseo, ni un manual de instrucciones para

personas no calificadas.


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1. Elegir el tipo de producto requerido en funcin de su aplicacin, materiales,

construccin y temperatura del conductor.

2. Determinar la corriente nominal de la carga, utilizando las frmulas indicadas en

la tabla siguiente, de acuerdo con el tipo de sistema elctrico (de corriente continua,

de corriente alterna monofsico o trifsico) y del tipo de carga (motores, alumbrado

u otras cargas).

Donde:

CP (HP) = Caballos de fuerza o potencia del motor

kW = Potencia en kilowatt

V = Tensin nominal del sistema en Volts

= Eficiencia del motor (Valor tpico 0,8)

Fp = Factor de potencia (Valor tpico 0,9)

NOTA: Para conductores que alimenten un solo motor, la corriente nominal a plana

carga se multiplicar por 1,25 (artculo 430-22). En el caso de varios motores, a la

suma de la corriente a plena carga de los motores se le sumar el 25% de la

corriente del motor ms grande (artculo 430-24).

3. Seleccionar el calibre del conductor de acuerdo con su capacidad de conduccin

de corriente del cable, que depende del tipo del aislamiento, de la temperatura de

operacin y del mtodo de instalacin, utilizando la Tabla 1.

NOTA: De acuerdo al artculo 110-14 de la NOM-001-SEDE-2005, si la corriente en

el circuito es mayor a 100 A, se elige la capacidad de corriente a una temperatura

de operacin del conductor de 75C. Si la corriente del circuito es menor de 100 A,

se elige la capacidad de corriente a una temperatura de operacin del conductor de

60C.


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Tabla 1. Capacidad de conduccin de corriente (A) permisible de conductores

aislados para 0 a 2000 V nominales y 60C a 90C. No ms de tres conductores

portadores de corriente en una canalizacin o directamente enterrados, para una

temperatura ambiente de 30C.

4. Una vez elegido el calibre del conductor, corregir la capacidad de conduccin de

corriente tomada de la Tabla 1, en funcin de la temperatura ambiente del lugar de

instalacin, para ello se multiplica por el factor de correccin que se indica en la

Tabla 2.


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5. Si existen ms de 3 conductores en tubera (conduit) portadores de corriente,

corregir la capacidad de conduccin de corriente multiplicando sta por los factores

de la Tabla 3.

6. Calcular la cada de tensin de la instalacin utilizando las frmulas siguientes:

Donde:

V = Cada de tensin en el cable, en %

I = Corriente elctrica que circula a travs del conductor, en A

L = Longitud total del circuito, en km


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Vo = Tensin de fase a neutro, en V

Vff = Tensin entre fases, en V

La impedancia elctrica del cable Z, expresada en ohm/km, est dada por la

siguiente frmula:

Z = RCos + XLSen

En forma aproximada sin considerar el factor de potencia (fp) la impedancia (Z)

puede ser calculada con la frmula siguiente:

Z = R 2 + XL 2

Donde:

R = Resistencia del conductor a la c.a. y a la temperatura de operacin, en /km

XL = Reactancia inductiva del conductor, en /km

Fp = Cos

= Es el ngulo del factor de potencia (fp)

7. De acuerdo a NOM-001-SEDE-2005 es necesario instalar el conductor de

puesta a tierra de equipos en todos los alambrados. Para seleccionar el

calibre de puesta a tierra de equipos nos basaremos en la Tabla 5, la cual

indica el calibre mnimo para la puesta a tierra de canalizaciones y equipos.


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Este conductor de puesta a tierra de equipos puede ser conductor desnudo o

aislado. Si es aislado, el color de identificacin del aislamiento debe ser verde.


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CONCLUSIONES

Las Instalaciones elctricas, son elementos que permiten la distribucin de

la energa elctrica en un recinto o en un rea donde se requiera su uso.

El correcto estudio de los componentes que conforman una instalacin

elctrica permite reducir costos de material a la hora de poder ejecutar una

de las mismas.

Se debe tener muy en cuenta que a la hora de realizar una instalacin

elctrica, debemos hacer clculos previos en cuanto a conductores, tubera,

carga suministrada etc. esto con el fin de que nuestra instalacin sea ptima,

eficiente, y que no haya ningn error en el transcurso del uso que se le d a

la misma.


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BIBLIOGRAFIA.

Neagu Bratu Serbn, Eduardo Campero Littlewood. INSTALACIONES

ELECTRICAS. Editorial Alfaomega. 2da Edicin.

CANALIZACIONES ELECTRICAS Norma IEC 60364-5-52 : 2001:

Instalacin elctrica en edificios: 5-52 Seleccin e instalacin de materiales

elctricos Canalizaciones

Instalaciones Elctricas Ademaro A.M.B Cotrim

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