Sello Editorial: Institución Universitaria Itsa (978-958 ...

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Sello Editorial: Institución Universitaria Itsa (978-958-52221)

Barranquilla, 2019

ISBN

Libro: Manual De Prácticas De Laboratorio “Montaje Y Mantenimiento De Instalaciones Electricas” Autor: Daves Adolfo Roa BorréFacultad de Ingenierias

reservados todos los derechos. No se permitereproducir,almacenar en sistemas de recuperación de la información ni transmitir nnguna parte de esta publicación, cualquiera que sea el medio empleado - electrónico, mecánico, copia,grabación, etc..., sin el permiso previo de los titulares de los derechos de propiedad intelectual.

© 2019, Daves Adolfo Roa Borré

4

INTRODUCCIÓN 5

1 SÍMBOLOS ELÉCTRICOS 6

2 RESISTENCIA, REACTANCIA INDUCTIVA Y CAPACITIVA, IMPEDANCIA, COSENO PHI 10

3 EMPALMES Y UNIONES ELÉCTRICAS 13

4 CURVADO DE TUBERIA CONDUIT PVC 17

5 FACTOR DE POTENCIA EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS 20

6 MONTAJE DE ILUMINACIÓN COMERCIAL 22

7 CURVADO DE TUBERÍA CONDUIT METÁLICA 26

8 MONTAJE DE ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTES 32

9 ROSCADO Y ESCARIADO DE TUBERIA CONDUIT IMC 36

10 MONTAJE DE SISTEMAS ELÉCTRICOS TRIFILARES 40

11 MEDICIÓN DE VARIABLES ELÉCTRICAS 43

12 MEDICIÓN DE AISLAMIENTO Y SECUENCIA DE FASES 46

13 REGULACIÓN DE TENSIÓN EN SISTEMAS ELÉCTRICOS 49

14 Bibliografía 55

Contenido

5

El módulo de prácticas perteneciente a “Montaje y mantenimiento de in-stalaciones eléctricas” ha sido elaborado teniendo en cuenta las com-petencias que deben alcanzar los estudiantes al finalizar dicho mód-ulo. El conjunto de actividades propuestas tiene como objetivo, lograr que el estudiante sea capaz de realizar el montaje y/o el mantenimiento de una instalación eléctrica nueva o la reforma de una instalación existente, enfocando dichas competencias al sector comercial e industrial.

Esto se logra con el desarrollo de prácticas que permitan al estudiante com-prender, analizar y utilizar las herramientas necesarias para realizar difer-entes actividades con elementos reales, utilizando los bancos de insta-laciones eléctricas dispuestos para tal fin. Además, el estudiante estará en capacidad de proyectar la instalación eléctrica de pequeños consu- midores, realizando los esquemas de conexión y presupuestos; siempre traba-jando en cumplimiento de las normas y reglamentos nacionales e internacion-ales.Las prácticas descritas en este manual corresponden a la comprensión de los sistemas eléctricos, su infraestructura y su correcta aplicación y montaje, el desarrollo de cada práctica se plantea con ejercicios básicos y posteriormente su complejidad aumenta hasta lograr el desarrollo de las competencias descri-tas en el módulo.

Para realizar las prácticas la escuela cuenta con los laboratorios, equipos de medición, bancos de trabajo y todas las herramientas necesarias que permiten a los estudiantes montar, operar, cablear, medir, analizar, comparar y realizar las pruebas de funcionamiento de un sistema eléctrico comercial e industrial.

Introducción

6

La interpretación de planos eléctricos requiere de la asimilación de los símbo-los gráficos utilizados en esta área, los símbolos gráficos contemplados en las normas unificadas IEC 60617, ANSI Y32, CSA Z99 e IEEE 315 son de obligato-ria aplicación. Los símbolos más utilizados son los que aparecen en la tabla 1. Cuando se requieran identificar o utilizar otros símbolos se pueden tomar de las normas precitadas.

1.1. OBJETIVOS

• Identificar la simbología normalizada de diferentes elementos eléctricos.• Interpretar los planos eléctricos de acuerdo a la simbología normalizada

1.2. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo esta actividad, siga los siguientes pasos:• Observe e identifique cada símbolo gráfico de la tabla 1.• Interprete cada símbolo representado en el plano eléctrico de la figura1.• Realice la actividad según corresponda.

1.3. NORMAS DE CONSULTA

1 Símbolos Eléctricos

La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), más conocida por sus siglas en inglés: IEC (International Electrotechnical Commission), es una organización de normalización en los campos: eléctrico, electrónico y tecnologías relacionadas.

El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, más conocido como ANSI (por sus siglas en inglés: American National Standards Institute), es una organización sin fines de lucro que supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos.

La asociación canadiense CSA es una compañía privada que redacta, prueba y cer-tifica las normas de seguridad para los productos desde hace más de 10 años. Las normas se deben aceptar por el consejo de los estándares de Canadá (SCC) para convertirse en una norma válida. CSA también prueba productos para verificar con-formidad con dichas normas.

El Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, conocido por sus siglas IEEE; en inglés Institute of Electrical and Electronics Engineers, es una asociación mundial de ingenieros dedicada a la estandarización y el desarrollo en áreas técnicas. Es la mayor asociación internacional sin ánimo de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros electricistas, ingenieros en electrónica, científicos de la computación, in-genieros en computación, matemáticos aplicados, ingenieros en biomedicina, ingenieros en telecomunicación, etc.

ABREVIATURADESCRIPCIÓNITEM

1 IEC

2 ANSI

3 CSA

4 IEEE

7

Tabla 1. Símbolos eléctricos

normalizados

8

1.4. ACTIVIDAD PRÁCTICA

PRACTICA Nº 1 identificar los simbolos eléctricos

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Identifique cada uno de los símbolos utilizados en el siguiente plano eléc-trico.

9

B) Complete la tabla de acuerdo a los símbolos gráficos mostrados.

10

Los conceptos de resistencia y reactancia se encuentran relacionados en la forma de corriente alterna. El primer concepto corresponde al valor de la oposición a la corriente que ofrece cualquier material existente, el segundo concepto existe debido a los cambios de magnitud y dirección producto de la corriente alterna.La impedancia se considera como la oposición que presenta un elemento o circuito a una corriente alterna cuando se aplica una tensión. La impedancia puede representarse en forma binómica como la suma de una parte real y una parte imaginaria: Z = R + jX

2.1. OBJETIVOS• Analizar el comportamiento de la corriente alterna.• Identificar los elementos que componen y afectan un circuito de corrien-

te alterna.• Realizar cálculos simples de circuitos A.C.

2.2. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo esta actividad, siga los siguientes pasos:• Observe cada circuito e identifique la conexión entre los elementos que la

conforman (Serie, Paralelo, Mixto)• Intente reducir el circuito a un circuito con la menor cantidad de elementos

posibles.• Aplique las ecuaciones de acuerdo a cada caso.

2.3. ECUACIONES PARA CIRCUITOS A.C.

2 Resistencia, Reactancia Inductiva Y Capacitiva, Impedancia, Coseno Phi

Corriente Alterna: Es la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclica-mente. La forma de oscilación de la cor-riente alterna más comúnmente utiliza-da es la de una oscilación sinusoidal.

INTERPRETACIÓNECUACIONESDEFINICIONES

11

Resistencia:Es toda oposición que encuentra la cor-riente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléc-tricas o electrones.

Reactancia Inductiva:Un inductor se opone a cualquier cam-bio en la corriente. Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor se comporta como una resist-encia aparente.

Reactancia Inductiva:Un inductor se opone a cualquier cam-bio en la corriente. Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor se comporta como una resisten-cia aparente.

Impedancia:La impedancia tiene unidades de Ohmi-os (Ω). Y es la suma de una componente resistiva (debido a las resistencias) y una componente reactiva (debido a las bobinas y los condensadores)

Angulo Phi (Φ):Es el desfase que se produce entre la corriente y el voltaje debido a las induct-ancias y capacitancias.

El coseno del ángulo Ѱ que forman la potencia activa (P) y la potencia apa-rente (S) en el triángulo de potencias.

12


PRACTICA Nº 2 Ejercicios complementarios de corriente alterna

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Cuál es el valor pico de la onda sinusoidal de voltaje en una red eléctrica a 220V 60Hz.

B) A qué frecuencia se encuentra la siguiente onda sinusoidal, sabiendo que las divisiones están dadas en ms.

C) La red eléctrica colombiana funciona con corriente alterna (AC), a una fre-cuencia de 60 Hz. Cuanto tiempo demora un semi-ciclo para esta frecuen-cia.

D) Hallar corriente e impedancia en cada circuito.

13

Para lograr la unión de dos o más conductores eléctricos se deben realizar conexiones directas entre ellos o a través de conectores diseñados para tal fin. También existe la posibilidad que tengamos que conectar nuestro conductor con un barraje o dispositivo de protección para lo cual existen terminales de conexión a tornillo o ponchado (a presión) para esto utilizamos una herramien-ta llamada ponchadora.

3.1. OBJETIVO• Identificar los materiales, herramientas, técnicas y equipos de protección per-

sonal.• Relacionar los procedimientos de conexión, instalación y mantenimiento eléc-

trico, acorde con la necesidad de la instalación.• Aplicar las técnicas de instalación y montaje según sea el caso • Desarrollar habilidades en el manejo y uso de herramientas en equipos de

medición.

3.2. SEGURIDAD EN EL TRABAJO• Utilizar los guantes tipo ingeniero para evitar pellizcos, cortes o maltratos en

las manos.• Utilizar gafas de seguridad para evitar cuerpos extraños en los ojos debido al

corte de alambres y cables con segueta, cortafrío o cizalla.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la

práctica.• Evite el mal uso de las herramientas como golpes, caídas u otros para los

cuales no ha sido diseñada.• Solicite al profesor que verifique el procedimiento y resultados de las difer-

entes actividades realizadas.

3.3. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Realice los diferentes empalmes mostrados en las figuras.• Utilice las herramientas necesarias según corresponda.

3 Empalmes Y Uniones Eléc-tricas

14

3.4. MATERIALES Y HERRAMIENTAS


CANTIDADDESCRIPCIÓNITEM

1 2 mAlambre de cobre solido calibre 12 AWG

2 1 mCable de cobre flexible 8 AWG

3 5 unTerminales de ponchar calibre 8 AWG

4 5 unConector tubular de ponchar calibre 8 AWG

5 1 unAlicate universal 8”

6 1 unPinza de punta 6”

7 1 unCortafrío 6”

8 1 unNavaja de electricista o Exacto mediano

9 1 unPonchadora mecánica con dados 8 AWG

10 1 unCinta aislante súper 33 3M

PRACTICA Nº 3 Empalmes y Uniones Eléctricas

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Realice los siguientes empalmes en alambre, para calibres entre 14 y 10 AWG.

• Unión Western: Se utiliza para prolongar un conductor eléctrico en instalaciones a la vista o aéreas, como se muestra la figura 1.

15

• Derivación sencilla: Se utiliza para ramificar o derivar un conductor eléctrico de una línea principal, en instalaciones eléctricas a la vista o dentro de un reg-istro eléctrico, de acuerdo a la figura 2.

• Unión Cola de rata: Se utiliza para unir dos o más conductores eléctricos de calibres iguales o cercanos, solo dentro de un registro o caja eléctrica, ver la figura 3.

• Derivación doble: Se utiliza para ramificar o derivar dos conductores eléctri-cos de otro conductor principal, en instalaciones eléctricas a la vista o dentro de un registro eléctrico, como se aprecia en la figura 4.

Figura 1. Unión Western

Figura 2. Derivación sencilla

Figura 3. Unión cola de rata

Figura 4. Derivación doble

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• Derivación final: Se utiliza en ramificaciones finales en instalaciones eléctri-cas a la vista o dentro de un registro eléctrico, de acuerdo a la figura 5.

Figura 5. Derivación final

Figura 6. Terminales y uniones de ponchar

B) Realice el ponchado de los conectores y terminales calibre 8 AWG en el ca-ble correspondiente, este sistema es utilizado en todos los calibres entre 18 y 4/0 AWG, tal y como se observa en la figura 6.

17

4 Curvado De Tuberia Conduit PVCPodemos decir que no existen instalaciones eléctricas con tuberías complet-amente en línea recta; siempre hay que salvar obstáculos como muros, vigas, columnas, etc., o simplemente cambiar la dirección de la tubería de acuerdo a cada caso para acoplarlo a la caja de derivación o empalme, esto se logra colocando curvas según la necesidad en uno o varios trayectos de tubería. En la tubería conduit PVC es fácil conseguir accesorios, como por ejemplo las curvas de 90° pero hay que tener claro que es difícil determinar con exact-itud cuántas de estas se necesitan en un proyecto, aunque en otros casos se requieren curvas de otros grados como 100°, 120° o 140° que se amolden a nuestras necesidades.

4.1. OBJETIVOS• Identificar los materiales, herramientas, vestimenta y equipos de protección

personal• Relacionar los conceptos básicos con los procedimientos de conexión, insta-

lación y mantenimiento eléctrico• Aplicar las técnicas de instalación y montaje según sea el caso • Desarrollar habilidades en el manejo de herramientas, equipos de medición,

software especializado y simulaciones

4.2. SEGURIDAD EN EL TRABAJO• Utilizar los guantes tipo ingeniero para evitar quemaduras, cortes o maltratos

en las manos.• Utilizar gafas de seguridad para evitar cuerpos extraños en los ojos debido al

corte de los tubos conduit.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la




4.3. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Seleccione el caucho vulcanizado de acuerdo al diámetro del tubo conduit

PVC que desea curvar, como se muestra en la figura 7a.• Haga una plantilla de control con el radio mínimo interior permitido, en papel,

cartón o simplemente dibújela en el piso con una tiza figura 7b.

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• Realice las marcas en el tubo conduit PVC donde desea realizar la curva (ver figura 7c), recuerde que las curvas realizadas deben de tener un radio mínimo interior de aproximadamente 6 a 7 veces el diámetro del tubo, ver tabla 2.



1 1 mCaucho vulcanizado de diámetro de ½” y ¾”

2 1 mTubo conduit PVC de ½” y ¾”

3 1 mMarcador permanente de color oscuro

4 1 mMarco de segueta con segueta

5 1 mPistola de calor

FIGURAS.

Figura 7. a) Caucho vulcanizado. b) Plantilla para curvatura. c) Tubo conduit PVC

Tabla 2. Radio mínimo de

curvatura

12,7

mmPulgadas

Diámetro del tubo Radio mínimo de la curva interior del tubo, en milímetros

19,1

25,4

31,7

38,1

50,8

63,5

100

130

150

200

2500

300

380

½

¾

1

1 ¼

1 ½

2

2 ½

19

Figura 8.a) Calentamiento uniforme de la tubería. b) Tubería curvada


PRACTICA Nº 4 Curvado de tubería conduit PVC

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

De acuerdo a lo aprendido realice las siguientes curvas para tubería conduit PVC

A) Dos curvas en tubería conduit PVC de 90° con un diámetro de ½”.

B) Dos curvas en tubería conduit PVC de 120° con un diámetro de ¾”.

C) Una bayoneta en tubería conduit PVC con altura de 6cm con un diámetro de ½”.

D) Una bayoneta en tubería conduit PVC con altura de 10cm con un diámetro de ¾”.

20

El factor de potencia se define como la relación entre la potencia activa (KW) us-ada en un sistema y la potencia aparente (KVA) que se obtiene de las líneas de alimentación.Todos los equipos electromecánicos que están constituidos por devanados o bo-binas, tales como motores y transformadores necesitan la denominada corriente reactiva para establecer campos magnéticos necesarios para su operación. La corriente reactiva produce un desfase entre la onda de tensión y la onda de corri-ente, si no existiera la energía reactiva estas dos ondas estarían en fase y el factor de potencia seria uno (1).

5.1. OBJETIVOS• Identificar los problemas que causa la energía reactiva en las redes eléctricas.• Relacionar los conceptos básicos con los procedimientos de mejora de una

instalación eléctrica.• Aplicar las ecuaciones según sea cada caso de análisis.

5.2. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo esta actividad, siga los siguientes pasos:• Observe cada circuito e identifique el comportamiento de cada una de las car-

gas eléctricas existentes.• Analice y resuelva cada problema planteado según las ecuaciones correspon-

dientes.

5.3. ECUACIONES PARA CIRCUITOS A.C.

5 Factor De Potencia En In-stalaciones Eléctricas

INTERPRETACIÓNECUACIONESDEFINICIONES

Potencia Aparente (S):La potencia aparente de un sistema eléctrico hace referencia a la capacidad máxima que puede suministrar dicho sistema eléctrico en condiciones ide-ales. Se expresa en volti-amperios (VA) o (KVA).

En sistemas monofásicos

S=V I

En sistemas trifásicos

S=V I √3

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P=V I Cos φ


P=V I Cos φ √3


P=V I Cos φ


P=V I Cos φ √3

Potencia Activa (P):También llamada potencia efectiva es la potencia real que es aprovechada por las máquinas eléctricas. Se expresa en vatios o watt (W) o (KW).

Potencia Reactiva (Q):Se refiere a la potencia que se desper-dicia en forma de calor por los conduc-tores eléctricos debido a un factor de potencia inferior a la unidad. Se expresa en volti-amperios reactivos (KVAR).


PRACTICA Nº 5 Curvado de tubería conduit PVC

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Se tiene un motor de 100HP (75.6 KW) a 440V, operando con un factor de po-tencia de 0.74.

El motor está en servicio 600 horas/mes (2 turnos diarios), alimentado con cable de 250 metros de longitud con una sección de 35 mm2.

Cuál es el ahorro anual en KWh cuando el factor de potencia es mejorado a 0.97.

B) Una instalación consume una potencia activa de 5,2 kW y una potencia reac-tiva de 1,1 KVAR en atraso.

Calcular el ángulo de desfase y el factor de potencia.

C) Una instalación consume 3,5 kW de potencia activa con un factor de poten-cia de 0,8.

Calcular la potencia reactiva y la potencia aparente.

22

6 Montaje De Iluminación Comercial

Todos los sistemas eléctricos básicos o complejos parten de la necesidad de comandar a distancia un dispositivo. El circuito más sencillo que podemos en-contrar en esta situación corresponde al encendido de un bombillo desde un interruptor, para lo cual es necesario la interpretación del diagrama de conex-iones, la repartición de los conductores dentro de las canalizaciones y la forma de conexionado de los dispositivos que son necesarios; como el breaker de protección, el interruptor sencillo y el soporte del bombillo.

6.1. OBJETIVOS• Interpretar un diagrama de conexión eléctrico y sus elementos.• Reconocer las diferentes herramientas, equipos y accesorios usados para el

montaje e instalación eléctrica.• Desarrollar habilidades en sondear conductores eléctricos por las tuberías de

acuerdo a la necesidad.



corte de los conductores eléctricos.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la




6.3. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Observe el diagrama de conexiones e identifique cada uno de los símbolos

con los dispositivos reales, como se muestra en la figura 9.• Realice el montaje de los conductores eléctricos teniendo en cuenta la

ubicación espacial de cada dispositivo, como se muestra en la figura 10.• Conecte cada dispositivo involucrado en el circuito de acuerdo al diagra-

ma de conexiones y las especificaciones del docente.• Consulte con el docente antes de energizar el circuito y realizar las pruebas.

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1 1Tablero de montaje de instalaciones eléctricas

2 1Breaker de protección 20 amperios

3 1Interruptor sencillo

4 1Soporte plástico para bombillo

5 1Bombillo de 25 a 100 vatios

6 2 mAlambre cobre No. 12 AWG Negro

7 1 mAlambre cobre No. 12 AWG Blanco

FIGURAS.

Figura 9. Diagrama de conexiones

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Figura 10. Montaje de la instalación


PRACTICA Nº 6 Montaje de iluminación comercial y residencial

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Realice el montaje de iluminación de acuerdo a lo aprendido anterior-mente

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7 Curvado De Tubería Conduit Metálica

Podemos decir que no existen instalaciones eléctricas cuya tubería no se en-cuentre totalmente en línea recta; la mayoría de las veces siempre hay que cambiar la dirección de la tubería o salvar obstáculos como muros, vigas, co-lumnas hasta llegar a la caja de derivación o distribución, esto se logra cur-vando uno o más tubos dependiendo del caso. La tubería conduit metálica utilizada en instalaciones eléctricas comercia-les e industriales puede ser liviana tipo EMT o pesada tipo IMC, de igual man-era cada una de estas requiere el uso de una dobladora manual, mecánica o hidráulica para hacer las curvas que sean necesarias en la instalación.

7.2. OBJETIVOS• Reconocer las diferentes herramientas, equipos y accesorios usados en el

curvado de tubería conduit metálica y seleccionarlos de acuerdo al diámetro del tubo.

• Identificar las diferencias entre los tubos conduit metálicos EMT e IMC. • Curvar tubería conduit metálica liviana EMT y pesada IMC.

7.3. SEGURIDAD EN EL TRABAJO• Utilizar los guantes tipo ingeniero para evitar cortes o maltratos en las manos.• Utilizar gafas de seguridad para evitar cuerpos extraños en los ojos debido al

corte de la tubería conduit.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la




7.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Seleccione la dobladora de tubos manual de acuerdo al diámetro de la tubería

conduit metálica que desea curvar, identifique sus partes en la figura 11.• Observe como interpretar el radio de la curva en la tubería (figura 12). • Realice las marcas en la tubería conduit metálica donde desea realizar la cur-

va (ver figura 13), recuerde que las curvas realizadas deben de tener un radio

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mínimo interior de aproximadamente 6 a 7 veces el diámetro del tubo, ver tabla 3.

• Coloque la dobladora en el tubo y apoye su pie izquierdo en la palanca de la dobladora manual, como se aprecia en la figura 14.

• Si necesita más apoyo coloque la dobladora de tubos en el piso, apoye el tubo contra la pared o muro y hale la palanca hasta obtener la curvatura deseada.

• En la figura 15 se aprecia cómo queda finalmente la curva realizada.• También se pueden realizar otro tipo de figuras como bayonetas o curvas en

S (Ver figura 16).

7.4.1. MATERIALES Y HERRAMIENTAS


1 1Dobladora de tubos manual de ½” y ¾”

2 1 mTubo conduit metálico de ½” y ¾”

3 1Prensa de cadena con trípode

4 1Marcador permanente de color oscuro

5 1Marco de segueta con segueta

Tabla 3. Radio mínimo de

curvatura

12,7

mmPulgadas

Diámetro del tubo Radio mínimo de la curva interior del tubo, en milímetros

19,1

25,4

31,7

38,1

50,8

63,5

100

130

150

200

2500

300

380

½

¾

1

1 ¼

1 ½

2

2 ½

28

FIGURAS.

Figura 11. Partes de la dobladora de tubería

Figura 12. Radio de la curvatura

Figura 13. Marcación de la tubería

29

Figura 14. Realización del curvado

Figura 15. Curva finalizada

Figura 16. Bayoneta o curva en S

30


PRACTICA Nº 7 Curvado de tubería conduit metálica

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

De acuerdo a lo aprendido realice las siguientes curvas para tubería conduit metálica

A) Dos curvas en tubería conduit PVC de 90° con un diámetro de ½”.

B) Dos curvas en tubería conduit metálica de 120° con un diámetro de ¾”.

C) Una bayoneta en tubería conduit metálica con altura de 6cm con un diámetro de ½”.

D) Una bayoneta en tubería conduit metálica con altura de 10cm con un diámet-ro de ¾”.

Cosas que recordar al realizar dobleces:

1. Se hace una curvatura apropiada colocando el tubo conduit en la cuna del doblador y usando toda la presión del pie.

2. Use el doblador de tubo conduit de tamaño correcto para que el tubo conduit sea doblado.

3. Se puede requerir algo de flexión para permitir el resorte del tubo conduit. La condición de reposo del tubo conduit debe estar en el ángulo final deseado.

4. Mida y marque apropiadamente su tubo conduit usando las tablas e infor-mación proporcionada.

5. Dobleces en piso: Asegúrese de que el tubo conduit esté seguro para que no

31

se deslice antes de doblar. Aplique una amplia presión del pie al talón del doblador mientras minimiza el uso del mango como palanca.

6. Dobleces al aire: Asegúrese de que la empuñadura de la manija esté segura en el suelo y esté reforzada por el pie para que no se deslice hacia afuera. Asegúrese de estar equilibrado y aplique fuerza cerca de la herramienta y que su cuerpo controle la tubería mientras que lo dobla alrededor de la cuna del doblador.

7. Para evitar lesiones, use siempre equipo de protección.

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8 Montaje De Iluminación Y Tomacorrientes

Todos los sistemas eléctricos se componen de sistemas de iluminación y tomacorrientes cableados de acuerdo a la necesidad del usuario. El circuito más utilizado a nivel residencial o comercial corresponde al encendido de var-ios bombillos o lámparas desde un interruptor doble o triple, y tener la posi-bilidad de conectar máquinas o electrodomésticos en diferentes tomacorri-entes, para lo cual es necesario la interpretación del diagrama de conexiones, la repartición de los conductores dentro de las canalizaciones y la forma de conexionado de los dispositivos que son necesarios.decir que no existen in-stalaciones eléctricas cuya tubería no se encuentre totalmente en línea recta; la mayoría de las veces siempre hay que cambiar la dirección de la tubería o salvar obstáculos como muros, vigas, columnas hasta llegar a la caja de derivación o distribución, esto se logra curvando uno o más tubos dependi-endo del caso. La tubería conduit metálica utilizada en instalaciones eléctri-cas comerciales e industriales puede ser liviana tipo EMT o pesada tipo IMC, de igual manera cada una de estas requiere el uso de una dobladora manual, mecánica o hidráulica para hacer las curvas que sean necesarias en la insta-lación.

8.2. OBJETIVOS• Interpretar un diagrama de conexión eléctrico y sus elementos. • Reconocer las diferentes herramientas, equipos y accesorios usados para el

montaje e instalación eléctrica.• Desarrollar habilidades en sondear conductores eléctricos por las tuberías de

acuerdo a la necesidad.



corte de los conductores eléctricos.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la




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8.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Observe el diagrama de conexiones e identifique cada uno de los símbolos

con los dispositivos reales, como se muestra en la figura 14.• Realice el montaje de los conductores eléctricos teniendo en cuenta la ubi-

cación espacial de cada dispositivo, como se muestra en la figura 15.• Conecte cada dispositivo involucrado en el circuito de acuerdo al diagrama de

conexiones y las especificaciones del docente.• Consulte con el docente antes de energizar el circuito y realizar las pruebas.



1 1Tablero de montaje de instalaciones eléctricas

2 1Breaker de protección 20 amperios

3 1Interruptor doble

4 2Soporte plástico para bombillo

5 2Bombillo de 25 a 100 vatios

6 2Tomacorriente monofásico 120V

7 3 mAlambre cobre No. 12 AWG Negro

8 2 mAlambre cobre No. 12 AWG Blanco

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FIGURAS.

Figura 17. Diagrama de conexiones

Figura 18. Diagrama de montaje

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PRACTICA Nº 8 Montaje de iluminación y tomacorrientes

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Realice el montaje de una instalación eléctrica de acuerdo a lo aprendido anteriormente.

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9 Roscado Y Escariado De Tuberia Conduit Imc

Los tubos conduit metálicos IMC se expenden en el comercio con ambos ex-tremos roscados, debido a que estos son utilizados en ambientes abiertos a la intemperie y es necesario garantizar que no ingrese humedad dentro de los tubos. Cuando se cortan estos tubos por necesidades de la misma instalación es nece-sario hacer las roscas nuevamente en los extremos cortados, teniendo en cuenta que no queden virutas o filos cortantes en dichos extremos. En esta guía se dan todos los conocimientos necesarios para lograr un buen roscado, escariado y em-palme de los tubos conduit metálicos.

9.2. OBJETIVOS• Identificar las herramientas y accesorios para roscar y unir los tubos conduit.• Roscar y escariar tubos conduit.



corte de los tubos conduit.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la


cuales no ha sido diseñada.• Mantenga la lubricación y enfriamiento de las cuchillas de corte de la terraja

con el aceite acuoso o similar.• Solicite al profesor que verifique el procedimiento y resultados de las difer-


9.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Seleccione los dados de la terraja manual de acuerdo al diámetro del tubo conduit

metálico IMC que desea realizar rosca, vea la figura 16.• Monte el tubo en la prensa de cadena y ajústelo firmemente. (figura 17), dejando que

sobresalga el extremo necesario para roscarlo, entre 15 y 30 cm.• Coloque la terraja en el extremo del tubo con la guía hacia la prensa, teniendo en

cuenta que la flecha del trinquete quede dispuesta para girar en sentido horario; con la mano izquierda presione la terraja contra el tubo y con la derecha haga girar el

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mango hasta que los dados hagan los primeros hilos de la rosca.• Por último, gire el mago en sentido horario con las dos manos y lubrique cuantas

veces sea necesario (figura 18) hasta que el tubo recorra toda la cuchilla de la terra-ja, algunas veces es necesario retroceder una o dos vueltas si la tarraja no avanza suavemente.

• Al finalizar utilice el escariador para evitar partes filosas (figura 19).



1 1Tarraja manual con dados de ½” y ¾”

2 25 cmTubo conduit metálico de ½” y ¾”

3 1Prensa de cadena con trípode

4 100 mlAceite soluble en agua

5 1Marco de segueta con segueta

6 1Escariador

7 2Llave para tubos

FIGURAS.

Figura 19. La tarraja y sus partes

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Figura 20. Fijación de la tubería en la prensa

Figura 21. Procedimiento de roscado y lubricación

Figura 22. Escariador para la boca del tubo

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PRACTICA Nº 9 Roscado de tubería metálica IMC

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Realice el roscado en ambos extremos de un niple de 40cm con diámetro de ½”

B) Realice el roscado en ambos extremos de un niple de 40cm con diámetro de ¾”

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10 Montaje De Sistemas Eléctricos Trifilares

Interpretar y resolver situaciones eléctricas de acuerdo a un croquis dado en sistema eléctricos trifilares 110/220 Vac. Hay que tener en cuenta la canti-dad de conductores existentes en una instalación y la forma como estos inter-actúan con la misma, para evitar posibles fallas o errores de conexión.



lación y mantenimiento eléctrico• Aplicar las técnicas de instalación y montaje según sea el caso



corte de los tubos conduit o conductores eléctricos.• Verifique el buen estado de las herramientas a utilizar mientras desarrolla la


cuales no ha sido diseñada.• Interprete y comprenda el montaje requerido antes de iniciar el trabajo.• Solicite al profesor que verifique el procedimiento y resultados de las difer-


10.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione todos elementos involucrados en la actividad.• Trace la ubicación de los elementos en la tabla de acuerdo al diagrama dado.• Realice los cortes de la canalización y el montaje de las cajas de registro

según la ubicación trazada.• Introduzca la sonda desde la caja de registro hacia el tablero de distribución,

según el primer trayecto que desee realizar.• Amarre o empalme los conductores con el extremo de la sonda y aplique cinta

aislante para facilitar su desplazamiento por la canalización.• Hale la sonda y guie los conductores para evitar que se enreden o maltraten

41

con la boca del tubo conduit.• Repita los mismos pasos para cada uno de los trayectos donde sea necesa-

rio.• Deje los cables con el largo suficiente para poder realizar las conexiones con

los diferentes elementos (tomacorriente, soporte lámpara, interruptor, break-ers, etc.).

• Realice las conexiones pertinentes de los diferentes elementos y proceda a energizar.



1 Canalización de acuerdo a la necesidad

2 Tablero de distribución de acuerdo a la necesidad

3 Cajas de registro de acuerdo a la necesidad

4 Conectores para tubo conduit

5 Marco de segueta con segueta

6 Destornilladores

7 Pinzas alicates y cortafríos

8 Abrazaderas de acuerdo a la canalización

9 Tornillos golosos de 5/32” x 1/2 ”

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PRACTICA Nº 10 Montaje de sistemas eléctricos trifilares

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Realice el roscado en ambos extremos de un niple de 40cm con diámetro de ½”

43

11 Medición De Variables Eléctricas

Para un técnico en electricidad es de suma importancia identificar en un siste-ma eléctrico las líneas vivas o fases, medir la corriente que circula por un cir-cuito o la continuidad de un conductor ya instalado para saber si se encuentra abierto (partido) dentro de la tubería.

11.2. OBJETIVOS• Realizar la medición de continuidad entre conductores con la pinza volti-am-

perimétrica.• Realizar la identificación de las fases o líneas vivas con el uso del probador de

fase.• Realizar la medición de voltaje alterno con la pinza volti-amperimétrica.• Realizar la medición de corriente alterna con la pinza volti-amperimétrica.

11.3. SEGURIDAD EN EL TRABAJO

• Mantenerse bien aislado del suelo o partes metálicas al momento de realizar la medición.

• Sujetar los dispositivos de medición por sus partes aisladas al momento de la medición.

• Seleccionar la escala y el rango del instrumento antes de iniciar la medida.• Verifique el buen estado de los instrumentos a utilizar antes y durante la

medición.• Evite el mal uso de los instrumentos como golpes, caídas u otros para los

cuales no ha sido diseñado.• Solicite al profesor que verifique el procedimiento y resultados de las difer-


11.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione los instrumentos involucrados en la actividad.• Realice una inspección del área de trabajo y seleccione los puntos de medición.• Antes de energizar utilice la pinza volti-amperimétrica en la escala de con-

tinuidad para comprobar cuales líneas son comunes. • Con el probador de fase (figura 20) identifique los conductores portadores de

corriente o líneas vivas.• Utilizando la pinza volti-amperimétrica realice la medición de voltaje entre las

diferentes líneas del sistema (figura 21), establezca su denominación de acu-erdo al número de líneas y tensión.

44

• Ponga en funcionamiento el circuito y realice la medición de corriente de los diferentes elementos que lo componen utilizando la pinza volti-amperimétri-ca, como se muestra en la figura 21, anote los valores y compruebe si está dentro de lo permitido.

• Deje los cables con el largo suficiente para poder realizar las conexiones con los diferentes elementos (tomacorriente, soporte lámpara, interruptor, break-ers, etc.).

• Realice las conexiones pertinentes de los diferentes elementos y proceda a energizar.



1 Probador de fases tipo destornillador

2 Pinza volti-amperimétrica

3 Destornilladores, pinzas alicates y cortafríos

FIGURAS.

Figura 23. Probador de corriente

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Figura 24. Medición de voltaje y corriente


PRACTICA Nº 11 Medición de variables eléctricas

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Utilice los aparatos de medición según corresponda para identificar las líneas fases, el voltaje y la corriente de una instalación eléctrica.

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12 Medición De Aislamiento Y Secuencia De Fases

Antes de energizar un sistema eléctrico sobre el que se ha trabajado es nece-sario medir aislamiento para garantizar su buen funcionamiento y la calidad de la instalación, además es indispensable comprobar la secuencia de las fases R, S, T, con relación al sistema de alimentación (transformador o tablero gen-eral) para evitar futuras confusiones o inversión de estas, pudiendo provocar daños en motores o sistemas trifásicos.



lación y mantenimiento eléctrico• Aplicar las técnicas de instalación y montaje según sea el caso • Desarrollar habilidades en el manejo de herramientas, equipos de medición,

software especializado y simulaciones

12.3. SEGURIDAD EN EL TRABAJO• Mantenerse bien aislado del suelo o partes metálicas al momento de realizar

la medición.• Sujetar los dispositivos de medición por sus partes aisladas al momento de la

medición.• Seleccionar la escala y el rango del instrumento antes de iniciar la medida.• Verifique el buen estado de los instrumentos a utilizar antes y durante la

medición.• Evite el mal uso de los instrumentos como golpes, caídas u otros para los

cuales no ha sido diseñado.• Solicite al profesor que verifique el procedimiento y resultados de las difer-


12.4. PROCEDIMIENTOPara llevar a cabo las prácticas, siga los siguientes pasos:• Identifique y seleccione los instrumentos involucrados en la actividad.• Realice una inspección del área de trabajo y seleccione los puntos de medición.• Mantenga desenergizado el sistema mientras mide aislamiento con el meg-

ger (figura 1, 2 y 3) para garantizar el aislamiento hay que tener en cuenta que debe haber 1000 ohmios por cada voltio de funcionamiento del circuito, es

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decir para un voltaje de 220 Vac debe haber mínimo 220.000 ohmios (0,22 MΩ) de aislamiento.

• Energice el sistema una vez haya pasado la prueba de aislamiento y conecte el fasímetro o secuenciador (figura 4), cada línea tiene un color determinado el cual debe respetar para su conexión, compruebe que la secuencia es la mis-ma que en el tablero general o transformador donde debe realizar la misma medición.



1 Megger

2 Fasímetro o secuenciador de fases

3 Destornilladores, pinzas alicates y cortafríos

FIGURAS.

Figura 26. Aislamiento de toda la instalación

Figura 28. Aislamiento entre con-ductores fases

Figura 25. Aislamiento entre conductor y tierra

Figura 27. Fasimetro

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PRACTICA Nº 12 Medición de aislamiento y secuencia de fases

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Utilice los aparatos de medición según corresponda para identificar fallas de aislamiento y secuencias de fases.

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13 Regulación De Tensión En Sistemas Eléctricos

En instalaciones, donde los circuitos son relativamente largos, no basta con seleccionar el calibre y tipo de conductor para satisfacer la demanda de corri-ente del circuito, sino que será necesario que la regulación de tensión no sea mayor al porcentaje máximo permitido. Para circuitos de corriente alterna (A.C.) la caída de tensión depende de la corriente de carga, del factor de potencia (Cos ф) y de la impedancia de los conductores (en estos circuitos es común la combinación de resistencias, ca-pacitancias e inductancias).Por lo anterior, la caída de tensión se expresa:

V=I*Z

Siendo Z la impedancia.

13.2. OBJETIVOS• Identificar los problemas que causan las caídas de voltaje en las redes eléctri-

cas.• Relacionar los conceptos básicos con los procedimientos de mejora de una

instalación eléctrica.• Aplicar las ecuaciones según sea cada caso de análisis.

13.3. PROCEDIMIENTOLa selección de un conductor eléctrico se hace con base en el calibre del con-ductor teniendo en cuenta capacidad de corriente y la regulación o caída de tensión.Capacidad de corriente Es decir, los amperios que pueden pasar a través del conductor sin sobrepasar la temperatura máxima que pueda soportar el material aislante, que puede ser 75 °C ó 90 °C.La capacidad de corriente depende de:

A) Calibre y material del conductor. B) Tipo de instalación: En ductos o al aire. C) Temperatura máxima en el conductor, que depende de la temper

atura permitida para el material de aislamiento. D) Temperatura ambiente. E) Número de conductores por ducto.

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F) Compatibilidad en temperatura con los equipos asociados, sobre todo en los puntos de conexión.

G) La coordinación con los dispositivos de protección contra sobrecor riente del circuito y de la instalación.

H) El cumplimiento de las normas de seguridad establecidas por las prácticas industriales y procedimient os generalmente aceptados.

Las capacidades de corriente dadas en la tabla 4, son las permitidas para que los conductores no alcancen sus temperaturas máximas de 75 °C para THW y 90 °C para THW-2 y THHN; cuando están instalados hasta tres conductores fases o neutros por ducto y a una temperatura ambiente de 30 °C.Para temperatura ambiente diferente a 30 °C, multiplique las capacidades de corriente dadas en la tabla 4 por el factor apropiado mostrado en la tabla 5.En la tabla 6 se dan los factores de corrección cuando aumenta el número de conductores por ducto, debido al calentamiento generado por las pérdidas P=I2*R de cada conductor.

Tabla 4. Capacidad de corriente de

los conductores

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Impedancia eficazLa Norma NTC 2050 en la nota 2 de la tabla 9 del capítulo 9, establece que “mul-tiplicando la corriente por la impedancia eficaz se obtiene un valor bastante aproximado de la caída de tensión entre fase y neutro”, adicionalmente define la impedancia eficaz así:

Z_EF=(R*Cosф)+(X*Senф)

Donde:

ф es el ángulo del factor de potencia del circuito.R es la resistencia a corriente alterna del conductor.X es la reactancia del conductor.

Tabla 5. Factor de corrección

por temperatura

Tabla 6. Factor de corrección por número de conductores

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Por otro lado, tenemos:

X = XL - XC

Donde: X_L es la reactancia inductivaX_C es la reactancia capacitiva

Considerando que las distancias de las redes eléctricas en sistemas de distri-bución de Cables para Media Tensión implican longitudes cortas, se pueden despreciar los efectos capacitivos. Así mismo, para sistemas de distribución de Cables de Baja Tensión estos efectos capacitivos también son desprecia-bles debido a las bajas tensiones de operación (menos de 600V); por lo tanto, se pueden tener en cuenta solamente la resistencia y la reactancia inductiva de la tabla 7, simplificando los cálculos con una muy buena aproximación a la realidad (ver figura 26).Reemplazando en la fórmula la reactancia X por la reactancia inductiva X_L (es decir, despreciando la reactancia capacitiva), la impedancia eficaz se define así:

Z_EF=(R*Cosф)+(X_L*Senф)

Porcentaje de RegulaciónLa Caída de Tensión ∆V=V_s-V_r se calcula mediante las siguientes fórmulas:

Para circuitos monofásicos: ∆V=Z_EF*I*L*2 Para circuitos trifásicos: ∆V=Z_EF*I*L*√3 (L es la longitud en Km)

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La Regulación de Tensión o Porcentaje de Caída de Tensión se define como:

%Reg=(∆V/V_r )*100

Tabla 7. Resistencia y Reactancia

de los conductores

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PRACTICA Nº 13 Regulación de tensión

FECHA:

PARTICIPANTES:

TIEMPO ESTIMADO:

A) Se desea realizar la conexión de un motor eléctrico según la gráfica, realice la estimación del conductor apropiado para dicha instalación teniendo en cuenta los siguientes datos:

Motor trifásico de 50HP; 220V; FP 85%; η 92% Temperatura ambiente: 33°C Distancia entre el tablero y la carga: 100m Canalización a usar: Tubo conduit Acero Tipo de conductor: THW

B) Se necesita la acometida eléctrica para uno de los tableros de distribución monofásicos según la gráfica, realice la estimación de los conductores ap-ropiados teniendo en cuenta:

Potencia del tablero de distribución: 4 KVA 220V Temperatura ambiente: 36°C Distancia entre el tablero y la carga: 80m Canalización a usar: Tubo conduit PVC Factor de potencia: 88% Tipo de conductor: THHN/THWN

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Ministerio de minas y energías. (2013). Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE. Colombia.Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación Icontec. (2002). Código eléctrico colombiano NTC 2050. Colombia.http://www.centelsa.com/colombia/https://www.ridgid.com/co/es/fabricacion-de-tubo-roscadohttps://data.kleintools.com/sites/all/product_assets/documents/instruc-tions/klein/ConduitBender_Guide_SPANISH.pdf

14 Bibliografía

Sello Editorial: Institución Universitaria Itsa (978-958 ...

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