INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES E INDUSTRIALES

Transcripción

1 INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES E INDUSTRIALES Carlos Andres Camargo Andrade Julio Fernando Cruz Jácome Jonathan Pérez González Oscar Samuel Caudillo Razo Manuel Gómez Marmolejo

2 QUÉ ES UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA? Es un conjunto de circuitos y componentes eléctricos que tiene como objetivo dotar de energía eléctrica a un espacio determinado.

3 COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA Acometida: En instalaciones eléctricas se le conoce como acometida al punto en el cual se lleva a cabo la unión entre la red de la compañía suministradora y el usuario.

4 EQUIPOS DE MEDICIÓN Se coloca en la acometida con el propósito de medir y cuantificar el consumo de energía eléctrica de acuerdo a las condiciones de contrato compra-venta.

5 INTERRUPTORES La función fundamental de un interruptor es abrir o cerrar un circuito.

6 ARRANCADOR Se conoce como arrancador al arreglo compuesto por un interruptor, ya sea termo magnético de navajas (cuchillas) con fusibles, un conductor electromagnético y un relevador. El contacto consiste básicamente de una bobina con un núcleo de fierro que cierra o abre un juego de contactos al energizar o quitarle energía a la bobina.

7 TRANSFORMADOR El transformador eléctrico es un equipo que se utiliza para cambiar el voltaje de suministro al voltaje requerido. En las instalaciones grandes pueden necesitarse varios niveles de voltaje, lo que se logra instalando varios transformadores (agrupados en subestaciones). Por otra parte pueden existir instalaciones cuyo voltaje sea el mismo que tiene la acometida y por lo tanto no requieran de transformador.

8 TABLEROS El tablero es un gabinete metálico donde se colocan instrumentos con interruptores arrancadores y/o dispositivos de control. El tablero es un elemento auxiliar para lograr una instalación segura confiable y ordenada.

9 MOTORES Y EQUIPOS ACCIONADOS POR MOTORES Los motores se encuentran al final de las ramas de una instalación y su función es transformar la energía eléctrica en energía mecánica, cada motor debe tener su arrancador propio.

10 ESTACIONES O PUNTOS DE CONTROL En esta categoría se clasifican las estaciones de botones para control o elementos del proceso como: limitadores de carreras o de par, indicadores de nivel de temperatura, de presión entre otros. Todos estos equipos manejan corrientes que por lo general son bajas comparadas con la de los electos activos de una instalación.

11 SALIDAS PARA ALUMBRADO Y CONTACTOS Las unidades de alumbrado, al igual que los motores, están al final de las instalaciones y son consumidores que transforman la energía eléctrica en energía luminosa y generalmente también en calor. Los contactos sirven para alimentar diferentes equipos portátiles y van alojados en una caja donde termina la instalación.

12 CONDUCTORES ELÉCTRICOS Un conductor eléctrico es un material que posibilita la transmisión de electricidad. Esta capacidad está dada por la escasa resistencia que ejerce ante el movimiento de la carga eléctrica. En cualquier instalación eléctrica se requiere que los elementos de conducción eléctrica tengan una buena conductividad y cumplan con otros requisitos en cuanto a sus propiedades eléctricas y mecánicas, considerando desde luego el aspecto económico.

13 MATERIALES Y FABRICACION DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS La mayor parte de los conductores empleados en instalaciones eléctricas están hechos de cobre (Cu) o aluminio (Al), que son comercialmente los materiales con mayor conductividad y con un costo lo suficientemente bajo como para que resulten económicos Por lo general los conductores eléctricos se fabrican de sección circular de material solido o como cables, dependiendo la cantidad de corriente por conducir y su utilización, aunque en algunos casos se elaboran en secciones rectangulares para altas corrientes.

14 CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR CONDUCTORES ELÉCTRICOS Cada tipo de conductor tiene propiedades especificas que los diferencian de otros, pero en general en la selección de un conductor deben considerarse los agentes que los afectan durante su operación y que se pueden agrupar como: Agentes mecánicos Agentes químicos Agentes eléctricos

15 AGENTES MECANICOS La mayor parte de los ataques mecánicos que sufre un conductor se deben a agentes externos como son el desempaque, manejo e instalación. Los agentes que pueden afectar mecánicamente a los conductores se pueden dividir en 3 clases: Presión Mecánica: La presión mecánica se puede presentar en el manejo de los conductores por el paso o colocación de objetos pesados sobre los mismos, su efecto puede ser una deformación permanente del aislamiento, puede provocar fallas eléctricas.

16 AGENTES MECANICOS Abrasión. La abrasión se presenta normalmente al introducir los conductores a las canalizaciones cuando estas están mal preparadas y contienen rebabas o rebordes punto cortantes. Doblez a 180: se presenta principalmente por el mal manejo de material, de tal forma que las moléculas del aislamiento que se encuentran en la parte exterior son sometidas a la tensión y las que están interior a compresión

17 AGENTES QUIMICOS Un conductor se ve sujeto ataques por agentes químicos que pueden ser diversos y que dependen de los contaminantes que se encuentran en el lugar de instalación. Estos agentes se pueden identificar en 4 tipos generales que son: Agua o humedad Hidrocarburos Ácidos Álcalis Las fallas por agentes químicos en los conductores se manifiestan como una disminución en el espesor de aislamiento, como grietas con trazos de sulfatación o por oxidación en el aislamiento, caso típico que se manifiesta como un desprendimiento en forma de escamas.

18 AGENTES ELECTRICOS desde el punto de vista eléctrico, la habilidad de los conductores de baja tensión se mide por la rigidez dieléctrica del aislamiento, que es la que determina las condiciones de operación. Por lo general, la habilidad eléctrica de los aislamientos para conductores de baja tensión es mucho mayor que la necesaria parar trabajar a niveles de tensión del orden de 600volts, que es la tensión máxima a que están especificados. Por esta razón los conductores empleados en instalaciones eléctricas de baja tensión difícilmente fallan por causas meramente eléctricas; en la mayoría de los casos fallan por fenómenos térmicos provocados de sobre cargas sostenidas o deficiencias en los sistemas de protección en caso de corto circuito.

19 SELECCIÓN DEL CALIBRE DE CONDUCTOR PARA INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN En el proyecto de las instalaciones eléctricas la selección adecuada de un conductor que llevara corriente a un dispositivo especifico se hace tomando en consideración de dos factores La capacidad de conducción de corriente. La caída de voltaje La capacidad de conducción de un conductor se encuentra limitada por los siguientes factores : Conductividad del metal conductor. Capacidad térmicas del asilamiento

20 SISTEMAS DE DISTRIBUCION La instalación eléctrica se dividirá básicamente en dos partes 1) Instalación de enlace: La instalación eléctrica del edificio o bloque se denomina instalación de enlace. Se trata del camino de la electricidad desde la red de distribución pública de la compañía eléctrica hasta la vivienda del abonado. 2) Instalación interior: La instalación interior está compuesta por los diferentes circuitos independientes de la vivienda (puntos de luz y tomas de corriente)

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22 INSTALACIÓN DE ENLACE

23 INSTALACIÓN DE ENLACE Línea Acometida: Línea que conecta la red de distribución de la compañía a la caja general de protección Caja general de protección: La Caja General de Protección (CGP) aloja los elementos de protección para la posterior línea 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 fácil acceso.

24 INSTALACIÓN DE ENLACE Línea repartidora :La Línea Repartidora o Línea General de Alimentación (LGA) conecta la CGP con el cuarto destinado a contener la centralización de contadores. Incluye los tres cables de fase (trifásica), el cable de neutro y el cable de protección (toma de tierra).

25 INSTALACIÓN DE ENLACE CUADRO GENERAL DE MANDO Y PROTECCIÓN (CGMP). El suministro monofásico a la vivienda llega desde la Derivación Individual al Cuadro General de Mando y Protección (CGMP), inicio de la instalación eléctrica interior de la vivienda. Del CGMP parten los circuitos independientes que configuran la instalación interior (alumbrado, tomas de corriente genéricas, tomas de cocina y horno, tomas de lavadora y lavavajillas, y tomas de los cuartos de baño).

26 INSTALACIÓN DE ENLACE Tierra:La toma de tierra consiste en una instalación conductora (cable color verdeamarillo) paralela a la instalación eléctrica del edificio, terminada en un electrodo enterrado en el suelo. A este conductor a tierra se conectan todos los aparatos eléctricos de las viviendas, y del propio edificio. Su misión consiste en derivar a tierra cualquier fuga de corriente que haya cargado un sistema o aparato eléctrico, impidiendo así graves accidentes eléctricos (electrocución) por contacto de los usuarios con dichos aparatos cargados.

27 INSTALACION INTERIOR

28 INSTALACIÓN INTERIOR Circuitos independientes: Los circuitos independientes de la vivienda son el conjunto de circuitos eléctricos que configuran la instalación eléctrica interior de la vivienda, y que alimentan los distintos receptores instalados (puntos de luz y tomas de corriente (enchufes).

29 INSTALACION INTERIOR Cableado de la instalación eléctrica interior: Todos los circuitos independientes de la vivienda se alimentan mediante dos conductores (fase y neutro), que transportan una corriente alterna monofásica a baja tensión (230V). A ellos se les añade el conductor de conexión a la red de tierra del edificio. Estos conductores son de cobre con un aislamiento de plástico.

30 INSTALACIÓN INTERIOR Conductor de fase: Es el conductor activo que lleva la corriente desde el cuadro eléctrico a los distintos puntos de luz y tomas de corriente de la instalación. El color de su aislamiento puede ser marrón, negro o gris. Conductor neutro: es el conductor de retorno que cierra el circuito, permitiendo la vuelta de la corriente desde los puntos de luz y tomas de corriente. El color de su aislamiento es siempre azul. Conductor de tierra: conductor que normalmente no lleva corriente si el circuito funciona bien. Está conectado a la red de tierra del edificio, y sirve para desalojar posibles fugas o derivaciones de corriente hacia los electrodos de tierra. Su aislamiento presenta color amarillo y verde.

31 INSTALACION INTERIOR Los conductores de cada circuito independiente parten de su correspondiente PIA en el cuadro eléctrico, y recorren la vivienda alojados en el interior tubos corrugados de PVC empotrados en la pared.

32 INSTALACIÓN INTERIOR A lo largo del recorrido, la alimentación de cada receptor (puntos de luz y tomas de corriente) se realiza por derivación de los conductores principales del circuito independiente, en cajas de registro. Las cajas de registro (cajas de derivación) son cajas de plástico donde se realizan conexiones y empalmes de los cables eléctricos. Para que el empalme se haga correctamente, se deben utilizar regletas o clemas de conexión.

33 ANALISIS PRELIMINAR TIPO DE CONSTRUCCIÓN Es necesario analizar el sistema eléctrico de un punto de vista general, que considere características del tipo de construcción, como son: dimensiones generales, si es de uno o varios niveles, altura de oficinas, salas, pasillos, áreas descubiertas, accesibilidad, flexibilidad, áreas peligrosas, etc

34 ANÁLISIS PRELIMINAR EVALUACIÓN ELÉCTRICA GENERAL: Se empieza con la determinación, estudio del tamaño y naturaleza de la carga por alimentar, eso significa, una aproximación de la carga en Watts/m^2, número y tamaño de los motores (capacidad en HP), determinación de la capacidad de otras cargas y su localización por áreas dentro de la construcción y analizar el mejor sistema de distribución posible.

35 ANALISIS PRELIMINAR SELECCIÓN DEL EQUIPO Se debe tener un máximo de normalización en el equipo, tanto en el tipo como en las capacidades de los mismos, con el objeto de solicitar el suministro de la energía con voltajes normales en el nivel que corresponda, considerar la economía que representa la selección del equipo de fabricación estándar como: transformadores, motores, u otro equipo que resultaría de costo elevado si fuera de fabricación especial.

36 ANALISIS PRELIMINAR SUMINISTRO DE LA ENERGÍA Esto se hace generalmente por una compañía suministradora única (CFE). LA generación por empresas para su propio uso está restringida solo a casos muy especiales, por lo que se deben conjugar las características de la energía eléctrica que se compra con las características del equipo a instalar.

37 EJEMPLO ANALISIS PRELIMINAR PLANTAS INDUSTRIALES: Dependiendo del tipo de industria varía la carga, y en este caso, para cada industria en particular se hace el diseño adecuado, pero se puede tomar como una primera aproximación en orden de magnitud un valor de 200 watts/m^2 en promedio, y considerar lo siguiente: Distribución primaria a los centros de carga con tensiones del orden de 4160 a 6000 volts. Distribución secundaria a 440 ó 220/127 volts en 3 fases. Localización de áreas peligrosas y corrosivas, y uso del equipo adecuado. Uso de centros de carga y centros de control de motores localizados en forma conveniente. Estudio de corto circuito para coordinar y localizar las protecciones Estudio en factor de potencia y uso conveniente de bancos capacitores. Procurar una buena regulación de potencia.