REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

EXTENSIÓN – VALENCIA

Iluminaciones e Instalaciones Eléctricas

1er Corte

DOCENTE: ING. Yasmin Raga

ELABORADO POR:OMAR A. LUCENA G. CI: 19041107

VALENCIA, NOVIEMBRE DEL 2012Caída de Tensión

Es un fenómeno que se presenta en los conductores eléctricos cuando se alimenta a una carga a cierta distancia del punto de alimentación. Esto quiere decir que cuando se va a suministrar energía eléctrica por ejemplo a un foco (lámpara incandescente), no es lo mismo que el foco esté a tres metros del alimentador que a cincuenta.

Para comprobarlo puedes hacer lo siguiente:

Selecciona Volts de C.A. en un multímetro y mide el voltaje que tienes en el contacto que esté más cerca del interruptor principal de tu casa, anótalo, luego haz lo mismo pero con el contacto más lejano (al fondo de tu casa).

Cuando compares las dos cantidades encontrarás lo siguiente…A. El voltaje en el lugar más cercano al interruptor principal es mayor que el otro (considera que el voltaje varía constantemente por lo que a veces es necesario promediarlo). Si sucede lo contrario, una de dos, o te equivocaste en las lecturas o el electricista que realizó la instalación no estaba en sus cinco sentidos.

Ahora bien, B. Si la diferencia es grande (10, 15 Volts), lo siento amigo, puedo decirte que la instalación la realizó un aprendiz de electricista, en cambio si la diferencia es pequeña dos o tres Volts, estuvo bien hecha, pero si es de cero Volts, felicítalo de mi parte. En una buena instalación eléctrica residencial, la diferencia entre los voltajes no debe ir más allá de los dos o máximo tres Volts, de la entrada de la casa hasta la última habitación. Hay viviendas en donde el voltaje es el mismo en la entrada que hasta el fondo.

Se supone que la empresa que suministra la energía eléctrica debe hacernos llegar un voltaje de 127 Volts a nuestras casas, cosa que sería muy rara a menos que tuviéramos el transformador que alimenta a la zona frente a nuestra residencia. Por lo regular este aparato que es el alimentador general para un conjunto de casas, está ubicado a 10, 20, 30, 50, 80, o más

metros de nuestra residencia. Por esta razón se utilizan líneas de distribución aéreas que distribuyen la energía eléctrica hacia todas las casas utilizando conductores eléctricos colocados en postes, o bien tuberías especiales cuando las líneas de distribución son subterráneas en las grandes ciudades. En cualquier caso hay conductores eléctricos que van del transformador hasta una casa-habitación.

Si la distancia entre el transformador y la residencia es muy grande la cantidad de conductor utilizado para hacerte llegar la energía eléctrica es muy grande por lo que existirá una mayor caída de tensión, y si es menor entonces si tendrás los 127 Volts.

Ahora bien, todos los aparatos eléctricos están diseñados para funcionar a voltajes ligeramente inferiores o superiores al que muestran en su etiqueta de datos (o placa de datos), la cual generalmente consigna un voltaje de 115 Volts (¿Por qué 115 y no 127 Volts? porque los fabricantes ya consideran que a tu casa no van a llegar los 127 Volts, precisamente por la caída de tensión).

Si se diera el caso de que tuvieras conectado un aparato al contacto más lejano al interruptor principal de tu casa con un voltaje de 100 Volts, el aparato puede funcionar pero no óptimamente, por ejemplo, si se trata de una lámpara la intensidad luminosa será menor (aunque no lo percibas a simple vista), si se trata de un aparato que tenga motor el rendimiento de éste será menor llegando incluso a detenerse o a sobrecalentarse al funcionar, y si se tratara de una televisión podría darse el caso de que la imagen se redujera en la pantalla

La forma de “controlar” la caída de tensión es incrementando el grosor del conductor, o sea aumentando un calibre después de hacer el cálculo del mismo. Asume como regla lo siguiente: “Para una determinada corriente eléctrica a mayor longitud del conductor (1,2) mayor es la caída de tensión. También a menor grosor del conductor (3,4), es mayor la caída de tensión”.

Así que, cuando realices una instalación eléctrica sea del tipo que fuere, evita las vueltas, curvas y todo aquello que lo único que hace es que el conductor sea más largo y tengas por consiguiente una mayor caída de tensión.

ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA

Las clasificaciones más frecuentemente utilizadas son:

Por su ubicación geográfica:

Urbanas 

Rurales

Por tipo de consumidor:

Residencial

Comercial

Industrial 

Por su dependencia del servicio eléctrico:

Normal

Emergencia

Critica 

Grafica NC 1La demanda es la carga promedio el cual un aparato impone a un sistema durante un intervalo de tiempo.

Curva de carga

Según el tipo de equipamiento, pueden clasificarse en:

Motores eléctricos o equipos movidos por motores eléctricos, y que se consideran a los efectos del diseño de la instalación como una carga fija. Equipos con dispositivos de estado sólido (convertidores, variadores de frecuencia)

Hornos Eléctricos

Equipos de soldadura.

Máquinas herramientas, que se consideran a los efectos del diseño de la

instalación asociado a un tomacorriente de uso específico

Equipos de calefacción.

Equipos de alumbrado

Equipos de oficinas

Factores que caracterizan la Demanda

Para una mejor compresión del estudio de la demanda, es

conveniente tomar en consideración los siguientes factores.

• Factor de Demanda

• Factor de carga

• Factor de Perdida

• Factor de diversidad o coincidencia

• Factor de utilización

• Factor de demanda: 

Es la relación entre la demanda máxima de un sistema, y la carga total

conectada al sistema. 

• Factor de utilización: 

Es la relación de la demanda máxima de un sistema y la capacidad medida

por el sistema. El factor de utilización puede aplicarse a un sistema o parte

del sistema, como por ejemplo el factor de utilización de un transformador o

conductor. Indica la utilización máxima de equipo o instalación y es menor o

igual a la unidad. 

• Factor de carga: 

Es la relación de la carga promedio en un determinado periodo de tiempo y la

carga pico ocurrida en este intervalo.

• Factor de Diversidad:

Es la suma de las demandas máximas individuales, dividido entre la

demanda máxima coincidente

FDA = (D1+D2+D3+….)/Dg.

Factor de coincidencia:

Es la relación máxima demanda total coincidente de un grupo de cargas,

entre la suma de las máximas demandas individuales.

Fc. = Dg./ (D1+D2+D3+….)

Diversidad de carga

Es la diferencia entre la suma de los picos de dos o más cargas individuales

y el pico de las cargas combinadas

LD=(D1+D2+D3+….)-Dg.

Métodos de la estimación de la demanda máxima:

A efectos de determinar la demanda a ser suministrada por un sistema de distribución, debe considerarse los diversos tipos de usuarios servidos por el mismo. De esta manera las estimaciones deben incluir las siguientes:

• Demanda residencial

• Demanda no residencial

• Demanda de alumbrado público.

Método de la Westinghouse

La demanda de un grupo residencial es una combinación de demandas de artefactos distintos en proporciones variables.

Este método es muy utilizado y considera la diversidad entre cargas similares y la no coincidencia entre los picos de los diferentes tipos de carga, a través del Factor de Variación horaria que indica el porcentaje en que cada tipo de carga (artefacto) contribuye a la demanda máxima.

El método utiliza una familia de curvas (ver Grafica), que representan la demanda máxima por artefacto contra el número de artefactos para varias cargas residenciales típicas.

Las curvas están graficadas hasta para un máximo de 100 artefactos.

El método considera los siguientes aspectos:

La diversidad entre cargas similares; 

Factor de variación horaria, el cual se define como la relación entre la demanda de un tipo particular de carga coincidente con la demanda máxima del grupo y la demanda máxima de aquel tipo particular de carga.

Procedimiento de cálculo.

1. Obtener el número de artefactos de cada tipo. 

2. Calcular la demanda diversificada por artefacto, utilizando la Grafica 

3. Obtener el valor de la Demanda Diversificada para cada tipo de artefacto en el punto máximo, mediante el producto del número de unidades por la demanda diversificada por unidad por el factor de coincidencia.

4. Determinar la contribución de cada tipo de carga del grupo a la demanda, utilizando los factores de variación horaria.

5. La demanda total es el resultado de la demanda 

Tipo de Artefacto Unidades Dem. Div.

Max. Prom.(KVA) Factor Horario Dem. Div. Total 

Para los casos de que el número de artefactos se mayor de 100, pueden utilizar la siguiente ecuación:

A+B/X-A/X (para artefactos cuya cantidad sea mayor a 100 equipos)

Y= demanda máxima diversificada por artefacto

X= numero de artefactos

B= demanda máxima por artefacto (por unidad)

A= demanda máxima diversificada para infinitos artefactos

Definición y Tabla del Grado de Protección (IP)

Tabla A Grados de protección indicados por la primera cifra característica

Tabla B Grados de protección indicada por la segunda cifra característica

Tabla C Descripción de la protección proporcionada por letras adicionales

Tableros Eléctricos.

DIAGRAMA TRIFILAR

En el caso particular de los sistemas eléctricos de potencia, la mayoría de las instalaciones son trifásicas, es decir, que su representación se obtendrá por medio de un diagrama Trifilar. En el diagrama Trifilar se especifican todas las características tanto de los conductores como de los

componentes que integran el sistema eléctrico.

Arquitectura de Tableros Eléctricos.

Tipos de breakers tenemos los MONOPOLARES o sencillos que son de un solo polo.

Todos los Cats de iluminación deben de ser protegidos con breakers de 15 ó 20 amperios, alambrado con conductor #14 ó 12 respectivamente y en tubería de ½ pulgada o 3/4.

También están los BIPOLARES o dobles para 240v

La condición para que un Breaker se dispare Automáticamente puede ser: Una carga sobre Un corto circuito

TRIPOLARES para 240v (3 )

Existen dos razones por las cuales un breaker se puede desconectar automáticamente

SOBRE CARGA (Exigencia de mayor corriente para la que esta calibrada)

CORTO CKT, en este caso es la unión accidental de dos conductores que tienen una diferente potencia.