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8/13/2019 Libro Penissi

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Captulo I Las Canalizaciones Elctricas

Canalizaciones Elctricas Residenciales Ing. Oswaldo Penissi5

CAPITULO I

LAS CANALIZACIONES ELCTRICAS

1.1. LINEAMIENTOS GENERALES Y RELACIN CON OTRASCIENCIAS.

Segn su acepcin la palabra canalizacin significa la accin o efectode canalizar, y por esta accin, se entiende el hecho de abrir canales,conducir o regularizar el paso de un fluido. En nuestro caso el fluido deinters es la corriente elctrica, la cual ser conducida y llevada a lossitios requeridos para su utilizacin y aprovechamiento final. La va de

circulacin normal de la corriente elctrica es a travs de. conductoreselctricos, formados por metales y aleaciones especiales de cobre oaluminio. Estos forman una instalacin elctrica, la cual deber ofrecerseguridad, eficiencia, economa y accesibilidad para poder realizar sindificultades labores de operacin y mantenimiento.

Con el objeto de establecer lineamientos de diseo para lograr unacanalizacin elctrica, y considerando que existe una' gran variedad decriterios en el campo de los proyectos, se establecer una metodologa,

que pueda ser utilizada con facilidad sirviendo de modelo paraVenezuela, utilizando materiales y equipos que se producen en el pas, obien que sean de fcil localizacin en el mercado nacional.

Proyectar instalaciones elctricas es un arte, el cual se puede irperfeccionando y enriqueciendo sobre la base de la experiencia. Paralograr una preparacin adecuada, el proyectista o aspirante al campo deldiseo de canalizaciones elctricas, deber actualizar los conocimientosde las asignaturas tales como: Circuitos elctricos I. Fsica, Qumica,Mquinas elctricas, transformadores, Dibujo, etc.. Adems esrecomendable poseer conocimientos de luminotecnia a fin de determinarel nmero de luminarias requeridas para lograr una iluminacin adecuada enel rea de diseo considerada. Es necesario obtener la informacin

preliminar para los efectos de proyectar la canalizacin elctrica deseada;conocer los diferentes tipos de servicios que se instalarn en una


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edificacin, ya sean del tipo elctrico, mecnico, de comunicaciones, dedeteccin o alarma contra incendios, etc..

En esta publicacin se establecer como alcance de la misma, lo

relacionado con el diseo de canalizacin elctrica para residenciasunifamiliares, multifamiliares y sencillos proyectos de pequeasindustrias o locales comerciales. Una vez lograda esta meta elestudiante podr, mediante el incremento de la experiencia

profesional, acometer proyectos de mayor complejidad, aplicandosiempre los criterios bsicos ya establecidos.

Hay que aclarar que el proyectista de instalaciones elctricas, esresponsable profesionalmente de la concepcin del mismo, ante losorganismos oficiales relacionados con la permisologa.Posteriormente durante la construccin de la obra y una vez concluidala misma, durante cierto tiempo despus, sigue teniendoresponsabilidad profesional, segn lo establece la LegislacinVenezolana y se denomina "Responsabilidad Decenal", pues es por 10aos. Cabe aclarar que si el proyectista no ha sido contratado parasupervisar la construccin de la obra elctrica, no es responsable delacabado de la misma, pero s de su diseo.

Dentro del rea de conocimientos que abarca este trabajo, no solamente

se esbozarn los criterios para el diseo, sino tambin se expondrnelementos para supervisar o bien construir la obra elctrica. De ah viene laimportancia y el inters del enfoque de esta materia, en la formacin

profesional del Ingeniero Electricista, la cual le permitir proyectar, construiry supervisar una obra de canalizaciones elctricas.

1.2. NORMALIZACIN DE LOS PROYECTOS DECANALIZACIONES.

Con el fin de que todas las instalaciones elctricas que se diseen yconstruyan en Venezuela cumplan con las condiciones mnimas de seguridad,tanto para las personas como para los bienes materiales, se ha elaborado elCDIGO ELCTRICO NACIONAL (CEE) que rige los lineamientos detoda obra elctrica.


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El CDIGO ELCTRICO NACIONAL fue editado por primera vez enel ao 1968 por el Comit de Electricidad (CODELECTRA), la cual es unasociedad civil sin fines de lucro, integrada por empresas venezolanas yorganismos oficiales pertenecientes al Sector de Electricidad y Electrnica.

En 1974 la Comisin Venezolana de Normas Industriales (COVEEIE), creauna comisin producto de un convenio de cooperacin entre el Ministerio deFomento y CODELECTRA, llamado Comit Tcnico No. 11, cuyo objetivofue crear unas Normas Venezolanas para el Sector Elctrico. Es as como sereconoce oficialmente el CDIGO ELCTRICO NACIONAL, habiendosido aprobado por la Comisin Venezolana de Normas Industriales en 1981denominada COVEEIE 200-81. Por tal motivo su uso es obligatorio en todoel Territorio Nacional. l Decreto Presidencial No. 46 de fecha 16 de Abrilde 1974 denominado Reglamento sobre Prevencin de Incendios, en suartculo No. 36 establece que el CDIGO ELCTRICO NACIONAL es usoobligatorio para todo tipo de obra elctrica. (*)

Es importante destacar que el CEE no es un manual de diseo, sino unmanual de seguridad; los valores que en l figuran, son los mnimos quegarantizan la salvaguardia deseada en las instalaciones elctricas, para

proteger vidas y bienes materiales.

Por encima de dichos valores se pueden asumir otros mayores que estnnormalizados, o que existen en el mercado nacional (como tamao comercial

TC).

En este orden de ideas, el CEE en la Seccin 90 - Introduccin,expresa:

90-1. Propsito.a) Salvaguardia. El propsito de este Cdigo es la salvaguardia

real de las personas y propiedades de los peligros que implicael uso de la electricidad.

b) Validez. Este Cdigo contiene disposiciones que seconsideran necesarias para la seguridad. El cumplimiento detales disposiciones y un mantenimiento adecuado darn porresultado una instalacin esencialmente libre de peligros,aunque no necesariamente eficiente, conveniente o adecuada


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para un buen servicio o para una ampliacin futura en el usode la electricidad.

Con frecuencia se presentan situaciones de peligro por la

sobrecarga de los sistemas de alambrado con usos y mtodosque no estn permitidos por este Cdigo. Lo anterior ocurreporque el alambrado inicial no fue previsto para aumentos enel uso de la electricidad. Una previsin razonable de cambiosen el sistema y la instalacin inicial adecuada permitirn losincrementos justos en el uso de la electricidad.

c) Intencin. Este Cdigo no est destinado a servir comoespecificacin de diseo ni como manual de instrucciones

para personal no calificado.

l CDIGO ELCTRICO NACIONAL en su contenido establecelo siguiente:

a) Reglas para el diseo de canalizaciones elctricas, tamao ycalibre de tuberas y conductores, as como tambin lasespecificaciones relativas a los diferentes dispositivos de

proteccin.

b) Reglas para las especificaciones de construccin de lasinstalaciones elctricas en general, y todo lo concerniente al montajede maquinarias y equipos elctricos.

c) Reglas elaboradas especficamente para los fabricantes demateriales, equipos y maquinarias elctricas que se producen en el

pas o bien que son de uso local, aunque sea de importacin. Estas serefieren a dimensiones, proceso de fabricacin y controles decalidad que deben cumplir.

CODELECTRA tambin ha publicado en 1976, otro documentodenominado "Cdigo Nacional de Seguridad en Instalaciones deSuministros de Energa Elctrica y de Comunicaciones", el cual tambin hasido declarado de uso obligatorio por COVENIN y por la Cmara Venezolanade la Industria Elctrica (CAVEINEL). Este cdigo ha sido elaborado con


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el fin de cubrir los requisitos de seguridad para aquellas redes elctricascomprendidas desde los centros de produccin y el punto de entrega a lossuscritores, ya sea para energa elctrica o sistemas telefnicos.

Por su parte el CDIGO ELCTRICO NACIONAL (COVENIN 200) cubrelas reglas de seguridad para aquellas instalaciones que sonresponsabilidad del suscritor.

Existen otras reglas y normas locales, que suelen establecer los ConcejosMunicipales como Ordenanza Municipal, de cumplimiento obligatorio dentrodel territorio de su distrito. Tambin hay reglamentaciones localesestablecidas particularmente para las instalaciones elctricas, por lascompaas petroleras, siderrgicas o por industrias manufactureras comoensambladoras de vehculos, pertenecientes a compaas de capitalestransnacionales o mixtos. Hay para concluir, otras reglamentacionesestablecidas por organismos y empresas del Estado, como el Ministerio deDesarrollo Urbano, Ministerio del Trabajo CADAFE, CANTV, HIDROVEN,etc..

En el transcurso de los prximos captulos, se har referencia a diferentesartculos del CDIGO ELCTRICO NACIONAL (COVENIN 200), los cualesson de aplicacin obligatoria, para los efectos de diseo de lascanalizaciones elctricas residenciales.

1.3. CANALIZACIONES ELCTRICAS RESIDENCIALES.

Con el fin de establecer un acotamiento dentro del sistema elctriconacional se har una breve descripcin del macro sistema venezolano.Dentro del conjunto de elementos que componen el sistema elctriconacional estn en primer lugar los Centros de produccin de energaelctrica como: La Central Hidroelctrica "Ral Leoni" en el Guri,Macagua I, 11, Jos Antonio Pez, etc. Existen tambin centrales de

generacin trmica tales como: Planta Centro, Tacoa, Arrecife, LaMariposa, etc. En cada uno de estos centros de produccin hay sub.-estaciones de transformacin que elevan la tensin generada a valores delorden de 115,230, 400 u 800 KV. Desde all parten lneas detransmisin por las cuales circula la energa elctrica hasta otras sub-estaciones de transformacin que reducirn el voltaje a valores del orden de


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115, 66 34.5 KV. Continan lneas de sub-transmisin hasta otras sub-estaciones en el medio rural o urbano que reducen la tensin a valoresde 34.5 KV, 13.8 KV. Desde cada subestacin de distribucin habrsalidas que pueden variar en nmero desde uno a doce o ms, conforme a las

necesidades del sector de distribucin. Estos circuitos de distribucindenominados alta tensin son los que alimentan determinados sectores de uncentro poblado ya sea urbano o rural, abasteciendo los bancos detransformacin ubicados en postes, casetas o stanos construidos para alojarlos mismos. Un banco de transformacin bien sea monofsico o trifsico,

podr alimentar en un medio residencial, un grupo de viviendas ubicadasen edificios, o bien distribuidas en una, dos o ms hectreas circundantes al

punto de transformacin. En ambos casos el servicio a un suscritorresidencial ser en baja tensin en 120 / 240V si es monofsico o bien, en120 / 208V en el caso de un sistema trifsico, empleados en Venezuela por lasempresas de servicio elctrico.

En la figura N 1 se puede observar un grfico de un modelo de sistemaelctrico tpico, donde aparecen: el sistema de distribucin en alta tensin, el

banco de transformacin monofsico y la lnea de baja tensin. Como puntofinal del sistema de distribucin, un poste de baja tensin en el cual seencuentran los adaptadores de acometida, sitio en donde se conectan losconductores que servirn al suscritor, formando parte de la acometidaelctrica. Seguidamente la proteccin de conexin o entrada y luego el

equipo de medicin. Precisamente hasta all, la instalacin elctrica esresponsabilidad de la empresa suministradora del servicio elctrico. A

partir del medidor, la responsabilidad y mantenimiento del sistemaelctrico es competencia del abonado.

Como ya se ha establecido anteriormente, el campo sobre el cual versaeste texto, Canalizaciones Elctricas Residenciales, tiene como punto de

partida, el de la entrega de la energa elctrica por parte de la empresa deservicio. Si las redes de baja tensin existentes son areas, el punto de

entrega ser desde el poste ms cercano a la vivienda o grupo residencial.En el caso de redes subterrneas, la entrega se har en la tanquilla para

baja tensin ms prxima a la vivienda.

Se considera como tarea importante para la recopilacin de informacinpreliminar el que todo proyectista de canalizaciones elctricas una vez


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ubicada la parcela destinada a la construccin de la vivienda, oedificio residencial, debe ubicar en el rea los servicios de electricidad ytelfonos. Posteriormente debe complementar esta informacin de campo, conuna visita al Departamento Tcnico de servicio al cliente de la

Compaa de Electricidad, donde obtendr la informacin relacionada conel sistema disponible en el sector; si existe un sistema monofsico,trifsico, la disponibilidad de carga, etc. Si el servicio de la acometida esen alta tensin, habr que llenar la solicitud de servicio, estableciendo lademanda estimada del conjunto residencial y formalizndose lasrelaciones empresa-cliente a partir de ese momento, a fin de lograr lainstalacin del servicio elctrico deseado.

En la figura N 1, tambin se puede apreciar la ubicacin fsica deltablero y la salida de los diferentes circuitos que alimentarn los diversosequipos electrodomsticos que se pueden ubicar en una vivienda.


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La acometida elctrica de una vivienda puede ser monofsica 2 hilos en120V, monofsica 3 hilos en 120/24OV, trifsica 4 hilos 120/208V,conforme a las necesidades y caractersticas de la carga instalada en lavivienda.

En la figura N 2 se presenta un esquema de la acometida elctrica auna vivienda residencial del tipo monofsico a 3 hilos; la ubicacin delmedidor, tablero general y circuito secundarios que alimentan equiposelectrodomsticos.

Se puede observar que en las dos figuras anteriores, est presente elaterramiento del neutro a la entrada de la vivienda, por medio de unconductor de cobre slidamente conectado a una barra de tierra. Si no sefacilita la instalacin de barras o planchas para el aterramiento, seconectar el conductor de tierra a las tuberas metlicas de aguas blancas dela vivienda, En el captulo IV y V de este trabajo se ver con ms detalle laforma y los elementos requeridos para un adecuado sistema de aterramiento.


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Para aquellos casos en que existan cargas trifsicas en la vivienda,tales como motores para aire acondicionado central, equipos de bombeo,sistema hidroneumtico para aguas blancas, o bien porque el nivel de lademanda en KVA haga ms conveniente la instalacin de una acometidatrifsica, se instalar una acometida a 4 hilos (120 / 208V). Se

recomienda, como dato de referencia, que por encima de los 20KVA seinstalen acometidas trifsicas, si hay posibilidades en el sector, paralograr una mejor distribucin de la carga interna y mayor flexibilidad para eldise. En la figura No. 3 se puede observar un esquema de una' acometidatrifsica a 4 hilos para una vivienda unifamiliar.


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Una vez precisado el campo y la competencia de la materia que nosocupa, resta en los prximos captulos conocer los elementos componentesde las canalizaciones elctricas residenciales, los sistemas de distribucininternos, y los dispositivos de proteccin, El estudio de cargas ser

indispensable realizarlo para los efectos del diseo que se detallar msadelante en el Captulo VIII. En el Captulo N IX, X, XI nos abocaremosal diseo de canalizaciones residenciales unifamiliares y multifamiliares.


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Captulo II Componentes Empleados en Instalaciones Elctricas


CAPITULO II

COMPONENTES EMPLEADOS ENINSTALACIONES ELCTRICAS

2.1. CANALIZACIONES ELCTRICAS

A continuacin se presenta una descripcin de los diferentes elementoscomponentes de una canalizacin elctrica desde el punto de vistafsico, de los materiales que se utilizan y de su existencia y

posibilidades de adquisicin en el mercado nacional.

Las canalizaciones elctricas se pueden instalar en forma embutida y ala vista. Para la primera forma se utilizan tuberas metlicas livianasconocidas en el mercado como EMT o bien plstica recubierta siempre conconcreto, mortero, o material de friso. En el caso de tuberas a la vista, porlo general se colocan en forma paralela o adosada a paredes y techos,ancladas a los mismos por medio de elementos de fijacin tales comoabrazaderas o estructuras de soporte, especialmente diseadas para cadacaso, como pie de amigo o similares. Para este tipo de instalacioneselctricas a la vista se utilizan tuberas metlicas rgidas conocidas en elmercado como tipo "Conduit" cuyas caractersticas se describirn

posteriormente.

2.2. CAJETINES, CAJAS DE PASO Y TAPAS

Tanto los cajetines como las cajas de paso son intercalados o ubicadosal final de un circuito elctrico, con el objeto de reate en elladerivaciones, empalmes de conductores elctricos, o bien la conexin delos mismos a dispositivos de proteccin, maniobra, tales como interruptores

para iluminacin, toma corrientes, interruptores termomagnticos, etc.

Los cajetines son pequeas cajas metlicas o plsticas, de formasrectangulares, cuadradas, octogonales o redondas. Por lo general poseen enforma troquelada orificios con tapas de fcil remocin, para laubicacin de tuberas que sern fijadas con tuercas tipo conector a las paredesdel cajetn. Tambin dispone el cajetn en su parte frontal, de dos trozos delmina en forma de lengeta, perforadas para facilitar el paso de tornillosque fijarn el puente sujetador del dispositivo interruptor de iluminacin,


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tomacorriente, o bien una tapa ciega que cubra totalmente el cajetn. En latabla 370-6B del CEN, est indicado el volumen en centmetros cbicosdel cajetn requerido para alojar un conductor desde el N 14 al N 6.

Las dimensiones de cajetines ms comunes, que se consiguen en elmercado de fabricacin nacional son las siguientes:

Rectangular: 5.086 x 10.172 x 3.81 cm (2- x 4 x 1 )Octagonal: 10.172 x 10.172 x 3.81 cm (4 x 4 x 1 I/T)Cuadrada: 12.7 15 x 12.715 x 5.086 cm (5 x 5 x 2)

En el CDIGO ELCTRICO NACIONAL (1981), en la Tabla 370-6a(Pg. 310), estn indicados los tamaos normalizados de cajas metlicas; se

pueden conseguir otras medidas y formas de cajetines, para lo cual serecomienda consultar los catlogos de fabricantes locales. Debe tomarse encuenta que las dimensiones de los cajetines al igual que las cajas,dependen del nmero y dimetro de las tuberas que vayan a converger en los

mismos, como se ver ms adelante.Las tapas son diseadas para cubrir o sellar la boca de cajetines o cajas de

paso. Las formas de las mismas son elaboradas conforme a las necesidades,de acuerdo al espacio fsico, el aspecto esttico y el acabado de lainstalacin elctrica. Las ms comunes son: rectangulares, cuadradas yredondas, ya sean planas o ligeramente abombadas ("bomb"). Existentipos de tapas de diseo especial, construidas para cubrir tableros y paneles de

proteccin o de maniobra.


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Las cajas de paso se fabrican con lminas de acero de diferentesespesores, segn las normas establecidas en el CDIGO ELCTRICO

NACIONAL (NEMA)* respectivo. En esta ltima, se establece medianteuna escala numrica, las caractersticas de robustez de cajas y gabinetes

para ser utilizados en instalaciones elctricas. El calibre de la lmina y elacabado de la caja se escoger conforme al sitio de utilizacin, ya seaempotrado en paredes, o bien a la vista; en lugares interiores, exteriores, osegn el nivel de corrosin del ambiente a ubicar; la humedad y el grado de

peligrosidad contra explosin en reas industriales, donde abundan gasesvoltiles, como en industrias petroqumicas, destileras de petrleo, pinturas,etc. Existen otras cajas de tamao, tipo escaparates, autosoportantes,diseadas para ubicar dentro de las mismas, tableros, transformadores,equipos de proteccin, maniobra en alta y baja tensin, cuyo diseo debe

realizarse conforme a los equipos que vayan a alojar.Para escoger las dimensiones de las cajas de paso en edificaciones

residenciales se utilizar el procedimiento siguiente:**

Caso 1: Tramos rectos:

El dimetro de una tubera se representar de ahora en adelante por laletra griega .

Nacional Electrical Manufacturers Assosiation (Vase Captulo N X)** FUENTE: Manual de Normas y Criterios para Proyectos de Instalaciones Elctricas Tomo II.

Tabla D-14 p. 531 (MOP 1968). De ahora en adelante se identificar como Manual del MOP.


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A = 8 veces dimetro mximo de las tuberas que llegan osalen de la caja

B = Sumatoria de los dimetros exteriores de las tuercas delos conectores correspondientes a cada tubera + 0,5 pornmero de tubos.

En la Figura N 5 el lado A de la caja tendr la mayor dimensin parafacilitar el halado del cable en el sentido de la disposicin de latubera, por consiguiente, se obtendr de la forma siguiente:

(2-1)

Recomendable para calibre # 4 o mayores.

De la misma Figura resulta:

A = (8) (3) (2.543) cm *

La longitud de los lados B y C se obtienen de la forma siguiente:

Primeramente se escoger por simple inspeccin el lado dondese encuentren el mayor nmero de tuberas y de mayor dimetro. En el casode la Figura No. 5, ser el lado izquierdo, luego se tendr:

(2-2)

En el ejemplo de la Figura No. 5 resulta:

B= (3 + 2 + 2 x 0,5) x 2,543 cm **

El lado C se obtiene de forma anloga segn el nmero detuberas que llegan o salen y de mayor dimetro resultando para elejemplo:

C = (3 + 1 x 0,5) x 2,453 Cm

* Para todos los casos las dimensiones se deben especificar en Cm, aunque losclculos se basan en el dimetro de los tubos que entran o salen de cada caja; porconsiguiente habr que realizar la conversin de pulgadas a cm, multiplicando elresultado por 2,543.

**La representacin de los dimetros exteriores de las tuercas de los conectores serepresentan como 03'y 02' (Ver figura No. 5).


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A = 6 dimetro mximo de la cara lateral anexa + la sumade los dimetros de las tuberas restantes

En aquellos casos en que no se disponga de los dimetrosexteriores de las tuercas de los conectores o se quiera hacer unaestimacin rpida de B y C se podr emplear la expresin siguiente:

B = [ 2 ( i ) + 0,5 N. de tubos ] 2,543 cm

Posteriormente al clculo de las dimensiones mnimas obtenidasde A, B y C se escogern las dimensiones definitivas que sern lasque resulten iguales a las calculadas, o las inmediatas superiores quese encuentren en los tamaos normalizados o que estn en loscatlogos del fabricante. De igual forma se proceder en todos loscasos que se presenten en la prctica.

Caso 2: Cruce en ngulo de 90:

Cuando el tramo de tuberas hace un ngulo como el que semuestra en la Figura N 6 el procedimiento para determinar lasdimensiones es el siguiente:

(2-3)


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D = 6 dimetro mximo anexo

X = D + 1.4142

B = X + sumatoria de los dimetros exteriores de las tuercas de

los conectores correspondientes a cada tubera + 0,5 porel nmero de tubos de la cara anexa.

D: es la distancia mnima entre la entrada y la salida de tubos quecontengan el mismo conductor resultando:

(2-4)

Espacio libre segn se indica en la Figura N 6, necesario para que elconductor pueda soportar el doblez a 90 sin sufrir daos irreversibles. Elotro lado B se obtiene de la forma siguiente:

(2-5)

Aplicando lo antes sealado a la Figura N 6 resulta:

A=(63 + 2 + 1) x 2,543cm

B = ((6 2 1,4142) + 2' + 3' + 4'+ 0,5 x 3 ] x 2,543 cm

El lado C que es la profundidad de la caja se obtiene como en el casoN 1.

C = (4'+ 0,5 x 1) x 2,543 cm

Caso 3: Cruce en forma de U:

Cuando en una caja de paso, las tuberas estn ubicadas en una sola cara

el conductor debe hacer un doblez en forma de U como se muestra en laFigura No. 7, la solucin se indica a continuacin.


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Figura N 7. Entrada y salida en forma de "U"

En este caso el lado B se halla aplicando la expresin (2-3). Eltramo D se obtiene conforme lo indica el nmero (2-4). Para el lado Ase tomar en cuenta lo obtenido para D, ms lo sealado en la (2-2)

quedando la expresin para la Figura N 7 de la forma siguiente:

A= (63 + 5' + 4' + 3' + 2' + 0.5 x 4) x 2,543 cm

B= (6x05+04+03+02)x2,543 cm

C = (5' + 0.5 x 1) x 2,543 cm

Caso 4: Cruce mixto:

Cuando en una caja de paso, las tuberas entran por una cara y salenpor la cara opuesta, adems salen tambin en direccin normal a laanterior, estamos en presencia de un caso mixto. En la figura N 8 se

puede apreciar el esquema de este tipo de caja.


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El anlisis se obtendr haciendo los planteamientos que se indican acontinuacin:

a. Se considerar en primer lugar la caja como en el caso No. 1, por laparte superior, en forma de tramo recto, obtenindose A segn laexpresin (2-1); B conforme al nmero (2-2) al igual que la C1,quedando la dimensin en la forma que se indica seguidamente:

A = (8 4) x 2,543 cmB = (4'+ 4'+ 4'+ 0,5x 3) x 2,543 cmC1= (4'+ 0,5 x 1) x 2,543 cm

b. La parte inferior de la caja se analizar como el Caso N 2 en forma dengulo, tomndose disposiciones desfavorables de las tuberas,obtenindose la A aplicando la expresin (2-3); la B segn la (2-2) yla C2 se logra utilizando la nmero (2-5) quedando entonces lasdimensiones:

A' = (62 + 2 + 2) x 2,543 CmB' = (2' + 2' + 2'+ 0,5 x 1) x 2,543 cmC2= [(63 1.4142) + 3' + 3' + 0,5" x 31 x 2,543 cm


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La solucin definitiva ser la que resulte mayor entre A, B y A', B'respectivamente. En cuanto a C se obtendr de la sumatoria de C1y C2.

2.3 TUBERAS

Las tuberas juegan un papel importante en las canalizaciones elctricaspues dentro de las mismas se alojan los conductores. Resulta ser la formams comnmente utilizada en Venezuela, debindose tomar en cuenta si lasmismas irn empotradas o a la vista. Para el caso que la tubera se encuentreembutida en paredes, techos o piso la ms utilizada del tipo metlico es eltubo EMT. Esta tubera de fabricacin nacional viene en dos versiones:

pintadas con esmalte al horno o bien galvanizadas. La segunda es un pocoms costosa por el proceso del tratamiento en el acabado, pero garantizamayor durabilidad. Suelen utilizarse tambin en algunos casos el tuboEMT a la vista, segn las necesidades de esttica y el dimetro;recomendndose su uso externo hasta 2. Son fciles de doblar con el usode herramientas adecuadas, logrndose curvas de 45, 90 o biendobleces en forma de S (tipo bayoneta) conforme a las necesidades. En elcaso de dimetros mayores de 1 se recomienda utilizar curvas

premoldeadas de 45 o 90 para mayor rapidez en el montaje de lacanalizacin.

El CEN ha normalizado la longitud de este tipo de tuberas en 3

metros y se dispone de dimetros: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2, 3, 4, 5 y 6 pulgadas,La forma de conexin de un tubo con el siguiente se realiza utilizandoanillos con dimetro mayor que el exterior de la tubera y que se ajustancon dos tornillos.

El mismo procedimiento de conexin se utiliza entre tubos o tubos ycurvas. A fin de fijar la tubera a la llegada de una caja de paso o cajetn seutilizan conectores que en un extremo poseen la terminacin de un anillo y enel otro extremo rosca para fijar la tuerca que sujetar el conector contra la

pared de la caja. En la figura N 10 se muestra este detalle.


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transformacin para redes areas y acometidas a edificios en formasubterrnea para baja tensin. En el tope de los tubos conduit se suelencolocar unos cabezotes protectores roscados que impiden la entrada de aguaen la canalizacin y dejan pasar por unos orificios los conductores elctricos.

Se dispone en el mercado de tubos de tres y seis metros siendo mscomnmente utilizado el primero en instalaciones interiores y el segundo enexteriores.

Tambin se emplean en canalizaciones empotradas en concreto, o bajofrisos; en las tuberas plsticas utilizadas comnmente en viviendas de interssocial o en ambientes corrosivos junto al mar. As mismo se usan en redessubterrneas para canalizaciones elctricas o telefnicas. El empalme de untubo con otro, el cual trae espiga y campana, se hace utilizando una pegavinlica que sella para siempre la unin. En caso de cortar el tubo es fcilrealizar la nueva campana calentando el tubo y mediante el uso de un mandrilse ensancha el dimetro y se conecta con el otro tubo de la forma antessealada. El tubo plstico viene en largo de 3 y 6 metros con dimetro por logeneral de 10, 20, 30, 40 y 50 60 milmetros. Actualmente no se empleanen redes subterrneas, para acometidas en edificios, en electricidad ytelfonos, el tubo de asbesto; por sus efectos contaminantes. En ambientesespeciales industriales suelen utilizarse tuberas de aluminio que poseencaractersticas similares a las conduit en cuanto a tamaos disponibles y

montaje.

2.4 DUCTOS Y CANALES

Estos elementos que se emplean en una canalizacin elctrica, sonconocidos en el mercado como tipo "bandeja", las hay abiertas o cerradasmodelo escalera con fondo de metal expandido o simplemente metlicos. Seemplean por lo general en instalaciones industriales, donde se requiera hacermodificaciones en las instalaciones a bajo costo, de acuerdo a las necesidades

en el tren de un proceso manufacturero; para lo cual hay que realizar cambiosde motores y de su ubicacin conforme a un programa industrial.

En obras civiles se construyen en subestaciones, en industrias osimilares, canales en piso con paredes y fondo de concreto, con tapa metlica,o bien con marco y contra-marco metlico de concreto. Estos canales debernser diseados con la pendiente mnima necesaria y con drenajes para facilitarel escurrimiento del agua que pueda entrar al mismo. En la figura N 11 (a)se puede observar la seccin transversal de un canal.


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En edificios construidos especialmente para oficinas o comercios,se suelen alojar los conductores elctricos para usos generales deiluminacin, toma corrientes, telfonos, timbres, intercomunicadores,sonido, etc., en canales en piso tal como se presenta en la Figura N 11 (b).

Esta disposicin de los canales en piso permite la instalacin de tomas paraservicio en un sitio y hacer cambios posteriores conforme a las necesidadesderivadas de modificaciones en tabiques o mobiliario.

A nivel de diseo, deber planificarse antes de la construccin, eltrazado que seguirn los canales a fin de que cubran mediante uncuadriculado toda el rea a servir y que las bocas de salida en piso

permitan la flexibilidad deseada. Estos canales tambin se suelenconstruir en plstico PVC o asbesto, los cuales debern recubrirse conconcreto de mayor resistencia, que en el caso del ducto metlico.

El CEN y las normas MOP contemplan en Tablas la escogencia de laseccin de la canalizacin requerida. No obstante, como dato dereferencia se suele escoger tanto para ductos canales o bandejas, unaseccin 5 veces mayor que la ocupada por los conductores a alojar a fin dedisponer del 80% de rea de reserva.


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2.5 TANQUILLAS

Es un pequeo recipiente perteneciente a un sistema de canalizacinsubterrnea, provisto de una abertura en la cual alcanza un hombre a

realizar trabajos de instalacin, mantenimiento o desconexin de redeselctricas. En el caso de tanquillas para alumbrado pblico (A.P.), suelenubicarse junto a los postes respectivos, slo podr el operario introducirlos brazos y manos. En otras de mayor tamao podr entrar en la misma,como en el caso de la baja Tensin (BT), o alta tensin (AT). Lastanquillas suelen construirse con paredes de concreto, fondo limpio deconcreto recubierto con piedra picada No. 2 que permita el drenaje delagua que ocasionalmente pudiera penetrar en la misma. La tapa se puedeconstruir con marco y tapa metlica de lmina estriada, o bien, concontramarco y marco metlico relleno con concreto. Tambin las hay dehierro fundido de tipo pesado para uso en aceras o extra pesado encalzadas donde pueden soportar el paso de vehculos. En la figura N 12se presentan los modelos de tanquilla para alumbrado pblico, baja y altatensin.

Existen otras medidas, dependiendo de las normas y procedimientosde las Empresas de Electricidad o del Organismo o Empresa de que setrate.

2.6 TANQUES O STANOS

Se denominan as a las cmaras de empalme o recinto de cables.Poseen una abertura o boca de visita y pertenecen a un sistema subterrneo.En ellos pueden entrar obreros con cierta comodidad a realizar trabajosde instalaciones de cables, transformadores, caja de empalme,seccionadores, protecciones, realizar pruebas o trabajos de mantenimiento.Pueden construirse en concreto armado las paredes, piso y techo. Las tapas se

prefieren metlicas de hierro fundido, simples si estn ubicadas en aceras, o

reforzadas si estn en la calle. Poseen en el piso una fosa de drenaje yescalera adosada a la pared para facilitar la entrada y salida del trabajador.

Las dimensiones dependen del tipo de trabajo o equipos que vayan aalojar y de las normas de la compaa de Electricidad u Organismointeresado. En el caso de redes telefnicas suelen construirse de ladrillode arcilla macizos, tapas metlicas y las dimensiones dependen delnmero de pares telefnicos que posean los conductores que alojen y de los


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equipos, necesidades y normas de CANTV. Tambin aceptan paredes,techos y piso de concreto armado.

2.7 BANCADAS DE TUBERAS

Se denomina as al banco de uno o varios ductos o tuberas de hierro,aluminio o plstico, alojados en una zanja o canal. En algunos casos

pueden estar recubiertos con tierra compactada o bien se prefiererecubrimiento de concreto de baja resistencia. Cada tubera guarda unadistancia mnima entre ellas de 5 cm y separadas de las paredes de la zanja7.5 cm. En la Figura N 13 aparecen tres casos tipo de bancadas, paracanalizaciones elctricas subterrneas comnmente utilizadas para redes dealumbrado pblico (A.P.), redes de baja tensin (B.T.) o alta tensin (A.T.).


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En el Manual del MOP aparecen los modelos ms comunes debancada que suelen utilizarse en la construccin de redes subterrneas,tambin en las Normas de CADAFE y ELECTRICIDAD DE CARACAS.Con frecuencia suelen utilizarse estos modelos de bancadas en lasacometidas subterrneas a edificios residenciales para llevar losconductores de alta tensin, hasta la subestacin de transformacin y de

all hasta el tablero general.

En el diseo se determina el nmero y tamao de las tuberas,adicionalmente al resultado del nmero calculado, suele agregarsetuberas de reserva para futuras expansiones. Las empresas de electricidadactualmente estn utilizando este criterio, al igual que la empresa decomunicaciones telefnicas (CANTV).

2.8 CASETAS

Se denomina as a los cuartos que se construyen para alojar bancos detransformacin, protecciones, seccionadores, etc. Es un recinto aislado que

puede estar sobre el terreno o semi-empotrado, con paredes, techo y pisoresistentes al fuego. Por lo general se construyen con piso de concretoarmado, paredes de bloques de concreto, arcilla o de ladrillos macizossegn las especificaciones de la Compaa de Electricidad. Los detalles quedeben observarse para un normal funcionamiento es que deben tenerventilacin natural cruzada, para ello se dispondrn las ventanas unas


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arriba y las otras en la pared de enfrente, abajo a 0.50 m, del piso. Lapuerta tendr dimensiones tales que permitan la entrada y salida de losequipos que alojan, abriendo sus hojas hacia afuera conforme lo exigenlas Normas contra incendio y sern de metal. Las dimensiones dependen

de las normas de las compaas de Electricidad u Organismosinvolucrados. El acabado exterior tendr que ser tal que armonice conla arquitectura del lugar. Por lo general las casetas se construyen juntoal edificio residencial que alimentan, pudiendo hacerlo conforme al diseo,

para uno o ms edificios residenciales o bien para un grupo de viviendasresidenciales de una urbanizacin. Se presenta un modelo de caseta detransformacin en la Figura N 14.

Las casetas disponen segn el diseo, de bancadas de tuberasque entran y salen, de conexiones para aterramiento, tableros dedistribucin, transformadores de proteccin, seccionadores, controlesde alumbrado, etc.


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2.9 EJERCICIOS PRCTICOS

A continuacin se presentan ejercicios ilustrativos de la aplicacinde los procedimientos de clculo para determinar las dimensiones de

las cajas de paso empleadas en canalizaciones elctricas, de acuerdoa lo esbozado en este captulo en el aparte 2.2.

En la tabla siguiente, se presentan valores en pulgadas de losdimetros exteriores de las tuercas de los conectores correspondientesa cada tubo, indispensables para la resolucin de los ejercicios. (Vasenota en la Pg. 18).

TABLA No. I

DIMETROS DE TUERCAS PARA TUBOS EMT EN FUNCIN DESUS DIMETROS INTERIORES

DIMETROINTERIOR 1 1 2 3 4 5 6DIMETROTUERCA 1 1

21/8

25/8

31/8

4 5 6 7

CASO No. 1 TRAMOS RECTOS

(Vase la Figura N 5). En la caja metlica de este ejemplo entranpor un lado 45 y salen por el otro extremo 25 + 23.La solucin para lograr las dimensiones de la caja requerida esla siguiente:

Aplicando la ecuacin (2-1) resulta para el lado A:(A) = 8 mx = 8 x 5 = 40 = 101 .72 cm.

Aplicando la ecuacin (2-2) resulta para el lado B:B = 6 + 6 + 0,5 x 2 = 14 = 35,60 cm.

Aplicando la ecuacin (2-2) resulta para el lado C:C = 6 + 6 + 0,5 x 2 = 14 = 35,60 cm.

Las dimensiones definitivas son las siguientes:110x40x40 Cm


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CASO No. 2. NGULO DE 90

(Vase la Figura N 6). En este caso por el lado izquierdo llegan 2 2 +2 6, saliendo a 90: 2 2" + 2 6". La solucin para este caso es la

siguiente:

Para determinar el lado A se aplica la ecuacin (2-3)A = 6 x 6 + 6 + 2 + 2 = 46 = 117 cm.

Para determinar B, habr que calcular previamente D y X de la forma siguiente:Aplicando la ecuacin (2-4) se logra D.

D = 6 x 2 = 12

X = D 1.4142 = 12 = 1.4142 = 8.49

Mediante la ecuacin (2-5) se determina B:B = 8.49+ 7 +7 +3 1/8+3 1/8+ 0,5 x 4 = 31.74B = 80.71 cm

Aplicando la ecuacin (2-2) se obtiene C:C = 7 + 0,5 x 1 = 8.0 = 20,34 cm.

Las dimensiones definitivas son las siguientes:

CASO No. 3. ENTRADA Y SALIDA EN "U"

(Vase la Figura N 7). Por la cara superior del lado izquierdo entran: 1 4

+ 13 + 12 y salen a una distancia D por el lado derecho: 22 +23+ 24 en forma de 2 capas de tubos iguales.

Aplicando la (2-4) se halla D:D = 6 x 2 = 12

Para determinar A se aplica las ecuaciones (2-4) y, (2-2) resultando lo siguiente:

120 x 85 x 25 cm


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A = 6x2+5 +5 +4 + 4 + 2x3 1/8+6 x0.5"A = 40,75 = 103,63 cm.

Para determinar B se utilizar la ecuacin (2-3)

B=6x4"+4"+3"+3"+2"+2"=38"=96.64 cm.

Aplicando la ecuacin (2-2) se obtiene C:C = 2x5 + 2x0.5 = 12 = 30,52 cm.

Las dimensiones definitivas de la caja son las siguientes:

GRFICOS CORRESPONDIENTES A LOS EJERCICIOSANTERIORES.

CASO N 1Tramos Rectos.

110 x 100 x 35 cm


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Captulo III Accesorios Adicionales

Canalizaciones Elctricas Residenciales Ing. Oswaldo Penissi

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CAPITULO III

ACCESORIOS ADICIONALES

3.1 TOMACORRIENTES

Dado que por definicin las canalizaciones elctricas residenciales se

utilizan para llevar la energa elctrica hasta el punto de utilizacin,

precisamente el punto o salida ms comn es la toma de corriente, o

tomacorriente de uso general. Estos son dispositivos que se alojan encajetines de 5.086 x 10. 172 cm (2" x 4"). Constan de un taco, el cual es

soportado por una lmina sujetadora denominada puente, que se fija a lostornillos del cajetn. En el taco de plstico, o bakelita, se conectan los

conductores que alimentan al tomacorriente y son fijados por medio de

tornillos dispuestos para tal fin. Los tomacorrientes pueden ser sencillos, dobleso triples segn sea el nmero de tacos que existan en el cajetn. Por lo

general se montan a 0.40 mts. del piso acabado y, por

requerimientos especiales, a 1,10 mts. como es el caso de la mesada de

cocina; a 1.80 mts. del piso para calentadores, ventiladores, etc. La

tensin de alimentacin para los de uso general es de 120V, para una

corriente mxima de 15 amperios. Tomas especiales que son alimentadaspor circuitos exclusivos que vienen directamente del tablero de sector, suelen

tener mayor capacidad de corriente, hasta 30 amperios o ms, segn las

necesidades. Cuando la toma especial requiera tensin de 220V, los hay

especiales para 15 amperios, 30 amperios o ms. La mayora de los

tomacorrientes poseen conexin de tierra, en caso contrario, habr que

implementarla a fin de proteger a las personas de posibles descargas porfalla a tierra.

En la figura N 15 se puede apreciar el circuito N 1 (C1), que parte

del tablero y alimenta 5 tomacorrientes de uso general.

3.2 TOMACORRIENTES ESPECIALES

Los tomacorrientes especiales mencionados en la seccin anterior,

son de esa condicin por las caractersticas de la carga que se conectar en

el mismo, deben operarse en forma individual con circuitos exclusivos que

parten desde un tablero. As mismo son tomas especiales en cuanto a su


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constitucin fsica, pues se colocan en ambientes o en forma diferente a losantes mencionados.

Es el caso de los tomacorrientes de piso, que se ubican en receptculos o

cajetines especiales, que van empotrados en pisos y conectados a losductos.

Estos tomacorrientes, desde el punto de vista de la carga a conectar,

son de uso general, pero en cuanto a su constitucin son diferentes, pues han

sido fabricados a prueba de agua y polvo, y su costo es hasta tres veces

ms elevado que el convencional. Otro tomacorriente de constitucin

diferente es el tipo intemperie el cual tambin desde el punto de vista de lacarga, puede ser de uso general, pero desde el punto de vista fsico difiere del

convencional en que posee empacadura de goma, que impide la entrada de

agua al cajetn; adems la tapa que cubre el cajetn es de tipo galvanizado y

posee una sobre tapa con bisagra, tambin galvanizada que cubre los

contactos de la toma elctrica. Suelen colocarse en garajes abiertos, patios y

por lo general a la intemperie, o donde exista probabilidad de contacto conagua o lluvia.

Existen otros tipos de tomacorrientes especiales por su constitucin

fsica, son los modelos contra explosin, los que se instalan en reas

restringidas, donde puede haber gases voltiles o productos qumicos

inflamables. Es obligatoria su utilizacin segn lo establece el CEN en

hospitales, reas de quirfanos, sala de cuidados intensivos y en generaldonde se trabaje con gases anestsicos. Tambin son utilizados en

fbricas de pintura y de resinas, petroqumica y similares. Desde el punto de

vista elctrico son iguales a los convencionales, pero en cuanto a sus

componentes no, dado que son completamente hermticos. Posee una caja


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especial donde se pueden extinguir en l, las posibles chispas queeventualmente suelen saltar al conectar o desconectar un equipo porttil,

producindose un arco elctrico. Estos tomacorrientes no se producen en el

pas, su costo es muy elevado debido a sus componentes y por el hecho de

que deben importarse. Existen no solamente tomas de corriente contraexplosin, sino tambin interruptores para iluminacin, fuerza, luminarias,

tableros y una familia completa de equipos especiales para operar en estetipo de reas restringidas.

Otro tipo de tomacorriente no convencional es el tipo barra o tambin

llamado de multisalidas, formado por dos lminas de cobre conectadas a

una toma convencional debidamente aisladas y fijadas en bancos detrabajo, permitiendo la conexin de equipos en cualquier sitio a lo largo de

la barra. Tambin existe otro tipo que consiste en dos conductores que

poseen unos tacos de plstico para conectar la carga, espaciados 30 cm,

fijados en perfil metlico tipo canal y en su interior van los conductores

elctricos que los alimentan. La estimacin de la demanda de campo de

este circuito de multisalidas est reglamentada por el CEN. Sueleutilizarse este tipo de tomas en cocinas donde exista poco espacio, en

pequeos talleres, en bancos de trabajo o en laboratorios de tipo didctico o

de investigacin.

3.3 TOMAS PARA ILUMINACIN

Por lo general, las tomas para iluminacin se ubican en el techo y en

algunos casos en pared, para la colocacin de apliques. Se utilizan

cajetines octogonales de 10,172 x 10.172 cm (4" x 4"). Los conductores

parten del tablero, van a cada cajetn de techo, de all va el activo a un

cajetn ubicado en la pared, donde estar situado el interruptor queconectar la luminaria, regresando el conductor al punto de techo donde se

alimentar el equipo conjuntamente con el neutro, tal como se muestra en la

Figura N 16 para el circuito nmero C2.


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3.4 LLAVES DE INTERRUPCIN

Los cajetines para llaves de interrupcin o suiches, por lo general se

colocan a 1.20 m del piso, en casos especiales a 0.80 m, segn las

exigencias del propietario del inmueble. Las llaves de interrupcin las hay

tipo taco o en unidades compactas, se ubican en puentes que son fijados contornillos al cajetn. Vienen para 120 V, 15 amperios o en casos especiales

para mayor capacidad. Las hay tipo cuchilla o de resorte.

Un interruptor est formado por dos contactos mviles de palancaa presin o bien botones. Los hay para interior, exterior o contraexplosin, similares a los tomacorrientes descritos en la seccin 3.2.

Todo interruptor ser sencillo en el caso de interrumpir una o

ms luminarias a la vez; doble cuando en el mismo cajetn haya dos

interruptores, o triple en el caso de tres. Con el fin de operar el sistema de

iluminacin interior de una vivienda se pueden hacer mltiplesconexiones que nos permitan obtener combinaciones de operaciones.

Haciendo uso de interruptores especiales de 3 vas (S1), tres contactos,

se puede lograr encender o apagar una misma luminaria o grupo de ellas desde

dos sitios diferentes tal como lo muestra la Figura N 17. En el caso de

utilizar la combinacin de dos interruptores de 3 vas y no de cuatro vas(S4), se logra operar una luminaria o grupo de ellas encendindolas o

apagndolas desde tres puntos diferentes, tal como lo muestra la Figura N 12


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El de tres vas se utiliza comnmente en una vivienda para encender o

apagar una luminaria ubicada en el descanso de una escalera, desde la

planta baja o bien desde la planta alta. El de la combinacin dos de 3 vas y

uno de cuatro vas se emplea en una vivienda cuando se quiere operar

una luminaria ubicada fuera de la casa desde la habitacin principal,

desde la cocina o bien desde el recibo, a la entrada de la casa. Pudieraemplearse en cualquier otro sitio conforme a las exigencias del usuario.


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Otro tipo de interruptor es el tipo Dimmer", el cual se utiliza en ciertosambientes de una residencia, en cines, teatros, restaurantes, salas de

reuniones, etc. Este interruptor logra regular mediante su operacin, el flujo

luminoso emitido por una luminaria, por medio de la variacin de la

tensin.

En pocas anteriores se utilizaba un 'Dimmer consistente en unreostato en forma circular ubicado en un cajetn normal con tapa y botn

especial giratorio que partiendo desde apagado aumentaba la brillantez de

la luminaria hasta su encendido normal. (Vase Figura N 19).

Un modelo de dimmer que se utiliza en grandes instalaciones

preferentemente en hoteles, restaurantes, teatros, etc., es el consistente de

un autotransformador, el cual cambia la intensidad de la luz variando el

voltaje aplicado a la luminaria. El autotransformador tiene contactos

mviles consistentes en unas escobillas deslizando sobre el devanado,

variando el nmero de espiras y partiendo desde apagado hastacompletamente encendido a voltaje nominal. Viene par 120V, 60 Hz en

diferentes capacidades en vatios. Existen ciertos inconvenientes que crea

este auto transformador, ocasionando variaciones de voltaje en el resto de la

instalacin. Si se emplea en una casa, provocar perturbaciones en las

pantallas de televisin, en equipos de sonidos, computadoras personales y en

otros equipos. Adems cualquier sobrecarga en el sistema puedeprovocar el disparo de la proteccin fusible de sobrecarga que viene

incorporada a la unidad: por consiguiente se preferir su aplicacin en

grandes instalaciones pero no en una residencia.


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El dimmer electrnico de estado slido, se utiliza comnmente en

viviendas residenciales para variar la intensidad de la luz incandescente, Es

ms compacto que el de tipo autotransformador, viene para 120V,

60Hz, 600W y cabe en un cajetn normal de 5.08 x 10.1 cm (2- x 4"). Loshay tambin para interruptores de tres vas (S3). El botn de control de la

luz gira desde apagado hasta lograr el 100 0/o de la iluminacincompletamente encendido. Viene tambin para 1000W, pero es de mayor

tamao requiriendo el espacio de un cajetn de 10.1 x 10.1 cm (4" x 4"').

(Vase Figuras Nos. 20 y 21).

Tambin en el mercado existe un dimmer especial para operar

luminarias de luz fluorescentes. Logrando ciertos cambios en las

conexiones de un dimmer normal para luz incandescente, se puede usar en

luminarias provistas de tubos fluorescentes, de tipo "encendido rpido".

Se requiere que la luminaria utilice balastos especiales para uso condimmers.


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Para ciertos casos se emplea un "interruptor horario", el cual consiste en

un reloj graduable como un despertador elctrico, el cual conecta y

desconecta el circuito de iluminacin deseado conforme al horario

establecido. Suele utilizarse este tipo en edificios para iluminar pasillos,

escaleras, reas libres, estacionamientos, etc.

Otro modelo de interruptor especial es el empleado en alumbrado

pblico y en donde se requiera un interruptor automatizado que enciendasolamente cuando el nivel de iluminacin producido por la luz natural del sol

baje de cierto valor, para lo cual ya el equipo viene graduado segn

especificacin del fabricante.

Este control de alumbrado est compuesto de una clula fotoelctrica

que se ubica en la parte superior de una caja metlica tipo intemperie, en su

interior existe un rol que conecta y desconecta el circuito de

iluminacin acompaado de un interruptor termomagntico para proteccin

del equipo, del circuito y de las luminarias. Cada control viene diseadopara las condiciones de funcionamiento deseado tal como 120V-25 Amp,

220V-30 Amp, 60 Amp, etc. Podr utilizarse una clula fotoelctrica

solamente en aquellos casos en que el nmero de luminarias no sobrepase la

capacidad en amperios de la especificacin correspondiente a dicha clula

convencional.


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Captulo IV Dispositivos de Proteccin y Maniobra


CAPITULO IV

DISPOSITIVOS DE PROTECCINY MANIOBRA

En este captulo se har una descripcin somera de los dos dispositivosde proteccin y maniobra que se emplean en edificaciones residenciales, deoficinas, comerciales o de otra ndole.

Un dispositivo de proteccin es necesario en toda instalacin elctricapara preservar los equipos e instalaciones elctricas de posibles fallas que

pudieran ocurrir en los equipos mismos, o en otra parte del sistema, incluyendoel de la red de distribucin de la compaa de electricidad.

Todas las empresas suministradoras de energa elctrica exigen en susreglamentos de servicio que el suscritor instale un dispositivo de

proteccin de sobrecorriente adecuado, preferiblemente, termo magntico. Porsu lado la compaa instala una proteccin adicional antes del medidor,que en ciertos casos se utiliza para conectar o interrumpir el servicio alabonado cuando as lo requieran.

La escogencia de un dispositivo de proteccin no depender solamente dela inversin inicial que se haga sino de los resultados en operacin quesatisfacen las expectativas del usuario. En caso de seleccionar una

proteccin con fusibles, al fundirse la lmina tendr que reponerla pararestablecer el servicio, por lo cual habr que estar preparado para estaeventualidad. La reposicin de un fusible muchas veces puede significar la

prdida de tiempo, que eventualmente en una vivienda, no puede tener tantaimportancia como lo podra tener en un edificio de oficinas, comercial oindustrial, donde el tiempo se mide en dinero perdido por las horas hombredejadas de producir. Por otro lado una combinacin de fusibles coninterruptor automtico debidamente seleccionados puede brindar un excelenteservicio y seguridad en el mantenimiento de equipos como se ver msadelante.

Con el objeto de lograr buenos resultados con el diseo de unainstalacin es conveniente que se planifique la distribucin de circuitos deiluminacin y tomacorrientes por separado. Adems de esto dividir su


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competencia por sectores y tratar de que cada uno sea cargado en formarepartida, entre los conductores activos de la alimentacin principal.

Observando estas reglas se lograr aislar la falla en un sector y el resto

funcionar sin dificultades.

4.1 INTERRUPTORES

Se define como interruptor el aparato que se utiliza para abrir o cerrarun circuito. Para todos los casos cuando se menciona slo interruptor sereferir a un dispositivo de operacin manual.

En una vivienda y en todo tipo de edificacin con instalacioneselctricas se requiere operar los circuitos por medio de interruptores. Ya seha visto en el Captulo III lo concerniente a los utilizados en circuitos deiluminacin. En esta seccin se har referencia a los interruptores quetienen que ver con la operacin de tableros, equipos especiales,acometidas elctricas, etc.

Suelen emplearse a nivel residencial interruptores seccionadores que seles conoce con el nombre de cuchillas, vienen para 120V y poseen ciertacapacidad de corriente segn las necesidades.. Ciertos tipos de cuchillasvienen con los fusibles y portafusibles incorporados a ella, otros modelos de

proteccin se logran en forma separada, como es el caso de fusibles tipo"Tapn" que las empresas de electricidad emplean en los suscritores de

barrios populares.

Existe un modelo de interruptor con fusible incorporado que se conoce enel mercado nacional como tipo "Ticino" y es utilizado a nivel residencial

para la operacin de equipos de aire acondicionado, bombas, calentadores deagua, etc. Vienen para una tensin de 120V, 240V de 1, 2 y 3 polos, concapacidades hasta 40 amperios o ms. Poseen compartimientos donde

se alojan las lminas fusibles de repuesto. Son fciles de instalar y de operarpues con slo mover la palanca se conecta y desconecta. En caso de falla porsobrecorriente un resorte abre el circuito rpidamente interrumpiendo elservicio.

Existen cuchillas seccionadoras que se pueden operar a controlremoto, con cmaras de extincin, son del tipo palanca, pueden o noestar accionadas por sistema de aire comprimido para facilitar laoperacin. Para hacer la seleccin adecuada es necesario conocer la


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corriente de carga y la tensin del sistema de alimentacin. Sonempleados preferentemente en instalaciones industriales.

4.2 INTERRUPTORES AUTOMTICOS

Son dispositivos diseados para operar el circuito en circunstanciasanormales de corriente, sin que sufra dao el mismo. El disparo se producirsolamente para un valor determinado de corriente.

Existen los interruptores automticos en dos tipos: electromagnticosen aire y los termomagnticos en caja moldeada. Para los electromagnticosel valor del disparo puede ajustarse a un valor determinado regulandoel tiempo en atraso o en forma instantnea conforme a las necesidades yla coordinacin que haba que hacer con el resto del sistema de

protecciones de la instalacin. En cambio los termomagnticos sondiseados para un tiempo fijo del disparo.

Algunos diseos de interruptores termomagnticos poseen unidades dedisparo que se pueden cambiar conforme a las nuevas necesidades que

podra imponer un sistema.

Para instalaciones industriales se prefieren los interruptoreselectromagnticos en aire, en subestaciones y tableros. Los interruptores

termomagnticos son utilizados en forma ms generalizada a nivelresidencial, edificios de oficina, comercial, etc. Viene con capacidad deoperacin de hasta 2500 Amp.

El esquema de un interruptor termomagntico se presenta en la Figura N22. Segn se puede observar su operacin se puede realizar de tres manerasa saber:

1. En forma manual.

2. Por sobrecorriente por accin magntica.3. Por sobrecarga dispositivo bimetlico.


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En la figura N 23 se presenta las caractersticas de funcionamiento deun interruptor termomagntico.

La caja moldeada donde viene la unidad provee el aislamientonecesario para proteger todos los componentes. Por lo general es de urea o

polister de vidrio los cuales poseen excelentes caractersticasdielctricas. Consta adems de la unidad de disparo, mecanismo deoperacin, extinguidor de arco, contactos y terminales de conexin.


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La accin termomagntica es la combinacin de las operaciones antessealadas, segn se indica en el Grfico N 24.

Existe otro tipo de interruptor que se basa en el mismo principio del

termomagntico, pero el electroimn y el bimetlico son reemplazados por uncircuito formado por elementos semiconductores de estado slido. Suaplicacin es para proteger circuitos alimentadores, ramales y

preferentemente en edificios comerciales. Es el nico tipo de interruptorautomtico en que se puede graduar la unidad de disparo por sobrecarga.

En todos los casos, cuando se desee seleccionar un interruptor decualquier tipo, es necesario conocer los datos siguientes: Tensin delcircuito, capacidad de interrupcin (referida al nivel de corriente de

cortocircuito en el punto deseado), corriente de operacin en condicionesnormales de trabajo del circuito, nmero de polos, frecuencia ycondiciones de operacin (referidas a las ambientales, humedad, corrosin,altitud o posicin de montaje).

4.3 FUSIBLES

Las protecciones fusibles son partes conductoras de cierto metal que conel paso de una determinada corriente, para la cual han sido diseadas, se


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funden por exceso de temperatura y abren el circuito. Pueden operar tanto enbaja como en alta tensin desde un voltio ms de 100.000V, segn lasnecesidades y con corrientes de miliamperios hasta 6000 Amp, o ms.

El alambre fusible se escoge por lo general basndose en la corrientenominal del conductor del circuito a proteger. El alambre fusible puedeser de plomo, plata, plomo-estao. Se coloca en serie con el circuito yestar ubicado en una cpsula o cmara de extincin del arco, el cual se

producir al fundirse el material, en caso de un recalentamiento porcorriente de falla. La cmara de extincin est llena de arena cuarzosa,yeso, o en ciertos casos, lquido adecuado, el cual enfra y extingue elarco. En otros tipos la cmara est abierta en un extremo para permitir lasalida de gases denominados fusibles de expulsin. Otro modelo defusible trae adicionalmente dentro de la cpsula un muelle que separa losextremos del fusible coagulado por la fundicin en forma rpida,ayudando a extinguir ms rpidamente el arco. En cuanto al tamao varasegn su capacidad desde 2 cm, hasta 100 cm, de longitud y hasta 30 cm dedimetro.

Existen unos fusibles de uso menos frecuente, abiertos de cinta,denominados de galga, formados por una o varias cintas metlicassoldadas a sus terminales sujetadas con tuerca.

El fusible tiene un tiempo de respuesta mayor que el interruptorautomtico en casos de cortocircuitos En ciertos casos de falla monofsicase fundir el fusible de una sola fase (para un sistema trifsico), cosa que

puede provocar otros problemas si no existe tambin una proteccin derespaldo por sobrecorriente.

En el mercado se consiguen fusibles de dos tipos a saber: limitadores ylos convencionales. El primero limita el efecto del arco que se produce alfundirse el fusible en un tiempo menor que el correspondiente a la

corriente mxima de falla, extinguindose dentro de su cmara. Por logeneral los fusibles limitadores van acompaados de dispositivos deaccin trmica o de otro tipo.

El fusible ms sencillo que se consigue en el mercado es elconvencional de rosca Edisn, para 125V de 0 a 30 Amp, dan proteccin alcircuito contra sobrecarga y cortocircuito, al variar el tiempo de fusin enforma inversa a la magnitud de la corriente que pasa por ellos.


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Para corrientes mayores se recomienda el de tipo cartucho hasta 600Vcon corrientes que van desde un amperio hasta 6000 amperios. El CEN en laseccin 240-6 seala las capacidades de corriente normalizadas paraelementos fusibles e interruptores automticos. Existe otro modelo para

corrientes mayores que son del tipo bayoneta, consistente en un cilindro decartn o fibra, con terminales planos que encajan en forma ajustada encontactos a presin de un portafusible.

Para efectuar la reposicin de un fusible daado se requerir unaherramienta aislada que permite enchufar el fusible en su sitio.

El fusible se caracteriza por su curva de respuesta, en grficos detiempo contra corriente. El tiempo de fusin depender de la aleacin delelemento usado, siendo la plata el ms rpido; en el caso del cobre seconsidera ms lento que la plata de 10 % a un 15 %. Cuando se deseecoordinar fusibles con otros dispositivos de proteccin habr que tomar encuenta la curva caracterstica de los mismos, En la Figura N 25 semuestra las caractersticas de dos fusibles existentes, en el mercadonacional.

4.4 TABLEROS

Se denomina as a un panel o grupo de unidades de paneles, diseados

para ensamblaje de un sistema de barras, con interruptores o sin ellos.Pueden ser los interruptores automticos o no contra sobrecorriente. Estosinterruptores se usan tambin para operacin de los circuitos deiluminacin, tomas de uso general o fuerza. El tablero podr estarformado por un gabinete autosoportante o bien en una caja embutida en

pared o tabiques. El acceso al mismo ser siempre por el frente dondehabr una tapa cubre barras y protecciones, adems, una puerta con

bisagra que puede o no tener cerradura. Un tablero puede disponer deespacio necesario segn el diseo, para alojar medidores de tensin,

corriente, potencia, energa o frecuencia, de acuerdo a las exigencias delusuario.


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Todo tablero estar construido de material incombustible, conforme alas normas COVENIN, NORVEN del ao 1968. El CDIGOELCTRICO NACIONAL establece en la seccin 384 las caractersticas quedebe poseer un tablero para alumbrado y fuerza, que se describen acontinuacin:

a. CAJA METLICA: Si se trata para embutir, con lmina de acerogalvanizada N 16 con troqueles para entrada de tubera. Tipo superficial,con lmina de acero N 14 pintada, sin salidas para tubos.

b. CHASIS DE FIJACIN: De lmina calibre N 16 galvanizada, fijado contornillos cadmiados o similares y soportes aisladores para barras de fase.

c. PUERTA Y FRENTE: De lmina de acero pintada de 1/8, bisagrassemiocultas cerraduras de llave nica, bandeja removible, tarjetero paraidentificacin de circuitos y etiqueta de identificacin.


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d. PINTURA: Base antixido de fondo, pintura gris elctrico o pinturamartillada, secada al aire o en horno

e. BARRAS DE FASE: Sern de cobre electroltico cadmiado, densidad decorriente 150 A/Cm

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, capacidad de interrupcin superior al interruptorprincipal, fijas al chasis con aisladores, separacin mnima entre fases 2 cm.,con capacidad de corriente hasta 4000 Amp.

f. BARRAS PARA CONEXIONES DE NEUTROS Y TIERRAS: Sern decobre electroltico cadmiado, plateada o similar, de igual capacidad que las

barras de fase, fijas al chasis con aisladores de bakelita, separacin mnimade las barras de fase 5 cm, de igual nmero de conectores que salidas.

g. INTERRUPTORES RAMALES: Interruptores automticostermomagnticos, de 1, 2 3 polos conforme a las necesidades decapacidad segn diseo desde 15 amperios en adelante, con conectores de

presin para cables de entrada en cobre o aluminio, conectados a las barras defase por platinas de cobre para 4,6,8,12,18,24,30,36, 42 salidasmonopolares como mximo, con cierto espacio de reserva.

h. INTERRUPTOR PRINCIPAL: Interruptor automtico termomagntico,bipolar o tripolar desde 15 Amp, hasta 600 Amp, para tableros dealumbrado y hasta 5000 Amp, de fuerza, conectado a las barras de fase

por platinas; para desconectar al alimentador de llegada de cobre oaluminio, La capacidad de interrupcin de este dispositivo ser igual omenor que la de las barras de fase.

En la Figura N 26 se muestra un esquema de un tablero tipo, de 12 salidas,10 activas ms 2 de reserva. Bifsico 120/240V, con interruptor principal de 2 x70 Amp, salidas secundarias 2 de 1 x 15 Amp, 3 de 1 x 20 Amp, 1 de 1 x 30Amp, 1 de 2 x 20 Amp, y 1 de 2 x 40 Amp, barra de neutro para 12 salidas,debidamente aterrado.


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Desde el punto de vista de la funcin que cumple un tablero dentro deun sistema elctrico, como puede ser el caso de un edificio residencial, se

presenta a continuacin de la acometida un tablero principal y uno ovarios subtableros que pueden ser seccionales o subseccionales. Seacostumbra en todo proyecto de instalaciones elctricas presentar undiagrama unifilar donde se indican todos los tableros con sus protecciones

y los alimentadores, subalimentadores y circuitos secundarios, sealando loscalibres de conductores, tipo de aislamiento y dimetros de la tuberautilizada.

En las Figuras Nos. 27 y 28 se presentan en la parte frontal de untablero tpico residencial de 8 salidas y otro tablero de alumbrado tipo

Normal Lighting Board (NLAB), especialmente diseado para cargas deiluminacin y uso general respectivamente. El segundo se puede utilizar enuna vivienda que as lo requiera, de acuerdo al nmero de circuitos o a la

carga instalada, o bien, a nivel comercial o industrial.


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4.5 CUADRO DE MEDIDORES

Un cuadro de medidores por lo general se construye en un sitio donde

estn agrupados un nmero determinado de suscritores, pudiendo ser del tiporesidencial, comercial o de oficinas. Este cuadro de distribucin podrestar empotrado en paredes o tabiques o bien en forma de paneles oescaparates superficiales. Contendr equipos de proteccin, medidores,

barras de fase y neutro. Estar tanto la caja como el neutro debidamenteaterrados por separado. Cuando un grupo de suscritores estn agrupados, laforma de disponer los medidores es la siguiente:

a. En forma individual, uno para cada casa o apartamento.b. En forma grupal, centralizados en un lugar del edificio, por

ejemplo uno por piso y,

c. En forma general, en un cuadro nico para todo el conjunto; ste esel ms utilizado y exigido por las empresas elctricas en Venezuela.En las Figuras Nos. 29, 30 y 31 se ilustran las 3 formas de disponerlos equipos de medicin para un grupo de suscritores. Cuando setrata de edificios de gran altura, ya sea de 15 pisos o ms,acostumbran a exigir las compaas de electricidad un cuadro

de medidores para cada diez pisos. Las dimensiones ycaractersticas del cuadro de medidores y su ubicacin por logeneral las define la compaa suministradora de energaelctrica que tiene sus normas y procedimientos. El cuadro demedidores una vez instalado, ser revisado y aprobado por elCuerpo de Bomberos de la localidad a fin de que cumpla con elArtculo 46 de las Normas Contra Incendio (COVENIN) vigente.Al cuadro de medidores llega la acometida general en baja tensindel edificio. Se instalan barras de fase y neutro, para que desde all

salgan las mltiples salidas a cada abonado. Seguidamente vienela proteccin de desconexin y reconexin que la operar laempresa elctrica, instaladas en un compartimiento aparte

protegidas con puerta y cerradura. La llave estar en poder dela compaa de electricidad. A continuacin, en otrocompartimiento los medidores correspondientes a cada suscritor,tambin con su puerta, cerradura y ventana de vidrio para poderobservar la lectura a facturar. Finalmente, otro compartimientodonde estar la proteccin individual de cada abonado que tendr


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tambin su puerta y cerradura, la que podr estar en poder delconserje del edificio a fin de que cada uno pueda operarla encaso de necesidad.

En el Captulo X aparte 10.5, se ilustra el procedimiento a seguir paradisear un cuadro de medicin para servir a un grupo de suscritoresresidenciales.


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4.6 PUESTA A TIERRA

Se denomina as a la conexin fsica que se realiza entre las partes noconductoras de un equipo elctrico y tierra. Esto se realiza con el fin de limitarla tensin en las partes metlicas de los equipos para evitar que alcancevalores peligrosos para la vida de un ser humano. En caso de falla delaislamiento de un equipo el hecho de conectarlo a tierra, crea uncamino de baja impedancia para el drenaje de la corriente. As mismo elhecho de aterrar un equipo impide que se acumulen cargas electrostticas enel equipo que eventualmente podra provocar una explosin enambientes de cierta peligrosidad explosiva.


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A nivel residencial es obligatorio conectar a tierra todos los equiposelectrodomsticos no porttiles tales como: refrigerador, congelador dealimentos aparatos de aire acondicionado, lavadora de ropa, secadora de ropa,

lavaplatos, bombas, equipos de acuario, tableros, caja de medicin, etc. Enlas residencias que poseen canalizaciones con tubera metlica se favorece elaterramiento en ellas de cajetines y equipos, aunque lo ideal es conectartodos los dispositivos, tomacorrientes de uso general y especial, a uncable de tierra que ir a conectarse en el tablero y este con el cable de puestaa tierra del sistema interno de la vivienda. El Sistema de puesta a tierra dela residencia, se puede conectar a las tuberas de aguas blancas, si se trata dehierro galvanizado o cobre. Otra solucin sera instalar una barra de tierraCopperweld de 5/8" x 2.44 m (tamao convencional de barras de tierrautilizado en Venezuela) enterrada en donde haya cierta humedad en elterreno. Estas suelen ubicarse en reas tales corno jardines de la viviendao en tanquillas de acometida a la residencia y conectar, mediantealambre de cobre desnudo N 4, al sistema de tierra.

El CDIGO ELCTRICO NACIONAL en la seccin 250, tablas 25094y 250-95 seala los calibres de conductores a utilizar para la puesta a tierra,segn el calibre de la acometida y conforme a la capacidad de corrientedel dispositivo de sobrecorriente del circuito que se trate. (Vase.Apndice A) Tabla N 1 l).

Todo conductor de puesta a tierra deber estar slidamente conectado alas barras, equipos, o punto de aterramiento, utilizando conectores contornillos o de compresin, a fin de no crear resistencias de contactosartificiales que dificultaran el drenaje de la corriente, en caso de falla enlos equipos. En ciertos casos se podr utilizar conexiones soldadas,utilizando soldadura en caliente tipo "Cadweld" o similar.

Tambin es obligatorio el aterramiento en cuadro de medidores, centros

de control de motores, tableros de distribucin, bancos detransformacin, estructuras de soporte de equipos elctricos, etc. En lamedida que aumenta la potencia de los equipos y la tensin de trabajo, lossistemas de tierra irn creciendo en complejidad, formando mallas detierra y debiendo cumplir con valores mnimos de resistencia a tierraestablecidos en el CEN.


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4.7 PROTECCIN CONTRA FALLAS A TIERRA

Los resultados de estadsticas que se llevan a nivel internacional de

las muertes de tipo domstico, en una gran mayora se atribuyen a lasdescargas elctricas producidas por contacto de las personas con equiposelectrodomsticos. Cuando existe una falla en el aislamiento o en lasconexiones de un equipo se puede presentar el caso de recibir unadescarga elctrica en forma de calambre. El grado de severidad de estetipo de riesgo se mide en funcin de la corriente que puede soportar unser humano. Conforme a experimentos de laboratorios se ha llegado adeterminar que corrientes por debajo de los 30 Miliamperios, no afectan alser humano. Los sistemas que se utilizan normalmente para prevenir losriesgos de las fallas a tierra es la puesta a tierra descrita en la seccinanterior. Tambin se pueden conectar todos los equipos mediante la"puesta a neutro". En el primer caso, la puesta a tierra protege contra fallasaisladas de partes bajo tensin accidentalmente; pero es ineficaz para

proteger al usuario del contacto con partes normalmente bajo tensin.La corriente de falla en puesta a tierra ser pequea, aunque puede ser

peligrosa segn su valor. En caso de tocar partes conductoras lacorriente puede ser mortal.

Cuando se trate de puesta a neutro, o sea todo equipo conectado al

neutro, esto har que al producirse una falla se dispare la proteccin decortocircuito, lo que proteger al hombre que toque el equipoaccidentalmente. Este sistema, no obstante lo sealado no es muyconfiable, pues en caso de que el contacto con el neutro se dae, seanulara la proteccin; adems, algunas veces el neutro de la red no est acero voltios, como debera ser por los altos valores logrados de resistencia detierra.

Existe un dispositivo denominado "Interruptor de fallas a tierra", se le

conoce tambin con el nombre de "Proteccin diferencial". Para laexplicacin del funcionamiento del dispositivo se pondr como ejemplo unsuscritor residencial conectado a una red de distribucin de la compaade electricidad, en donde el centro de la estrella de un banco trifsico estslidamente conectado a tierra.

Si en un circuito de 120V (fase y neutro) que alimenta una luminaria,circula una corriente de un Amp, normalmente al presentarse una falla en elequipo por defecto del aislamiento y tocar la luminaria, habr una


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pequea corriente de fuga a travs del cuerpo del operador, digamos de 15mAmp, pero entrarn 1,015 Amp, y retornar 1,000 Amp, como en el primercaso. Este incremento en la corriente no lo detecta la proteccin desobrecorriente y no se dispara. Pero si colocamos una proteccin

diferencial (PD) lo detectar si est dentro de su valor mnimo de disparoque es 15 mAmp (Vase Figura N 32).

Este dispositivo est compuesto por un mecanismo de deteccin y otrode desconexin. El primero est formado por un transformador en formatoroidal y en su interior se hacen pasar los conductores activos incluyendo elneutro. En el secundario del transformador se induce una tensin

producida por la corriente diferencial de los conductores alimentadores delcircuito. Esta tensin ser la seal que dispara el mecanismo dedesconexin en un tiempo relativamente corto de 1.5 ciclos (25 m seg), yconsiste en un sistema magntico que acta por desviacin del flujo. Por logeneral poseen un pulsador de prueba y en algunos casos, dependiendo delfabricante, producen el (PD) combinado con proteccin de sobrecarga parael circuito en una sola unidad. En la Figura N 33, se ilustra unesquema de funcionamiento de los interruptores de proteccin por corrientesde defecto en ejecucin combinada para un sistema de dos fases yneutro.


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Para la escogencia de los mismos se tomar como base la tensin delcircuito, monofsico, bifsico o trifsico, la corriente de carga de 20 Amp enadelante y la corriente de falla desde 5 mAmp, hasta 30 mAmp, 50 mAmp,segn las necesidades. En reas industriales existe la tendencia de colocar

(PD) en cada motor o grupo de motores, en los subalimentadores segn lasnecesidades y continuidad de servicio. A nivel residencial es criterio dealgunos proyectistas colocar un nico (PD), junto a la proteccin

principal, despus del medidor, pero esto hace que en un momentodado de falla, se quedar toda la vivienda sin servicio. Esrecomendable, aunque sale ms costoso, instalar (PD) en circuitos crticos defallas tales como: en tomacorrientes de baos, garaje, tomacorrientes yluminarias exteriores, timbres de entrada, en tomas de cocina, en lavadero ytomacorriente para calentador de agua. A fin de reducir el nmero de (PD) ainstalar para bajar los costos de instalacin, a nivel de proyecto, seagruparn los puntos crticos en un mismo circuito, en dos, o en tres. El

proyectista analizar en cada caso cul sera la seleccin ms favorable paralos intereses del cliente.


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Captulo V Conductores Elctricos


CAPITULO V

CONDUCTORES ELCTRICOS5.1 PROPIEDADES FSICAS DE LOS METALES

Se define como conductor al material metlico, usualmente en forma dealambre o cable, adecuado para el transporte de corriente elctrica. En casosespeciales el conductor puede tener formas de hilo, varillas, platinas,tubos o barras. De acuerdo a los componentes del material de su aleacin elconductor tendr una conductividad que lo caracteriza, los ms importantesson: el platino, plata, cobre, aluminio, hierro, etc. Tomando como base la

plata, la conductividad relativa en otros metales es la siguiente:

Plata: 100%Cobre: 94%Aluminio: 57%Hierro: 16%

La conductividad real a 0 C es la siguiente:

Plata: 66 (ohmios.m)-1 Tungsteno: 20,4 (ohmios.m)-1Cobre: 64,5 (ohmios.m)-1 Potasio: 16 (ohmios.m)-1Oro: 49 (ohmios.m)-1 Litio: 11,8 (ohmios.m)-1Aluminio: 40 (ohmios.m)-1 Hierro: 11,5 (ohmios.m)-1Magnesio: 25,4 (ohmios.m)-1 Cesio: 5,2 (ohmios.m)-1Sodio: 23,4 (ohmios.m)-1

5.2 CONDUCTORES DE COBRE Y ALUMINIOLos ms utilizados, de mayor importancia en ingeniera elctrica y en

especial para la industria del ramo, es el cobre y el aluminio. Para usosespeciales est la plata, el platino o el acero. Con respecto al cobre y aluminiotienen un costo de produccin bastante ms bajo que los otros y elcomportamiento desde el punto de vista elctrico es excelente; por ello seusan preferentemente en instalaciones elctricas y equipos en general.Conforme a sus caractersticas y propiedades poseen las reas deutilizacin bien definidas. Desde el punto de vista econmico, se debe


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Captulo V Conductores Elctricos


destacar que el cobre no se produce en Venezuela en cantidad suficiente,debindose importar de Chile, Canad, Corea, Rhodesia u otros pases,variando su costo segn el precio del mercado internacional y, porconsiguiente, tambin de las fluctuaciones propias del dlar. El aluminio,

como es del conocimiento general, se produce en el pas y en los ltimostiempos la produccin del mismo ha ido incrementndose. Varias empresasmixtas, entre el Estado y capitales privados venezolanos y extranjeros,se dedican a la explotacin de la bauxita, produciendo el aluminio en elrea de Guayana, utilizando la electricidad, la cual se obtiene a bajocosto en esa zona y en abundancia, aprovechando la energahidroelctrica de los ros del lugar. Por tal motivo en Venezuela el aluminioresulta ms econmico que el cobre, aparte de otras razones que se exponenms adelante.

El cobre es un metal de color rojizo, dctil y maleable, se puedefundir, forjar en lminas y estirarlo por medios mecnicos. En principio, delmetal se obtiene el alambrn, que es macizo, de seccin circular

producido por laminacin o "extrusin" en caliente; luego por "trefilacin" ylaminacin en fro se produce el alambre de cobre. Las propiedades fsicasdel cobre son las siguientes:

Peso especfico: 8,9 gr/cm3

Punto de fusin: 1083 C

Resistividad: 0,017 .mm2/mPara el aluminio se tiene:Peso especfico: 2,7 gr/cm3

Punto de fusin: 660 CResistivi

libro penissi

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