Descripción completa
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quez Harper 2
2
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3
•
-
AL PRÁCTICO DE
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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•
Gilberto Enríquez Harper Profesor titular de la ESIME-IPN
",
[AL
PRACTICO DE
INSTALACIONES ELÉCTRICAS SEGUNDA EDICIÓN
~LIMUSA •
NOtIIroA WITOCES
MEXICO·España· Venezuela· Colombia
Copynghted nat rlal
•Enflquu, GIIb«tc Manual practiQOde inst8laciones elédooas 2a ed. I GUberto Erviquez Hatpet MélCiQO,Llrnusa ,
2004.
362 P 21 cm. ISBN. 968-18&445-X 1.1
1.lns'al.clonee eléc:triu.· Manu.1M
Le. 11 Cajas para apagadores.
Cajas Cajas
octagonales. cuadradas.
Estas cajas (y sus accesorios), se fabrican con material metálico, aún cuando en forma reciente se tienen algunas formas de materiales no metálicos. Las cajas tipo apagador, se usan para alojar apagadores o contactos, algunas pueden eiojar más de un apagador o dtsposttivo. Las cajas octagonales o cuadradas, se usan principalmente para salidas de la Instalación eléctrica, ya sea para lámparas o luminarias o para montar otros dispositivos (usando la cubierta apropiada).
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CAJA
RECTAIfGOlAR
DISTINTOS
o
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O
(a)
(b)
ALGUNOS
TIPOS
o
Q :0
O
(e)
(dI
DE CAJAS
TIPOS
DE TAPAS
(al TAPACIEGA. (b I TAPA PAR A APAG AD OR (el TAPA PARA CO,.1ACTO
DOBLE.
O
(d) TAPA PARA COHTACTO.
Y SUS TAPAS
•• Copyrighted material
CAJA CUADRADA
EXTENstON
DE CAJA
• e
TAPAS PLANAS PARA TRABAJO CANCELADO
TAPAS REALZADAS
•
TAPAS DE PLAsTICO REALZADAS PARA TRABAJOS CANCELADOS
CAJAS DE ACERO CUADRADAS Y SUS CUBIERTAS
Las normas técnicas para Instalaciones eléctricas, con relación a las cajas y tapas, mencionan lo siguiente:
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PÁGltNA 30
ESPACIO OCUPADO POR LOS CONDUCTORES EN UNA CAJA
Todos los conductores que se alojen en una caja, Incluyendo los atsrernrentos. empalmes y vueltas que se ,hagan en su Interior, no deben ocupar más del 60 por ciento del espacio Interior de la caja o del espacio libre que dejen 105 dispositivos o accesortos que se Instalen en ella. ENTRADA
DE LOS CONDUCTORES A CAJAS O ACCESORIOS
En general, los conductores que entren a cajas o accesorios protegidos contra la abrasión.
deben quedar
a)
Cajas y accesorios metálicos. Cuando se utilicen cajas o accesorios metálicos en Instalaciones vlsl bies sobre aisladores, los conductores deben entrar en ellos a través de boquillas aislantes o en algu na otra forma que proporcione una protección equivalente. En Instalaciones con tubos rlgldos o flexibles o con cable con cubierta metálica, las cajas o accesorios metálicos deben estar unidos a ellos por medio de accesorios aprobados para tal objeto
b)
Cajas no metálicas. Cuando se utilicen cajas no metálicas en tnstatactones visibles sobre aisladores, 105 conductores deben entrar a las cajas a través de ortncios IndiViduales. En caso de usarse cajas no metálicas en fnstalaclón con cable visible, éste debe penetra r con todo y cubierta exterior hasta dentro de las cajas por uno de sus orificios.
COLOCACiÓN
EN PAREDES O TECHOS
En paredes o techos de madera u otro material combustible, las cajas y accesorios deben quedar al ras de la superficie acabada o sobresalir de ella. En paredes o techos de concreto, ladrillos u otro material Incombustible, las cajas y accesorios pueden quedar embutidos a una distancia pequeña con respecto a la superficie de la pared o techo terminado. FI.JACIÓN
Las cajas deben fijarse rrgldamente sobre la superficie en la cual Instalen o estar empotradas en concreto, mampostería u otro material construcción de manera rfglda y segura.
se de
Copynghted ma erial
P~HA
CAP(TULO
PROFUNDIDAD
DE LA.S CA.JAS DE SALIDA EN INSTALACIONES
31
OCULTAS
Las cajas de salida utilizadas en Instalaciones ocultas deben tener una profundidad Interior por lo menos de 35 milímetros, excepto en los casos en que esto resulte perjudiCial para la resistencia del edificio o que la Instalación de dichas cajas sea impracticable, en cuyos casos pueden utilizarse cajas de profundidad menor, pero no menor de 13 mllímetros de profundidad Interior, TAPAS y CUBIERTAS ORNAMENTALES
Todas las cajas de salida deben estar provistas de una tapa, a menos que los aparatos Instalados tengan una cubierta ornamental que provea una protección equivalente,
a)
En cajas de salida no metálicas,
b)
51 se usan cubiertas
e)
Las tapas de cajas de salida con oruictos a través de los cuales pasen cordones flexibles colgantes, deben estar provistas de boquillas protectoras, o bien, los orificios deben tener sus aristas bien redondeadas para que los conductores no se maltraten.
deben usarse tapas no metálicas,
ornamentales en paredes o techos de material combustible, debe Intercalarse una capa de material no combustible entre dichas cubiertas y las paredes o techos,
CAJAS DE SALIDA EN EL PISO
Las cajas de salida para contactos diseñadas para este propósito.
en el piso deben estar especialmente
Las tapas rnetéucas deben ser de un espesor no menor que el de las paredes de las cajas o accesorios correspondientes del mismo material, pudiendo estar recubiertas de un material aislante sólidamente adherido, de un espesor no menor de 0.8 mllfmetros. Se pueden utilizar tapas de
Lo••
AT •• IAL ••
~-------------------
U.ADO ••
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TAL"caO .......
!tcTarc ••
...._--~--t Copyrighted material
porcelana u otro material aislante, siempre que sean de forma y espesor tales que ofrezcan la protección y solidez requeridas.
A LAS CAJAS SE LES DEBEN ABRIR LAS PERFORACIONES QUE VAN A SER USADAS (POR EJEMPLO, CON TUBO CONDUIT)
TAPAOE LA
F'ERFORACIOtl
..
o FORMA DE ABRIR LAS PERFORACIONES DE LAS CAJAS QUE VAN A SER UTILIZADAS
FORMA DE ATORNILLAR
TUBO CONDUIT
FIJACiÓN DE TUBO CONDUIT A UNA CAJA
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OONTACTO ooeLE
TORNJllODE SUJECIÓN
CAJA USADA PARA CONTACTO
CAJA DE SALIDA PARA LNlPARA
\ \
, \ \
,
..
\
.. ,
\
... .. .. .. .. ..
ooeu:
.. ... .. ..
, \
,
, \
FORMA DE LOCALIZAR LA SALIDA. DE UNA LUMINARIA EN UN CUARTO
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CApfTULO 1
PÁGINA 84
En, la figura, se Identifican las partes principales de un contacto uso común en las Instalaciones eléctrIcas residenciales.
m
D
-
e Intertor m
w
E
w
CD
Base que conecta las partes superior del contacto.
doble de
Q)
®
Marca.
G
NOM.
I
Base de
@
®
extraccIón.
f -- Ranura de tierra. A
Ranura de unea
@ en
contactos
@ pola rizad os.
J
Neutro
en contactos
H
Tornillo
de neutro
e
Tornillo
de línea (bronce).
6
Tornillo
de tierra
polarizados.
®
(plata).
(verde).
CONTACTO DOBLE
CONDUCTORES
CONEXIONES Del CONTACTO DOBlE
FUACIÓN DE LA TAPA A LA CAJA
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c,.,.fTULO
PÁGINA AS
1
CAJA
APAGADOR
SENCIUO TUSO CONDUIT
CAJAS USADAS PARA SAliDA DE LA LÁMPARA Y APAGADOR SENCillO
CAJA DE SALIDA
TUSO CONDUIT
PARA LÁMPARA =l----
APAGAOOO~R _
ALIMENTACiÓN
EN ESTE CIRCUITO. A LA SALIDA PARA LÁMPARA SE LE AGREGA UN APAGADOR SENCILLO Y UN CONTACTO DOBLE
_.-l~
SENCILl ,..
CONTACTO DOBLE
Copynghted material
fruto r--_
No. t2AWG
COf,IOUCT'OR oe lOA
o
CONDUCTOR OERETORNO
CAJA PARA APAGADOR SENCILLO
ASPECTO DE LA SALIDA PARA CONTACTO DOBLE
111 Las Instalaciones eléctrIcas residenciales se encuentran catalogadas como Instalaciones en baja tensión, es decir, que operan con menos de 600 volts. Las normas para Instalaciones eléctricas establecen ciertos valores de tensión para sistemas trifásicos y monofásicos, de manera que los valores normalizados en alimentación trifásica se pueden tomar como 480, 440 y 220 V, Y en alimentación monofásica de 127 V. Los eternentos que conducen la corriente eléctrica se denominan conductores eléctricos y deben tener una buena conductrvroad y cumplir con otros requisitos en cuanto a propiedades mecánicas y eléctricas. Por esta razón, la mayorla de los conductores son de cobre y algunos otros de aluminio, aún cuando existen otros materiales de mejor conductivIdad, como por ejemplo la plata y el platino, que tienen un costo elevado que hace antteconórntca su utilización en Instalaciones eléctricas. Comparativamente, el aturntruo es aproximadamente un 160;0 menos conductor que el; cobre, pero al ser mucho más liviano que éste, resulta un poco más económico cuando se hacen estudios comparativos, ya que a Igual'dad de peso se tiene hasta cuatro veces más conductividad que con el cobre. Por lo general, los conductores eléctricos se fabrIcan de sección circular de material sólido o como cables, dependiendo la cantidad de corriente por conductr y su utilización, aunque en algunos casos se elaboran en secciones rectangulares para altas corrientes.
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•
Desde el punto de vista de las normas, los conductores se han tdentlftcado por un número que corresponde a lo que comúnmente se conoce como el calibre, y que normalmente se sigue el sistema americano de designación AWG (American Wlre Gage), siendo el más grueso el número 4/0, siguiendo en orden descendente del área del conductor los números 3/0, 2/0, l/O, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 y 20 que es el más delgado usado en Instalaciones eléctricas. Para conductores con un área mayor del. 4/0, se hace una cestqnacton que está en función de su área en pulgadas, para lo cual se emplea una unidad denominada el Circular Mil, siendo ast como un conductor de 250 corresponderá a aquél cuya sección sea de 250,000 C.M. y así sucesivamente, entendiéndose como:
Circular
Mil:
La sección de un clrcuto que tiene un diámetro de un milésimo de pulgada (O.001 pulg). I
I
I
-----, t'~ Pu~
I
, I
, •
La relación entre el circular obtiene como sigue:
mil y el área en
mm" para un conductor,
se
1 pU1lg= 25.4 mm 1
1-0-0-0 pu Ig = 0.0254 mm Siendo el circular 1 C.M. =
mil un área:
rrcf = 3.1416 x (0.0254)2 4 4
= 5.064506
x 10-4 mm2
Donde:
104 1mm2 =5.064506
o
= 1974 cm
en forma aproximada:
1mm2 = 2000 cm
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CA..fTULO 1
PÁcalNA 38
TAMAÑOS DE CONDUCTORES o
1
2
00
o
tO
2
•
4
APLICACION PARA ALIMENTADORES
8
18
NÚMERO
• ÁREA
12
APLICACION PARA TUBERIAS, TERMOSTATOS. y CORDONES
Copynghted matenal
CA.. rTULoJ
PÁGINA
S&
IMJ De hecho, la Instalación de conductores en tubo conduit representa un procedimiento general a pllcable también a otro tipo de canalizaciones en cuanto a unidades se refiere. El procedimiento general para Instalar los conductores en el condult es el mismo para todos los tipos de éste. Los conductores se Instalan nrando de ellos por el condult. La operación se lleva a cabo con una herramienta especial conocida como cinta guía de acero.
/0
"'"
CINTA GU~ OtA CERO
CIIJA DE ACCESO
CAJA DE
Acceso
~
"
GuiA PARA DESLIZAMIENTO EN EL TUBO
CONDUCTOR
/ GUiA
SENTIDO
DE ALAMBRADO
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~fTU¡;:O
1
PÁGINA
40
GANCHO
GUlA PARA ALAMBRADO
FORMA DE EXTRAER EL CABLE DE LA CAJA
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PAcarNA 41
CINTA.0 ... 0 Of -Afl MANIJA
SEC-tlRC'O FIJAOOR
GUiA PARA ALAMBRADO MANUAL
CINTA PARA ALAMBRADO MANUAL CON GUiA DISPONIBLE EN LONGITUDES DE 6.5, 22.5 Y 30.0 m
CINTA DE NYLON
/ CONDUCTORES
TRENZADOS
CONDUCTORES
ESCALONADOS
COLOCACiÓN DEL CONDUCTOR EN LA GUIA
La cinta guía de acero se Introduce por el condu u, extrayéndola de su estuche. Por lo común, la cinta se alimenta Introduciéndola en una caja Instalada para un apagador o un contacto. La cinta se extrae en la abertura siguiente de la Iíne a. Se sujetan los conductores al extremo de la cinta, entonces, se tira de la cinta o se enrolla en su estuche para hacer que 105 conductores pasen por el condutt. Si el tramo es largo, se necesitan dos personas pa ra este trabajo Uno alimenta 105 conductores por uno de los extremos y el otro enrolla la cinta gura de acero.
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PÁGINA 42
En la mayor parte de los casos se alimentarán más de un conductor en el condult. Es Importante mantener los conductores sin dobleces ni deformaciones. Mantener los rollos de conductor de manera que se desarrollen libremente y puedan quedar libres de dobleces y cruzamientos. 51 los conductores se tuercen, será dlf¡Cil tirar de ellos por los cambios de dirección. Para tramos particularmente largos o en los que existen muchos cambios de dirección, se pueden cubrir los alambres con un compuesto lubricante. En el comercio existen compuestos lubricantes no corrosivos en la forma de polvo seco y en pasta.
1~. , Los conductores eléctricos deben estar dentro de canalizaciones, y para contener apagadores o contactos se deben usar siempre cajas. Para la conexión de tubos condult. se emplean también las cajas como elementos de unión. También existen conectores para la unión en puntos de transición, por ejemplo, de tubo condult rfgldo a tubo condult flexrble.
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PÁGINA 43
CApiTULO 1
LAS CAJAS SON DISPOSITIVOS SALIDA y UNiÓN CON TUBOS CONDUITS y COMPONENTES DE LAS INSTALACIONES
MÁQUINA VOLÚMENES
DE
PARA JALAR CABLES EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS CON GRANDES DE CABLEADO DE DISTINTOS CALIBRES EN TRAMOS RECTOS DEL ORDEN DE 90 METROS
g ~j,,11 g ..
l
, LA MÁQUINA
USA UN MOTOR ELÉCTRICO
CON UN BLOQUEO
ANTIREVERSA
En la figura, se muestra el procedimiento de alambrado en un condulet y una caja para salida de algún dispositivo, en este caso, un apagador. Para su ejecución. sigue los pasos siguientes:
o
Toma un condulet tipo LB y una caja rectangular apropiadas y móntales en el tablero de trabaja.
de las medidas
Pafa el condulet, usa como elemento de canalización tubo condult rígido de 13 mm (1/2 pulg) con sus extremos previamente roscados, toma las contras y monitores requeridos para su fUaclón al condulet.
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Introduce por la parte superior. alambre Núm, 12 AWG tipo TW o THHW para oesnzarto. quita las rebabas del tubo condult y del condulet, agrega un poco de grasa (no abrasiva) en los puntos de entrada y comienza a Introducir el conductor a través de una gula; por el otro extremo, coloca también grasa de uso automotriz y Jala en forma severa. pero con CUidado para no dañar el aislamiento del conductor. El m Ismo procedimiento es aplicable a la caja rectangular donde se colocará un apagador (SWitch), El procedImiento
de conexión.
se reptte para un punto de enlace para jalar.
JI
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~fTU&..O
•
INSTALACiÓN DE TUBO CONDUIT
DOlLADOIII DE ruso CONDUIT
LI TUIO CONDUIT
CUBIERTA
..
J¡co >o
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I
e;,..
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"
" l.
R
La potencia que consume la carga es:
w = EnIcos~ I=
W
En cos cP
La carda de voltaje por resistencia
en el conductor
es:
e=2RI
R=
al
s
lL
=--
50
s
La resistencia del conductor
es:
R = al = 1 L e = 1 LI
s
50 S
25 S
De donde:
!:!.
= 1 E'}'o = L I 100 = 4 LI e 25 s 25 s En Ens
ecro = L I 100 = 4 LI 25 s En E"s
Copynghted mat rial
CAprTULO I
PÁGINA
(
ea
o
LÁMPARAS FLUORESCENTES
LAMPARAS INCANDESCENTES
EST¡:REO
LA"IPARAS DE ORNATO
LÁMPARAS
LÁMPARA
DE PISO
OE MESA
VENTILADOR DE MESA
o o o
ASPIRADORA
TELEVISiÓN
CARGAS TlplCAS DE ALUMBRADO Y APARATOS DEL HOGAR EN CASA HABITACION
1.0 ••
AT •• 'AL..
".ADO •••
LA-. 11I.TALACIOIII •••
lOtCT.'CA.·~-"'-~-'_'"
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CAPITULO t
-
EJEMPLO
.....
(!J..J
Calcular la caída de voltaje en el circuito derivado de un motor de 2HP, monofásico a 115 volts, con una eficiencia del 550/0, que tiene una longitud de conductor del punto de alImentación al punto de conexión del motor de 25 m. El alambre es de cobre.
SOLUC(6N~ 2HP 115 V
25m ----------------~
Para un motor monofásico
de 2HP a 115 volts:
Ipe = 24 A 1.25 !pc = 1.25 x 24 = 30 A Calibre del conductor Para un alambre
(2 conductores
en tubo condult)
No. 10 (AWG)
No. l O, s= 5.26 rnrn".
La caída de voltaje en porctento
es:
ei'o= 4x25x24 =4'0 115 x 5.26 SISTEMA TRIFÁSICO
A TRES HILOS R Wf3
I
R
W/3 W/3
I
R
Copynghted ma erial
PÁGINA
14
La potencia que consume la carga trifásica es:
w = ,..j3 Ef I cos $ I=
W
.
.J3E¡ I COS el>
La caída de voltaje entre fases es:
~ =J3RI Pero:
R=O'Ll!: S 50
S
El porciento de carda de voltaje es:
e'Yo = 2 .J3LI
sE¡
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c:.vfTULO t
SISTEMA TRIFÁSICO A CUATRO HilOS
I
I
WI3
El WJ3 Ef
La potencia
que consume
la carga trifásica
WI3
es:
w = J3 E¡ I ces cjI = 3 En I cos el>
La cafda de tensión al neutro es:
e=R
I = LI
50s
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PÁGINA 66
CAPrTUL.O 1
7
TABLA
CONSTANTES PARA El CALCULO DE LA CAioA
CIRCUITOS
CAliBRE
IL
A.W.G. ~~lK.C.M.
~
:
CIRCUITOS
DE TENSiÓN EN
CIRCUITOS
MONOfÁSICOS
I MONOFÁSICOS
11'\1fÁ'5IC05
127 v 0.01305 0.00820 0.00515 0.00323 0.00203 0.00128 0.00081 0.00050 0.00040 0.00032 0.00025 0.00021 0.00018 0.00013 0.00011
220 v 0.00754 0.00474 0.00298 0.00187 0.00117 0.00074 0.00047 0.00029 0.00023 0.00018 0.00015 0.00012 0.00010 0.00008 0.00006
220 v 0.00650 0.00410 0.00258 0.00162 0.00103 0.00064 0.00040 0.00025 0.00020 0.00016 0.00013 0.00011 0.00009 0.00007 0.00005
!~
14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 400 500
A
!~~:CIRCUITOS ,,~I 1'...
TRIfÁSICOS
.~
A
A
%
A 440
v
0.00326 0.00205 0.00129 0.00081 0.00051 0.00032 0.00020 0.00013 0.00010 0.00008 0.00006 0.00005 0.00004 0.00003 0.00002
Notas: l.
Los
valores
conductores Vulcanel
2.
de
la
de
baja
EP y vorcenel
tabla
son
tenstón
apucabtes
(Vlnanel
a
Nylon,
todos
los
Vlnanel
tipos
900,
de
TW,
XLP).
Dado que los valores anotados en constantes para obtener la caída multiplicar 105 valores de la tabla metros, en un sólo sentido y por la por el mismo.
la tabla solamente expresan las de tensión en %, es necesario por la longitud del ctrcuuo en corriente en ampéres que circule
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EJEMPLOS DE CÁLCULO DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS POR CAPACIDAD DE CORRIENTE Y TAMAÑO DEL TUBO CONDUJT
EJEMPLO
ttJ/
Calcular el calibre de los conductores tipo TW y el tamaño del tubo condult para una Hnea monofásica de dos conductores, con una corriente de 100 amperes y a una temperatura de 30 oc.
SOLUCI6N~ De la tabla 5, para la corriente de 100 amperes y 2 conductores en un tubo condult a 30 oC, se requiere: Calibre número l/O. De la tabla 6, para 2 conductores 32m m (114 pul g) .
EJEMPLO
de l/O. se requlere:
Tubo condult
de
ttJ¡
Calcular el calibre de los conductores Vlnanel 900 y el tamaño del tubo condult para una unea trifásica con 4 hilos, 3 de corriente y neutro, para conducir una corriente de 40 amperes por fase, a una temperatura ambiente de 40 oC.
SOLUCiÓN ~ De la tabla 5, para una temperatura ambiente de 40 oC y 4 conductores en un tubo condult, el factor de corrección por temperatura es 0.88, de manera que la corriente equ Ivalente a esta temperatura es: 40
so-e = = 45.45 ~ 0.88
T
Copynghted ma erial
u..
NEGRO
TUBO CONOUIT
FUENTE (A)
FUENTE
(e) el 9 rueso de la linea es para diferenciar Hnea y neutro
(O)
En la eJec:uelón de la Inatalaclon le usan distintos colores ¡tara las conductores
SALIDA PARA CONTACTOS DOBLES
Salida para contactos con conductores que continúan a otra salida. En las Instalaciones eléctricas de cualquier tipo, es bastante común que se conecten varios contactos, o bien, que después de un contacto existan salidas para diferentes aparatos. En estos casos, el alambrado se hace de distinta manera, como se muestra en la siguiente figura:
ESTA ES UNA VARIANTE DE LA CONEXiÓN ANTERIOR
t: ~,
w
t-
. cr::[
Z W
,•
j
u.
TUBO CONDUIT FUENTE (Al
FUENTE
(BI
(el
SALIDA DE CONTACTOS CON CONDUCTORES HACIA OTRA SALIDA
LÁMPARA CONTROLADA POR UN APAGADOR DE PARED
Esta es la combinación de las Instalaciones eléctricas que es probablemente el circuito más simple y el más sencillo de alambrar. En las figuras siguientes, se muestra el procectrnrento con dos opciones para conectar el
,_..".._.....,.._ ........... ""'LAINT......
TACIÓMD. LO. CJIIC:UIT08 aLliCT.'CO
••
MI
••
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--.
~;;...&.,I.:d.~3I!!!..~IIWI!I-..~n
n I
--
PMlNA 102
apagador y en las versiones de tubo conduit o con cable armado. En la primera opción; se llevan dos conductores negros de caja de salida al apagador y se conectan al mismo. Se conectan 105 extremos superiores uno al conductor negro desde la fuente y el otro a la luminaria o lámpara.
ALIMENTACiÓN
'X'
(A) SIMBOLO
PORTA·LÁMPARA V LÁMPARA
(C) ALIMENTACiÓN
EGRO
• (B) DIAGRAMA BÁSICO DE ALAMBRADO
BLANCO ALIMENTACION
All". ENTAC16M
NEGRO TUBO CONOUIT
"Y'
BLANCO
CABLE ARMADO
GENERALMENTE EL CABLE ARMAOO SE USA EN INSTALACIONES NO OCULTAS (SUPERFICIALES)
(O)
(E)
• SALIDA PARA LUMINARIA CONTROLADA POR UN APAGADOR DE PAREO
LA IMT.RPR_TAClÓM D. LOa ClRCUIT08
_LtCTR.CO.
_M
I A.
material
En la segunda opción (D), se muestra cómo un alambre negro se lleva en forma continua durante toda la trayectoria hasta la caja del apagador, en lugar de estar seccionado en el punto X, como se muestra en (e). En (E) se muestra la ejecución con cable armado o tubo conduit no metálico.
LÁMPARA CONTROLADA POR UN APAGADOR LOCALIZADO ANTES DE LA LÁMPARA
Esta es una variante del caso anterior y se puede alambrar tarnblén con dos conductores, Todos los alambres antes de la caja del apagador corresponden esencialmente al caso anterior, como se muestra en la figura siguiente: CAJA
BASE (PORTA-LAM PARA)
,/ CAJA
LAMPARA APAGADOR
CONECTOR
ALIMENTACiÓN
APAGADOR Y FUENTE DE ALIMENTACiÓN AL FINAL DE UN CIRCUITO
CONTROL DE UNA LÁMPARA DESDE UN APAGADOR ADELANTE DE LA LÁMPARA
Este tipo de Instalación se puede hacer ya sea en Instalaciones nuevas o en apucactones o modificaciones de algunas rnstetecrones. El procedimiento es virtualmente el mismo para ambos tipos de actividades. En la figura de la página siguiente, se muestra la forma de alambrar este caso.
material
PÑl~
;
PS
" (A)
TODOS LOS ELEMENTOS ESTAN CONECTADOS EN PARALELO 3 CONDUCTORES
FUENTE
•
APAGADOR
APAGADOR
1
DE CAOENA;
(8)
CAJA DE SALIDA PARA LÁMPARA
CAJA DE SALIDA PARA LÁMPARA
BLANCO
BLANCO NEGRO
NEGRO
3 CONDUCTORES Y CONEXiÓN
TUBO CONDUIT
NEGRO CAJA PARA APAGADOR
(C)
•
COMBINACION DE TRES SALIDAS
l.A INTERPRETACiÓN DE l.OS CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN LAS INSTALACIONES El.iCTRICA. RE.ID.NCIAL ••
104
PMaNA loa
c:.v1TULO 2.
SWITCH MONTADO EN PAREO
@)
LÁMPARA
I I I I I I
I I I
-
------_._--I
LOS SWITCHES EN PAREO PUEDEN CONTROLAR LAS LÁMPARAS EXCEPTO EN COCINAS
gg LOS SWITCHES EN PAREO CONTROLAN LAS LÁMPARAS EN TECHO EN LAS COCINAS
.:f /
"'\
)
\. ./
I
I
(
)
EN UN 8AAo SE HACEN CONSIDERACIONES DISTINTAS A LAS DE UN CUARTO
APLICACIONES
............... .......... ..__LA INT.RPII.TACIÓ.
DE SWITCHES
&~.~.......
D& LO. ClIICUIT08 .L~CTlllc:oa .N ...L .
~-"1.
~.:.......:........,¡.......e~u.-I...,.;Iil.:.llll.lI
ma nal
PM1NA loe
LÁMPARA CONTROLADA DESDE UN PUNTO
ALAMBREOE
CONTROl
TUBO CONOUIT ATERRIZADO CONDUCTOR NEUTRO
•
-
CONDUCTOR
_-
De CONTROL \ ~.A_'
.-. ..
DIAGRAMA DE ALAMBRADO
I
-
DlAGRAMA ELÉCTRICO
"1
L2
L1
LINEA
~
..,
At.AIIItBRE DE CONTROL
Y-L/ =.
ALAMBRE NEUTRO
DIAGRAMA DE ÚNEA
material
,__PMINA ALIMENTACiÓN
107
DE UNA LÁMPARA A TRAVÉS DEL APAGADOR
Algunas veces los conductores de alimentación vienen de la parte de abajo y van a través de la caja del apagador, como se muestra a continuación:
OBSERVA QUE SIEMPRE LA LÁMPARA y EL APAGADOR ESTÁN EN SERIE
BLANCO
(B)
(A)
__
,~."
I
TUBO CONOUIT
...
,
--
.... ....
,,
CON PUENTE A
'
EL TUBO CONDUIT DEBE SER PVC DE 13 mm (112 pulg)
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I
•
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SE CORTAAQul y SE \ \
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"
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....
CONECTAN LOS EXTREMOS AL SWITCH O APAGADOR
,
.... (O)....
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." , --
I
ALIMENTACIÓN
(C)
~
LÁMPARA ALIMENTADA POR SU SALIDA y CONTROLADA POR APAGADOR
rlal
pAca
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::l
u.
·••
•
FUENTE
(A)
(Bl A. SIMBOLOGIA. B. OIAGRAMA DE ALAMBRADO. e-o. CONEXIONES.
FUENTE
- -- - .....
-
x
(e)
x (O)
EL SWITCH CONTROLA EL PRIMER APARATO o SALIDA y LOS CONDUCTORES VAN HACIA UNA SEGUNDA SALIDA (LÁMPARA) QUE TIENE CONTROL POR CADENA
EL CIRCUITO DE UN APAGADOR CONTROLANDO DOS SALIDAS DE ALUMBRADO Cuando un apagador se usa para controlar dos salidas al mismo tiempo, en estos casos, las conexiones son más simples. En la figura siguiente, se muestra la forma de alambrado.
LA INTaRPRIETACI6N DIE-LOS CIRCUITOS lEL.kTltICOS aH LAS
....... _._~
.... "........
material
CAprTUL02
FUENTE
(A)
(B) OBSERVA LA CONEXION OEL APAGADOR CON RESPECTO A LAS LAMPARAS EN PARALELO
A. SIM80LOGIA. B. DIAGRAMADE ALAU:BRADO. C. LA COMBINACIÓN. USANDO TU.BO CONOUIT. D. LA COM,8INACION USANDO CA8lE.
BLANCO
- _- - - ....
NEGRO
ce) BLANCO
TUBO CONOUIT
A L.A SIGUIENTE SALIDA
(O) AL SWITCH
ALIMENTACION A DOS SALIDAS DESDE UN MISMO PUNTO POR UN SWITCH
EL APAGADOR DE TRES yjA.S y SUS CONEXIONES •
Cuando se tiene un par de apagadores de tres vfas para controlar una salida, hay muchas posibles apücacrones o secuencias en las cuales la alimentación a los dos apagadores y la salida se puede arreglar, Un factor Importante en la etecctón de la secuencia o aplicación depende de la forma de alimentación. Las tres formas más comunes son:
1;::>
Alimentación
- Apagador - Apagador - Salida.
Alimentación
- Salida - Apagador - Apagador.
Alimentación
- Apagador - Salida - Apagador,
LoA IN",aRPRIlTACIÓN .DL&.Ga CIRCUITO. aa..jCTRac:o. aN
I
a. material
PÁGINA
110
Para controlar una lámpara desde dos puntos distintos, se requiere de un tipo diferente de apagador al que se ha estudiado prevtarnente. A este apagador se le conoce como "de tres vfas" y tiene tres terminales en lugar de las dos que tienen; los apagadores comunes, una de estas terminales se conoce como el punto común y está siempre energizado. Esta terminal, por lo genera,l, debe tener u na marca comú ni las otras dos terml nales mostradas en el otro extremo del apagador se alternan su función. Cuando la palanca del apagador está en una postcíón (por ejemplo, hacia arriba) una terminal está conectada al conductor vivo o energizado y el otro no. Cuando la palanca se acciona nacta abajo, las terminales cambian de estado. Esta es la forma en cómo trabajan los apagadores, pero para explicar operación del Circuito, se muestran 105 diagramas esquemáticos de siguiente figura, en donde se puede observar que los apagadores 51 y están conectados en posición opuesto uno de otro, esto proporciona situación espectat de estos apagadores en estos circuitos de control.
LINEA
la la 52 la
1'\.52
7':51 Oo·
~o
COMÚN
DIAGRAMA
DE CONEXIONES
CON APAGADORES "CERRADO"
S1 y 52 EN
,
NEUTRO
,
,
(a)
LINEA
~S1
, . ....
COMUN
•
~S2 DIAGRAt.tA
DE
CONEXIONES
CON APAGADORES 51 y 52 EN "ABIERTO'
NEUTRO
, (b)
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL CONTROL DE UNA LÁMPARA DESDE DOS LUGARES
Este tipo de circuito se puede usar, por ejemplo, para controlar la lámpara de un hall desde abajo o desde arriba de las escaleras, se pueden usar apagadores con lámparas de control para tener Indicación de su estado.
LoA INTIIRPRIlTACIÓN DIlJ..08 CIRCUITO. IlL*C1'IIICO. IIN
I ••
------........._-----
matenal
PM1NA:
CApITULO 2
It I
DIAGRAMA OE CONEXIONES CON APAGADORES DE 3 VIAS E INDICACiÓN DE "APAGADO" O ·ENCENDIDO· NEGRO
NEGRO
3 VIAS VIVO NEGRO NEGRO
NEUTRO BLANCO
APAGADOR ILUMINADO DE TRES VIAS LAS LÁMPARAS IND'ICAN EL ESTADO DE CADA APAGADOR
LÁMPARAA CONTROLAR I
lOS APAGADORES DE TRES VIAS POR lO GENERAL ESTAN LOCAllZAOOSENLUGARES DISTINTOS y SU APLICACIÓN FACILITA EL CONTROL DE LA LÁMPARA
51@! o
APLICA.CIÓN DEL APAGADOR DE 3 VfAS
ma erial
t
PÁGINA
ALAMBRADO
PARA EL CONTROL
DE CONTACTOS
ra
DESDE DOS POSICIONES
•
~AQÓN{o:O::::::::::;()O TORNIlLO 08SC\JRO
TU80
ClA!IE!RTA
REMOIIIOA
PLANTA ARQUITECTÓNICA
CAPITULO 2.
AL.AMBRADO
AU'llENTACI6N
DE UN CI'RCUITO COMBINADO
LÁMPARA-A.PAGAOOR-CONTACTOS
{o====== NElJTRO
TORNU.O oescURO
cuelERTA ~
I
I
-_ . -0-----0 I 0'
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~, ,
CID
(1)'"
CID
o
PLANTA ARQUITECTÓNICA
C,"CUITo. ..... lic'tll.co. 11.
LA ~N"tIlIlPII.TACI6fl DIl1.0 ~
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PÁGINA 114
CONTROL DE UNA LÁMPARA DESDE DOS POSICIONES
CII8Ui DECONTROl ODESCOfolE.lQON
COHOlNTA
TIERRA
COHOUCTOft
ATleMA
SWI'TCIi 2 CE TRUw.s
SW1TCt1 1 CE TRESlIlAs
--
1
SW1TCH2DE
TRES viAs
NEUTRO
.AUMlAES VIAJEROS DIAGRAMA DE AlAMBRADO CON AUMENTACION PORTA LÁMPARA
AINo4BRES \ll.t.JE~
DIAGRAM.A DE A.LAMBRADO OON ALIMENTAcION PARA EL SWITCH A APAGADOR
•
HILO CE CONTROL. O DE$CIONE'XIÓf! OONOUITA TlERRA
SWITCH 2 ce mes viAs SVVITCt11DE TRfS
DIAGRAMA ELtCTRfCO
lIlAs
~DE
-[~ ::t::J::::::} ""'_NTIICION ALAMBRE ·DE CONTRa. o
APNJADOR 2 DE APAGADOR I DE TR.!slIIAsh
TRES lIlAs
oeSCOHEXlÓN
OlAGRAMA DE ALAMBRADO CON AUMENTACIÓN POR EL SWITCH 2
LA IHTaIlPllaTACló,.,
DIAGRAMA DE LfNEA UNlflLAR
DIKL.O. CIRC;:UITO.aL..CTIlICO.
aH L.A.
L__.....:::....:..:...:.._ ...!!!!!~!::!!!!!!!!!!!..! ..!-=:!Ii!!CT:!!.!IC~·~·!.!!!!!!!!!!!!!!:!!!,_
==:;:::'=J material
11'5
PÁGINA
CAPITULO 2
CIRCUITOS MUl TILAMPARAS
~E
DECONTROl.
LINEA
O DESCONEXIÓN
ALWBREOE CONTROl.O
NElJTRO
OESOONEXJÓN
NE\JTRO
SWITCH 1
SWlTCH2
LIN:EA
Al..AM9AES VIAJEROS
~ES VIAJEROS
DIAGRAMA DE ALAMBRADO
SWITCH 1
SWfTCH2
A.I.MIlA S VIAJEROS
I otAGRAMA UNIFILAR O DE ÚNEA
otAGRAMA El~CiRICO
CONTROL DE UNA LÁMPARA O CARGA DESDE TRES PUNTOS DISTINTOS
Es también posible controlar una carga sencilla o lámpara desde tres puntos diferentes, esto se aplica cuando se desea controlar por ejemplo una lámpara desde una planta baja, un primer piso y también desde un segundo piso, Este control significa que la lámpara se puede prender o apagar desde cualquiera de estos tres lugares. Esto se aplica generalmente en casashabitación grandes, o bien, en conjuntos habltaclonales. En el circuito mostrado a continuación, tipo tres vías y uno de cuatro vías.
se requieren
LA IN,..RP'R.TACIÓN D. &..OS CIRCUITOS.LiCTRlcoa f""'U-q-a.-_~:;;:;'
:3 apagadores,
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2 del
L ...
a NaTAl. MIONU aLter.IC •• ~.~.~.~ID~.~"~CI~A~L~.:!!.~
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c.vfTULQ
a
PÁGrNA
LAMPARA
"'le
o CARGA
NEUTRO
VIVO
BLANCO
NEGRO
NEGRO
VIVO"-NEGRO 3 VIAS •
" VIAS
CARGA SENCILLA CONTROLADA
3 VAIS
DESDE TRES LUGARES DISTINTOS
~] n11118:M.lij~iBlQJJJ~E IIS~ffAM(&~Q8itA~~ ~E~111.R8:iiW
~
~NJ
iB:m:~ ~~Ali~H.IIJ~mtaNJ
La Norma Oficial Mexicana (NOM) editada por la Secretaría de Energfa y denominada NOM-001-SENER. establece los requerimientos normativos de las componentes de una Instalación eléctrica (conductores. apagadores, etcétera) y también las disposiciones en materia de cálculos para Instalaciones eléctricas. Se deben elaborar dibujos en donde se muestre la vista en planta de las áreas de una casa habitación en donde se realizará la Instalación eléctrica, en estos dibUJOS se hace uso de los strnbotos convencionales usados en las Instalaciones eléctricas. que son los que se Indican a continuación:
LA INT.RPIIETACI6N DE LO. CIRCUITO. E¡.jCTRleos
EN La. ___________
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xi material
PÑllNA 117
CAr'TUL02
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LA INTERPRETACiÓN D&.,LO. CIRCUITO. EL.jCTRIC08 EN L.••
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El ~ IJ.)
....
ª en
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PAGIN.A
CA"'TULO 2 . .
SfMBOLOS OBJETO
SIMBO LO
ELÉCTRICOS OBJETO
SIMBOLO
-o
/ SALIOA POR TECHO
S",lIDA POR MURO
§ CONTACTO DÚPLEX
0 APAGADOR SENCILLO
•
O
O
•
APAGADOR DE TRES VIAS
•
•
APAGADOR DE 4 VIAS
o
AGUA
•
O •
•
SAllOAA PRUEBA DE
•
~
\e.J
lÁMPARA CON APAGADOR DE CADENA
118
c.vrTUL02
PMINA. 118
~.sAT1ERRA CABIJ! ISlFlLNI Y TIERRA
~ES
"TIERRA CABlE SIF'-"R y TIERRA COHDUIT NO 1'lOI$P(H$A1IIJ!
CA8lf Bll'1lAR Y TIERRA DE LA I'UEHTES ce ALIoENTACION DIE eNERGlA
ALAMBItI!S "Tl!ARA
ALAMBRADO
DE LÁMPARAS CONTROLADAS POR DOS APAGADORES CON ALIMENTACiÓN POR UN APAGADOR
LA INT ........
.&.jC"."'..
TACJÓN DII LO. CI .. CUITO ••
L.CTRICO.
DE TRES VIAS.
IIN LAS
---...---- ....
PÁG1NA 120
APAGADOR DE TRES VIA.S
ALAMBRADO
,.-
DE APAGADORES DE TRES Y CUATRO VIAS
LA INTERPRETACIÓN
DE LOa CIRCUITOS ELtCTRIc;GS
EN ..L .A...,_.... ... ~
~ ............~ J
m
n I
PÁiGlNA
AlAMBRES A TIERRA
CA8I.E BIFlLAR Y TERRA OVE VIENE DE LA F\JWTE
AlJIIIIfNl ACION
.. C&!N e TRII"II.AA YT1ERRA
Al.N.ll3AE8VHCO CON OIHTA NEGRA
L-----AI.MI6RE
A T1!RRA
N.AAlf1RE IlI.ANCO •___ COtI 01'11 AlcORA
LÁMPARAS CONTROLADAS POR DOS APAGADORES DE TRES VfAS CON ALIMENTACiÓN POR LA CAJA DE UNA DE LAS LÁMPARAS
,._.-..........-._~..__ LA IHT.RPRIITAClÓH D. LO. CIRCUITO. "L~CTRICO •• H ' "'.
lal
PAcal""
122
CONTROL INDIVIDUAL DE TRES LÁMPARAS . TUBO CONDUIT ATERRIZADO
NEUTRO
-
.ALO.MBRE 1
,
I
•
SWITCH 1 SWITOH2
NEUTRO NEUTRO NEUTRO SWI'TCH3
DIAGRAMA UNIFILAR O DE LINEA
EJEMPLO
DIAGRAMA ELÉCTRICO
tt;J -
En la siguiente figura, se muestra el arreglo típrco de la Instalación de una recámara en una casa habttactón. a) Elaborar el diagrama de dtspostctón arquitectónica.
conexiones
a
b) Dibujar los símbolos eléctricos apropiados con números en el dibujo arquitectónico, siguiente:
..............
"Uot ......... _
.....
LA JNTIl"PIIIETAG16N
DIE L.o. CIIIGUITO.
partir
del
dlagra.ma
de
en donde están Indicados de acuerdo a la relación
1lL.-.c:TR.C:O. lEN L.••
c.vfTULO
123
pJ.c¡,.
2
.
.
0 :C
G
0)
(0
0
0 0
0
0 0
(2)
l. Seis contactos 2. Dos apagadores
(0
0
0)
dobles. de tres vias .
.3. SalIda para alumbrado
incandescente.
4. Salida para alumbrado
Incandescente
y apagador de cadena.
S. Salida para TV. 6. Termostato.
7. Salida para teléfono. 8. Salida para ventilador.
...................... ~,¡___.____
LA INT.RPRliTAClÓN
D. LO. CIRCUITO.....
CTIlICO ••
N ....
_......_ ............... ii1I..,Ullioo.liO:iKl m aterial
SOLUCI6N~ Usando la stmbotogta
convencional,
ao 0)
el diagrama
es el siguiente:
1V
200W , ,
200W
1
Qps
300W 100W
,~--~-~~{)
VISTA DE SALIDAS
DE ALUMBRADO
y APAGADORES
EN UNA HABITACiÓN
Copynghted nat rlal
PÑalNA
CApfTUL03
1158
Algunas disposiciones de las normas técnicas para tnstatactones eléctricas, que son de tipo general, relacionadas con las salidas para alumbrado y contactos desde el punto de vista constructivo, se dan a continuación:
-----
~
I
I
1'---. l' ........__ I, II It It
¡lim
ISOMÉTRICO DE LA DISTRIBUCiÓN DE SAUDAS A LAS TRAYECTORIAS DE ALAMBRADO, OBSERVESE QUE ESTE TIPO DE DIBUJO DA UNA CLARA IDEA DEL TIPO DE TRABAJO DE AlAMBRADO A REALIZAR
Copynghtad ma nal
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a 2m
DE UNiÓN
VARILLA
SUELO
R = pI L L•
EJEMPLO
PROFUNDIDAD DE LA VARILLA EN METROS
!tIJ
Calcular el valor de la resistencia de tierra de una conexión hecha con un electrodo de 2.5 m de altura, en un suelo rocoso Que tiene una resistividad p = 3000 U-m.
SOLUCiÓN ~ P 3000 R =-= - .= 1200n
L
2.5
Copynghted matenal
CONEXiÓN
A TIERRA POR MEDIO DE UNA PLACA VERTICAL
Una placa metálica enterrada verticalmente constituye una conexión a tierra. Esta solución se adopta por lo regular para casas o edificios ya construidos. Se usan por lo general placas cuadradas de 1.0 m por lado, o bien placas rectangulares de 1.0 x 0.5 m, que pueden ser de acero galvanizado de 3 mm de espesor, o bien cobre de 2 mm de espesor.
CONEXiÓN -
...... ~ .... t---
ELECTRODO O
PLACA
CABLE DE UNiÓN
1m
SUELO
R
L•
= 0.8 pI
L
PERillETRO DE LA PLACA EN METROS
EJEMPlO ~ Calcular la resistencia de la puesta a tierra de una conexión hecha con una placa de cobre de 1.0 x 0.5 m, en un terreno arcilloso con una resistividad p = 500 .o-m.
.
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Copynghted ma rlal
CAP' LoO'
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'TUB( DE
• TUBO; DE IAGU.
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D¡:tALLE DE
.....
CO.,eXION DEI. ELECTRODO Y CABLE
_,¡"I
ElECTROOO DE TIERRA
PROTECCiÓN DE ED'FICIOS ORDINARIOS CONTRADESCARGAS ATMOSFERICAS
los edificios para los propósitos de la protección contra descargas atmosféricas, en forma Independiente de Que sean comerciales, granjas Industriales, Instituciones (escuelas. hospitales) o residenciales. se clasifican como Clase I y Clase 11.
......... '---'i............... "'-- __
LA ••••••
6. A T' ••• A ••
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'''.TAa.;a
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a
I
I
e
, I
A = 15 m B = 45 m C = 7.6 m
SEPARACiÓN MÁXIMA ENTRE BAJADAS DE TIERRA
Edlficio5 Clase l.
Es un edlf1clo constru Ido en forma convencional y usado con propósitos ordinarios, como usos comerciales, Industriales, residenciales o Institucionales (escuelas, hospitales, corporativos del gobierno, etc.), que no tiene más de 23.0 m de altura.
Edificio clase ". Es un edificio de las mismas características
que
105
de
clase 1, pero con una altura superior a los 23.0 m.
Existen dos categorfas más de edificios, protección contra rayos y que son:
que se deben considerar
para la
Copynghted nat rlal
....,
...,....,
....
I
I
I
A. 6.0 m B • 610 mm CON RESPECTO AL BORDE OEL TECHO
LOCALIZACiÓN DE PARARAYOS EN TeCHO y BAJADAS EN TIERRA
La punta del pararrayos debe quedar al menos 25.4 mm (10 pulg) sobre el nivel del objeto que se va a proteger. En caso de que el Intervalo entre las varillas o pararrayos no sea mayor de 6 (20 pies) y al menos 610 mm (24 pulg) sobre el objeto a proteger y en caso de que el Intervalo entre varillas no sea de más de 6 m (20 pies) pero no mayor de 7.6 (25 pies).
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FORMAS DE CONEXiÓN Y LOCALIZACiÓN
DE PARARAYOS
A = Altura mínima del pararrayos. B = Altura total del pararrayos
e
= Altura del soporte
Instalados.
del pararrayos,
Copynghted matenal
En esta nueva edición del Manual práctico de instalaciones eléctricas se han actualizado todos los capítulos, considerando la versión más reciente de las normas técnicas para instalaciones eléctricas, así como los nuevos enfoques que se han oado a la enseñanza de materias tecnológicas en las instituciones de enseñanza media y superior.
También se han incluido, a sugerencia de los lectores, dos nuevos capltulos: uno sobre la "Reparación y modificación de las instalaciones eléctricas", y otro, acerca de la "Conexión a tierra de las instalaciones eléctricas", temas con un enfoque práctico orientado a la solución de problemas específicos que se presentan comúnmente.
2
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.norlega
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