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• Ruben Dario Florez Rangel

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Editado por C.A. La Electricidad de Caracas

MANUAL PARA EL DISEÑO DE

INSTALACIONES ELECTRICAS EN RESIDENCIAS Sugerencias de orden técnico y recomendaciones mínimas relativas a instalaciones eléctricas de casas y edificios residenciales.

MANUAL PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES ELECTRICAS EN RESIDENCIAS Editado en 1959, 1962, 1965, 1967, 1974 y 1998 por C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS Primera edición, Diciembre 1959 10.000 ejemplares Segunda edición, Enero 1962 10.000 ejemplares Tercera edición, Julio 1965 5.000 ejemplares Cuarta edición, Junio 1967 5.000 ejemplares Quinta edición, Octubre 1974 10.000 ejemplares Sexta edición, Abril 1999

Es propiedad de C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS Av. Vollmer, San Bernardino, Caracas 101 Dirección postal: Apartado 2299, Caracas, Venezuela

19

CONTENIDO Pág. PROLOGO

9

CAPITULO I

LA INSTALACION ELECTRICA EN RESIDENCIAS

1.1 Introducción

10

1.2 Alcance

11

1.3 Elementos principales de la instalación eléctrica en el hogar

12

Acometida Contador Interruptor Principal Tablero Principal Distribución Alimentadores Subtableros Circuitos Ramales Tomas Interruptores 1.4 Funcionalidad y seguridad

15

1.5 Puntos básicos de una instalación adecuada

16

1.6 Símbolos y Símbolos Gráficos

17

3

Pág. CAPITULO II EL DISEÑO DE INSTALACIONES ELECTRICAS PARA RESIDENCIAS UNIFAMILIARES 2.1

Introducción

19

2.2

Procedimiento para proyectar instalaciones eléctricas residenciales

20

2.3

El artefacto eléctrico en el hogar

21

2.3.1 Cocina

24

2.3.2 Lavadero

27

2.3.3 Armarios

28

2.3.4 Dormitorios

28

2.3.5 Baños

30

2.3.6 Sala de estar, Salón, Estudio Biblioteca

33

2.3.7 Comedor

36

2.3.8 Recibo, Pasillo

37

2.3.9 Escaleras

38

2.3.10 Entradas

39

2.3.11 Porche

40

2.3.12 Garaje, Garaje auxiliar

42

2.3.13 Instalaciones exteriores

44

2.3.14 Señales, Comunicaciones

47

2.4

Planos de disposición de interruptores, luces y, tomacorrientes

49

2.5

Ubicación del contador y los tableros

52

2.6

Selección de los circuitos

53

2.6.1 Circuitos de alumbrado

57

2.6.2 Circuitos de tomacorrientes

58

2.6.3 Circuitos individuales

59

2.6.4 Requisitos de los circuitos

59

4

Pág. 2.6.5 Tomacorrientes y enchufes

61

2.7

Trazado de los circuitos

61

2.8

Tamaño de los conductores de los circuitos y de la canalización

65

2.8.1 Conductores

65

2.8.2 Canalizaciones

72

2.9

Cálculo de los cables alimentadores

74

2.10

Selección de los tableros

82

2.11

Selección del tipo de la acometida (para quintas y edificios)

86

2.12

Conexiones a tierra en la instalación interna

90

2.13

Adecuación de instalaciones existentes

94

CAPITULO III PARTICULARIDADES ACERCA DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS RESIDENCIALES

3.1

Introducción

98

3.2

Acometida, caja de medidores y tableros de distribución de edificio

99

3.3

Paso de alimentadores verticales y horizontales

3.4

Sistema de distribución eléctrica en edificios muy altos o de gran área de

103

construcción

104

3.5

Subtableros para apartamentos

105

3.6

Servicios generales

106

3.6.1 Servicio General de Alumbrado

106

3.6.2 Servicio General de Fuerza

107

3.7

Aire acondicionado y ventilación

107

3.8

Señales y comunicaciones

108

5

Pág. CAPITULO IV

CIRCUITOS DE ALIMENTACION PARA MOTORES ELECTRICOS

4.1

Introducción

110

4.2

Componentes de un circuito alimentador de motor

110

a. Protección del alimentador contra sobrecorriente

112

b. Conductores del alimentador

113

c. Conductores del ramal del motor

113

d. Protección contra sobrecorriente del ramal del motor

113

e. Desconexión del motor

114

f.

116

Protección contra sobrecarga del motor en funcionamiento

g. Arrancador

118

h. Arrancador e interruptor de desconexión combinados

119

i.

Circuitos de control remoto

127

j.

Conductores de circuitos secundarios

127

k. Motores

127

4.3

Diseño de circuitos individuales para cada motor

128

4.4

Diseño de circuitos con varios motores en un solo alimentador

130

4.5

Corrientes de arranque permisibles

131

4.5.1 Motores Monofásicos de 120 Voltios

131

4.5.2 Motores trifásicos (208 Voltios) y Monof. (208 y 240 Voltios)

131

4.5.3 Motores de Tipo Especial

133

6

Pág. CAPITULO V MATERIALES RECOMENDADOS PARA EL USO EN INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES 5.1

Introducción

134

5.2

Cables y canalizaciones

135

5.3

Suiches, tomacorrientes, enchufes, cajas

137

5.4

Tableros, interruptores automáticos, fusibles

139

5.5

Materiales para usar a la intemperie

140

5.6

Sistema de control de las salidas por medio de bajo voltaje

141

5.7

Control variable de la intensidad de iluminación

142

5.8

Interruptores temporizados

142

CAPITULO VI EJEMPLO DE ESPECIFICACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

143

BIBLIOGRAFIA

147

ILUSTRACIONES

F - Figura 1 F 2 F 1 T 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F 9 F 2 T 10 F 11 F 3 T

T - Tabla

Esquema del sistema de distribución eléctrica en una residencia Tipos de circuitos y ejemplos de artefactos Lista de artefactos típicos para residencias Cocina y Lavadero Dormitorios y Baños Sala de estar, Comedor, Entrada Pasillo con dos lámparas controles desde dos puntos Escalera. Ejemplo de aplicación de apagadores de 3 vías Porche, Garaje Auxiliar, Garaje Instalaciones exteriores Artefactos que requieren circuitos individuales Tipos de distribución para servicios residenciales Tipos de circuitos residenciales Capacidad de los circuitos ramales más usados en residencias 7

12 13 22 26 32 35 37 39 41 46 50 53 54 56

4 T 5 T 12 F 13 F 6 T

Tipos de circuitos ramales preferidos para residencias Requisitos de circuitos ramales A y B Instalación eléctrica de la planta baja de una quinta Caída de tensión Largos permisibles en metros de circuitos de 120 voltios una fase (conductor de cobre) 7 T Largos permisibles en metros de circuitos de 208/120 voltios tres fases (conductor de cobre) 8 T Largos permisibles en metros de circuitos de 208/120 voltios tres fases 9 T Número máximo de conductores en tubos roscados o no roscados de tamaños comerciales 10 T Carga unidad y factores de demanda para alimentadores 11 T Corrientes permisibles en conductores de cobre aislados en amperes 12 T Corrientes permisibles en conductores de aluminio aislados en amperes 13 T Ejemplo para el cálculo de los alimentadores 14 AT Lista de tableros para la instalación eléctrica según ejemplo Figura 12 14 BT Lista de circuitos de la instalación eléctrica según ejemplo Figura 12 15 T Acometidas interiores típicas para residencias unifamiliares y edificios pequeños 16 T Cálculo de la acometida interior según ejemplo de la Figura 12 17 T Conductor del electrodo de puesta a tierra 18 T Demanda máxima de cocinas eléctricas en hogares 14 F Gabinetes de medición 15 F Esquema general de acometidas 16 F Alimentación en baja tensión de edificación con un centro de medición 17 F Componentes de un circuito alimentador de motor 18 F Sistemas de alimentadores de motores eléctricos 19 T Datos para circuitos de motores 20 T Corrientes de motores a plena carga en amperes 21 T Valor nominal o ajuste máximo de los dispositivos de protección de circuitos de motores 22 T Conductores, cables y cordones para usar en instalaciones residenciales hasta 600V 19 F Suiches y tomacorrientes 23 T Uso de cajetines 20 F Cajetines 21 F Interruptor termomagnético 22 F Tomacorriente a prueba de agua 24 T Alimentadores Aéreos

8

Pág. 57 60 63 67 69 70 71 73 75 78 79 81 83 84 85 88 93 97 101 103 106 111 112 120 125 126 136 137 138 138 139 140 141

PROLOGO La industria eléctrica moderna ha puesto a nuestra disposición un gran número de artefactos eléctricos para el hogar.

Son en realidad sirvientes infatigables y

silenciosos que, además de encargarse de los quehaceres de la casa, hacen grata nuestra vida y nos permiten aprovechar mejor nuestro tiempo.

Algunos de estos sirvientes eléctricos son imprescindibles y se les encuentra en todo hogar venezolano; otros, con el desarrollo de la vida moderna, están siendo adoptados rápidamente y tienen ya acogida general.

De cualquier manera, no es exagerado afirmar que la industria eléctrica se está desarrollando para que todo el mundo: VIVA MEJOR CON ELECTRICIDAD El consumo total de electricidad para usos residenciales en casi todos los países del mundo ha experimentado un aumento considerable; así mismo, ha aumentado el consumo por suscriptor residencial de la zona metropolitana de Caracas.

El consumo de energía eléctrica en el hogar caraqueño ha crecido de un promedio de 2.496 kilovatios hora en el año 1972 a 4.106 en 1997, lo que significa un aumento de un 65% durante veinticinco años. Hay razones fuertes para presumir que este crecimiento continuará prevaleciendo en el futuro.

Su hogar progresa hacia un futuro más ameno con electricidad, y las Compañías Anónimas La Electricidad de Caracas y

Luz Eléctrica de Venezuela están

preparadas para suministrarle todas estas necesidades de energía eléctrica en el Area Metropolitana de Caracas, el Litoral y zonas adyacentes del Estado Miranda.

C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS

9

CAPITULO I LA INSTALACION ELECTRICA EN RESIDENCIAS

1.1 INTRODUCCION

Es un hecho lamentable que un gran número de las residencias recién construidas

tengan

instalaciones

eléctricas

insuficientes

para

las

comodidades de hoy y no permiten el uso eficiente, seguro y cómodo de los artefactos modernos.

¿Quién no recuerda tomacorrientes escondidos detrás de muebles pesados y voluminosos? En ellos se originan aglomeraciones ingeniosas y hasta peligrosas de cordones de extensión con varios artefactos conectados a enchufes múltiples, lo cual origina sobrecargas que, por ejemplo, impide el calentamiento rápido de una plancha eléctrica, o que al tratar de usar una tostadora se dispare el breaker en el tablero, dejando gran parte de la vivienda a oscuras.

¿Quién no ha comprado un radio - reloj y no ha encontrado un tomacorriente para conectarlo?

¿Fluctúan las luces o se apaga momentáneamente su televisor al conectarse otro aparato?.

¿Para conectar un artefacto tiene que desconectar otro?

¿Las posibilidades de colocar convenientemente sus muebles son limitadas por el número insuficiente o la mala distribución de los tomacorrientes?

Estas son algunas de las características de una instalación inadecuada.

10

Ahora bien, si una gran parte de las instalaciones eléctricas residenciales no son adecuadas, ¿cómo podrán servir en el futuro?

Es del interés de todo consumidor de energía eléctrica tener a su disposición una instalación que le permita disfrutar de las múltiples ventajas para “vivir mejor con electricidad"; así mismo, el dueño de la vivienda tendrá mayor facilidad para alquilarla o venderla.

Quien ha disfrutado una vez de las ventajas y comodidades de una residencia con instalaciones eléctricas adecuadas, nunca volverá a otra carente de estas facilidades, y observará siempre el lema:

EXIJO UNA VIVIENDA CON SU INSTALACIÓN ELECTRICA ADECUADA

1.2. ALCANCE

Este manual, no es un manual de proyectos sino un medio de contribuir a formar un sano criterio en el público en general,

así como entre los

profesionales de la construcción, referente a las verdaderas necesidades eléctricas del hogar moderno. Queremos, además establecer los criterios necesarios para definir los requerimientos eléctricos que deben tener las edificaciones unifamiliares y multifamiliares.

11

1.3. ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA INSTALACION ELECTRICA EN EL HOGAR

En todo hogar moderno gran parte de la instalación eléctrica no está a la vista, causa por la cual pasa inadvertida. Vale la pena familiarizarse un poco con sus elementos principales: la acometida, el contador, el interruptor principal de servicio, el tablero principal, los subtableros de distribución con los interruptores de protección, los alimentadores y los circuitos ramales con sus salidas, tomacorrientes e interruptores. Ver Figuras 1 y 2.

FIG. 1 ESQUEMA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION ELECTRICA PARA UNA RESIDENCIA UNIFILAR.

12

FIG. 2

TIPOS DE CIRCUITOS Y EJEMPLOS DE ARTEFACTOS

La acometida es una derivación desde la red de distribución de la empresa de servicio eléctrico hacia la vivienda del consumidor.

Termina en el

interruptor principal de servicio instalado después del medidor de energía eléctrica y es éste el punto donde se entrega la energía eléctrica al cliente. Generalmente el interruptor principal de servicio se instala en un compartimento separado del tablero de medición.

La instalación interna, tema principal del presente Manual, comienza en el interruptor principal de servicio, y está bajo la responsabilidad del suscriptor. Las instalaciones y dispositivos empleados deben estar conforme a las normas vigentes establecidas en el Código Eléctrico Nacional.

13

El centro vital de la instalación eléctrica interior es el tablero principal de distribución, colocado cerca del medidor; tiene tres funciones:

(a)

Distribuir la energía eléctrica que entra por la acometida entre varios circuitos ramales, según las necesidades del hogar.

(b)

Proteger cada circuito ramal contra cortocircuitos y sobrecarga.

(c)

Proveer la posibilidad de desconectar de la red cada uno de los circuitos o toda la instalación interior.

El tablero principal debe componerse de interruptores automáticos. En el pasado

se empleaban fusibles en la forma de tapones, de cartuchos o

cuchillas; sin embargo, la tendencia moderna es hacia el uso de interruptores disyuntores automáticos. En residencias de gran superficie o de varios pisos es recomendable la instalación de subtableros de distribución, ubicados en el centro de sus respectivas áreas de distribución los cuales se conectan al tablero principal por medio de conductores alimentadores.

Los circuitos ramales, formados por dos ó tres conductores de cobre aislados, parten de los tableros de distribución y transportan la

energía

eléctrica hasta los puntos de utilización; un circuito ramal puede alimentar un solo artefacto eléctrico o varios, según las circunstancias. La figura 2 los clasifica en la forma siguiente:

Circuitos de alumbrado, para luces y algunos artefactos de poca potencia, conectados directamente o por medio de tomacorriente o enchufes.

Circuito de tomacorrientes, para artefactos portátiles de menos de 15 A en la cocina, comedor, lavadero y pantry. Los artefactos se conectan por medio de tomacorrientes y enchufes.

14

Circuitos individuales, para alimentar artefactos de más de 20 A y aquellos que por ciertas razones tienen su circuito ramal separado Por ejemplo, una cocina eléctrica, por su alta potencia, debe, tener un circuito individual. Se recomienda proyectar circuitos individuales para el televisor y la computadora personal, a pesar de que sus potencias son relativamente bajas, con el fin de eliminar las perturbaciones momentáneas que se producen al conectar otros artefactos en el mismo circuito ramal. Se sugiere un circuito aparte para el conjunto de refrigerador y congelador para evitar posibles interrupciones del servicio por sobrecargas o por cortocircuitos en cordones de extensión u otros artefactos. En este tipo de circuitos los artefactos tienen conexiones fijas o se conectan por medio de tomacorrientes normales o especiales, según las circunstancias.

Las tomas (o salidas) que conectan los artefactos eléctricos a los conductores de los circuitos ramales, pueden consistir en cajas de salida, para conexión fija, o tomacorrientes para enchufes.

Los circuitos ramales contienen dispositivos para conectar y desconectar los artefactos. Los circuitos individuales en la mayoría de los casos no incluyen interruptores en el punto de conexión del artefacto, usándose para ello los interruptores del tablero de distribución.

1.4 FUNCIONALIDAD Y SEGURIDAD

Es necesario para

los efectos de seguridad que los elementos de la

instalación eléctrica residencial correspondan a las prescripciones mínimas del Código Eléctrico Nacional, Norma COVENIN 200.

En referencias

posteriores a este Código se usarán las siglas C. E. N. Además, deben tomarse en cuenta durante su planificación los elementos de funcionalidad y de comodidad de los circuitos para asegurar una instalación eficiente, conveniente y apta para un buen servicio eléctrico. Para cumplir con estas

15

exigencias funcionales a

satisfacción del usuario, la instalación debe

contener un número suficiente de circuitos y de tomas que permitan el uso simultáneo de un número razonable de artefactos eléctricos, sin que para conectar un artefacto haya que desconectar

otro.

Hay que prever un

número adecuado de interruptores para mayor comodidad. Todas las partes de la instalación, incluyendo la acometida, deben ser de suficiente capacidad para la carga de hoy y prever una capacidad adecuada de reserva para las necesidades del mañana.

Los tipos de estructura que normalmente se usan en Venezuela para la construcción de residencias son tales que los costos de cambios posteriores de las instalaciones eléctricas no sólo son altos, sino casi prohibitivos, motivo por el cual es económico pensar con antelación las necesidades presentes y futuras.

1.5 PUNTOS BASICOS DE UNA INSTALACION ADECUADA En resumen, una instalación adecuada consiste en: a) Acometida de suficiente capacidad; b) Tableros con espacio de reserva para futuros desarrollos, como: aire acondicionado, cocina eléctrica, secadora de ropa; c) Número suficiente de circuitos con bastante capacidad para proveer una reserva adecuada; d) Número suficiente de tomacorrientes y otras salidas, colocados estratégicamente; e) Número

suficiente

de

interruptores

de

pared,

convenientemente

colocados para el control de las luces y artefactos; f)

Canalización de reserva para circuitos que se instalarán en el futuro (como: aire acondicionado, cocina eléctrica, secadora de ropa). Deben

16

incluirse los tubos necesarios para las ampliaciones proyectadas de la casa, como pisos adicionales o alas nuevas; g) Materiales nuevos aprobados por organismos competentes e instalados conforme con las disposiciones del C.E.N.

Una instalación adecuada evita los inconvenientes citados en la introducción de este Manual, y los artefactos eléctricos funcionarán con la máxima eficiencia y rapidez.

1.6 SIMBOLOS Y SIMBOLOS GRAFICOS

Se muestra a continuación una lista de los símbolos más utilizados en el Manual y en los proyectos de instalaciones eléctricas. Esta simbología es la aprobada en la Norma Venezolana COVENIN 398, la que debe ser consultada si se quiere ampliar la simbología indicada en el Manual.

SIMBOLO

DESCRIPCION

AWG

American Wiring Gauge (Calibre de Conductor)

CM

Circular Mil (Milésima de Pulgada)

HP

Caballo de Fuerza

Hz

Ciclos por segundo (Hertz)

Icc

Corriente de cortocircuito

kWh

Kilovatio hora

kVA

Kilovoltamperio

MCM o kCM

Mil circular mils

Y

Conexión en estrella Conexión en triángulo

17

SIMBOLOS GRAFICOS

18

CAPITULO II

EL DISEÑO DE INSTALACIONES ELECTRICAS PARA RESIDENCIAS UNIFAMILIARES

2.1.

INTRODUCCION:

Para realizar, revisar o modificar las instalaciones en una residencia, primer

el

paso es obtener un diagrama del alambrado y las conexiones

eléctricas; este diagrama generalmente se conoce como el plano de las instalaciones eléctricas o el plano eléctrico y viene trazado sobre los planos arquitectónicos. El plano eléctrico se complementa con: los cálculos de la carga de los artefactos eléctricos ubicados en los diferentes ambientes de la residencia; los cálculos de los circuitos individuales, de alumbrado y de tomacorrientes; la ubicación de los tableros de los circuitos y de medición del servicio; los cómputos métricos y las especificaciones generales. Todos estos recaudos constituyen el proyecto eléctrico de la vivienda. El proyecto eléctrico debe responder a las disposiciones de la Norma CONVENIN 200, CODIGO ELECTRICO NACIONAL, el cual es de uso obligatorio en Venezuela según el Decreto Presidencial Nº 46 del 16 de abril de 1974 “Reglamento sobre Prevención de Incendios”. Dada la importancia de las instalaciones eléctricas es necesario que el proyecto eléctrico de una residencia sea avalado por un ingeniero electricista, quien debe estar consciente de que la instalación eléctrica debe ser realizada de manera tal que garantice la vida de las personas que habitan o concurran a la residencia y de evitar daños materiales en caso de fallas eléctricas.

19

2.2-

PROCEDIMIENTOS PARA PROYECTAR

INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

El diseño de las instalaciones eléctricas en residencias se puede resumir en los diez pasos indicados a continuación:

a.-

Selección

de

las

luces

y

artefactos

eléctricos,

interruptores,

tomacorrientes y demás salidas (actuales y futuras) para los diversos cuartos y ambientes de las residencias. b.- Indicación, en los planos de cada planta, de los puntos de luz, artefactos fijos, interruptores, tomacorrientes y demás salidas. Indicar el consumo en Watt correspondiente a cada artefacto y las conexiones entre los interruptores y las salidas controladas por dichos interruptores. c.- Selección de la forma de la acometida (aérea o subterránea) y de la ubicación del contador de acuerdo con la empresa de electricidad. Elegir lugares convenientes para el tablero principal y

los subtableros de

distribución. d.- Calcular el número de circuitos de alumbrado necesarios. Fijar el número y tipo de los circuitos individuales y de los circuitos de tomacorrientes. e.- Trazar la ruta de los cables de los diversos circuitos desde el tablero hasta los puntos de utilización. f.- Fijar el tamaño de los conductores y comprobar la caída de tensión. g.- Calcular el tamaño de los conductores alimentadores. h.- Fijar el número y tipo de los circuitos en cada tablero. Seleccionar el tipo apropiado de tableros, incluyendo los circuitos de reserva. i.- Fijar el tipo y dimensiones de la acometida, de acuerdo con la empresa de electricidad. j.- Indicar las señales y dispositivos de intercomunicación con sus circuitos eléctricos respectivos.

20

De estos diez pasos, el primero se lleva a cabo preferiblemente entre el dueño y el arquitecto con la intervención de un ingeniero según las necesidades, quedando los demás puntos bajo la responsabilidad profesional de este último. Cada uno de los pasos citados se tratará a continuación en mayor detalle, dando a los interesados información útil para la solución de problemas individuales que puedan surgir.

2.3.- EL ARTEFACTO ELECTRICO EN EL HOGAR La planificación de una instalación eléctrica adecuada a la época moderna empieza con la compilación de los requisitos eléctricos de cada cuarto o ambiente de la residencia, es decir, tomando en cuenta los diversos artefactos eléctricos fijos y móviles, los tomacorrientes, los interruptores y los demás dispositivos eléctricos. Para facilitar la selección al dueño y al arquitecto, se ha elaborado una lista que contiene, para los diversos ambientes, los artefactos típicos ya sean fijos o móviles. Ver Tabla 1. En el caso de hacerse el proyecto eléctrico para un futuro usuario, la lista puede usarse como base de conversación con el fin de llegar a una solución que le permita vivir de acuerdo a sus gustos y deseos. No hay receta infalible. Cada caso requiere la atención y, la experiencia del proyectista para su solución más viable.

Las Figuras 3 a 9 muestran

ejemplos representativos. En las siguientes páginas, se ofrece al proyectista un resumen de las reglas convenientes para la aplicación de la electricidad.

Este resumen esta

subdividido según los diversos ambientes de la residencia, de tal manera que pueda servirle como guía en su trabajo.

21

TABLA 1 LISTA DE ARTEFACTOS TIPICOS PARA RESIDENCIAS (Úsese para averiguar las necesidades eléctricas de una residencia en proyecto) CARGA TIPICA W

PARTIDA

ARTEFACTO

A

COCINA

1 2

4 5 6 7 8 9 10 11 12

Luz de Techo Luces de pared para mesa, gabinetes, fregadero, cada una Cocina eléctrica completa Cocina sin horno, 4 unidades Cocina sin horno, 2 unidades Horno Horno microondas Extractor (campana) Calentador de agua Refrigeradora Congelador Lavaplatos Eliminador de basura Lavaplatos con trituradora

B

LAVADERO

1

Lavadora no automática Lavadora automática Secadora de ropa 240V Secadora de ropa 120V

3

2

C 1 2 3 4 5 6 7

D 1 2 3 4

75 75 11.000 6.000 3.000 4.500 1.700 100 3.000 300 350 1.200 450 1.500

300 400 5.000 1.600

DORMITORIO Luz de techo Luz de pared, cada una Lámpara de mesa, cada una Radio, Radio-Reloj Televisor Ventilador portátil Aire acondicionado 12000 BTU Aire acondicionado 15000 BTU Aire acondicionado 18000 BTU

100 60 25 100 250 100 3.500 4.400 5.200

BAÑO Luz de techo Luz de pared, cada una Calentador de agua Extractor

60 60 3000 50

22

PREVISTA EN EL PROYECTO

CARGA FUTURA

TABLA 1 (cont.)

PARTIDA E 1 2 3 4 5 6

7 8 F 1 2 3 4 5

G 1 2

CARGA TIPICA W

ARTEFACTO SALA DE ESTAR, COMEDOR, HALL, ESTUDIO, LIBRERÍA Luz de techo, directa Luz de techo, indirecta Luz de pared Lámpara de pie Lámpara de mesa Alumbrado de escalera Refrigeradora pequeña Aire acondicionado 18000 BTU Aire acondicionado 21000 BTU Aire acondicionado 25000 BTU Timbre de llamada de servicio Equipo de computación DIVERSOS Taller mecánico Bomba de sumidero Hidroneumático Ventilador Aire acondicionado central 21000 BTU Aire acondicionado central 25000 BTU

100 60

EXTERIOR DE LA CASA

1 2 3

Luces de seguridad Iluminación del número de la casa Luces de techo o de pared para terrazas, azotea, porches, patios, cada una Hongos de luz para jardines Poste de luz Reflector Luz en escalera Refrigeradora portátil Bomba de piscina Timbre de llamado en entradas principal y de cocina Sistema de intercomunicación

11

1.500 300 500 500 6.000 7.300

GARAJE, GARAJE AUXILIAR Luz de techo Luz de pared

H

4 5 6 7 8 9 10

200 400 75 100 75 60 200 5.200 6.000 7.300 50 200

23

360 20 100 100 100 60 60 100 200 800 50 150

PREVISTA EN EL PROYECTO

CARGA FUTURA

2.3.1

COCINA

Mientras el área del piso de la cocina ha disminuido durante los últimos años, el uso de la electricidad ha crecido en tal proporción que la forma de instalación utilizada anteriormente y a veces hasta hoy en día, ha resultado claramente insuficiente.

Por eso, la cocina es el lugar donde tiene que

empezar la modernización eléctrica del hogar, ateniéndose a las indicaciones siguientes:

Alumbrado

Como mínimo debe haber una lámpara en el techo para alumbrado general y otra lámpara (de pared o de techo) para el alumbrado local del fregadero, ambas controladas por interruptores de pared.

Se recomienda además

iluminar todas las áreas de trabajo tales como la superficie de los gabinetes inferiores, la cocina eléctrica y las mesas. Los artefactos de alumbrado colocados por debajo de los gabinetes de pared pueden ser controlados por interruptores locales siempre y cuando sean accesibles con comodidad. También se recomienda prever tomas para el alumbrado interior de los gabinetes. Si hay una mesa de comer, ésta debe tener su propia luz de techo o de pared. Es conveniente, en la cocina, disponer de iluminación del tipo fluorescente ya que es más adecuado al ambiente y reduce el calor.

Tomacorrientes de uso general

Se recomienda un tomacorriente para el conjunto del refrigerador y congelador. En las áreas de trabajo debe proyectarse un tomacorriente cada 1,20 metros; cada área con longitud menor de 1,20 metros debe tener un tomacorriente. Estos normalmente se colocan a una altura sobre el piso de 1,10 metros.

24

La mesa auxiliar, de trabajo o de comer, debe tener su propio tomacorriente. Se recomienda un tomacorriente en la pared, que pueda usarse para conectar cualquier equipo portátil, por ejemplo un tostador de pan. Los tomacorrientes de la cocina, excepto el del refrigerador, deben ser dobles o triples. Para su conexión a los circuitos de tres hilos, ver Capítulo II, Punto 2.6.3, Circuitos Individuales.

Tomas para artefactos individuales

La cocina eléctrica y la campana de extracción deben tener un tomacorriente cada una. Se recomienda proyectar una o dos tomas para la inmediata o futura instalación de un lavaplatos automáticos y un eliminador de desperdicios, cuando se haya previsto la plomería correspondiente. Para los relojes eléctricos se recomienda prever una salida especial, recordando que el reloj debe ser visible desde cualquier ángulo de la cocina. El tomacorriente del tipo embutido es el más recomendable. Se recomienda prever un tomacorriente para el congelador de alimentos, bien en la cocina, o en otro lugar conveniente. Los elementos típicos de una cocina moderna son: la cocina eléctrica con su campana conectada al ventilador – extractor, el refrigerador, el congelador, el lavaplatos con trituradora de desperdicios y el calentador de agua. Ver Figura 3. Además, varios de los artefactos portátiles señalados en la Tabla 1 son indispensables para la cocina moderna.

25

ILUMINACION

TOMACORRIENTES

FIG. 3 COCINA Y LAVADERO

26

2.3.2

LAVADERO

El lavadero se ubica en un ambiente donde puedan hacerse todos los trabajos relacionados con la limpieza de la ropa, como muestra la Figura 3. Elementos típicos de este ambiente son: la mesa de trabajo, la lavadora, la secadora, la planchadora, y el calentador de agua en caso de no colocarlo en otro ambiente.

Alumbrado

Es muy importante prever, además del alumbrado general, una iluminación adecuada para los trabajos minuciosos. Debe alumbrarse bien la batea, la lavadora, la secadora y las áreas de planchar. Se recomienda proyectar interruptores de pared para todos los artefactos del Lavadero.

Tomacorrientes de uso general

Se necesita por lo menos un tomacorriente múltiple para uso general. Este se prevé para conectar la máquina de coser, y para usos diversos.

En

ciertos casos, uno de los tomacorrientes para artefactos individuales puede ser utilizado para uso general, si es de fácil acceso. Se recomienda que los tomacorrientes para uso general en el lavandero sean del tipo múltiple, ver Punto 5.2, para repartir la carga entre dos hilos activos.

Tomas para artefactos individuales

Se necesitan tomas individuales para los equipos siguientes: lavadora; planchadora; secador de ropa. En algunas ocasiones es deseable disponer de tomacorrientes para un ventilador y un reloj eléctrico.

27

Se recomienda conectar la salida de aire húmedo del secador de ropa hacia el exterior, para su mejor eliminación.

2.3.3.

ARMARIOS (CLOSETS) EN GENERAL

Se recomienda prever alumbrado adecuado para los armarios en todos los ambientes como cocinas, dormitorios, pasillos y sótanos.

Alumbrado Se debe prever un punto de luz o más según el tamaño, para cada armario. Cuando por cualquier motivo no se puedan instalar luces dentro del armario, el punto de luz debe ser colocado afuera, de tal manera que ilumine el interior. Se recomienda instalar interruptores accionados por la misma puerta, o interruptores de pared cerca de la puerta del armario. Las luces deben ubicarse en la parte superior del armario a fin de evitar que la ropa u otros objetos caigan sobre ellas, con el consiguiente peligro de que se incendien. 2.3.4

DORMITORIOS

Muchas actividades que antaño se llevaban a cabo en la sala de estar se han pasado al dormitorio, por lo cual este exige una instalación eléctrica adecuada. Las paredes corredizas y plegables permiten usar durante el día el espacio íntegro de dos dormitorios adyacentes como estudio o cuarto de juego, diversificación del uso que también se refleja en el uso de diferentes artefactos eléctricos y en las instalaciones señaladas en la Figura 4. De ahí se deduce la necesidad de un sistema de alumbrado flexible.

28

Alumbrado

Hay muchas ideas al respecto, pero lo más usual es un alumbrado general fuerte en el techo, normalmente con iluminación céntrica y luz indirecta o, en instalaciones de lujo, con iluminación indirecta del techo por medio de luces instaladas en un cielo raso. En las cabeceras de las camas se deben prever tomas para luces adicionales; se recomiendan además en espejos, tocadores y en otras paredes, nichos, o columnas, para conseguir efectos decorativos. Existen dispositivos para regular la intensidad del alumbrado que pueden ser ventajosos por sus efectos decorativos o para ahorrar energía. Ver Cap. V, Punto 5.6. Para encender y apagar algunas luces interiores y exteriores es conveniente instalar un interruptor de mando central situado en el dormitorio principal. Se recomienda usar interruptores de tres vías para poder controlar el alumbrado general a voluntad desde la puerta y desde la cama. Los interruptores de pared de fácil acceso desde la cama son preferibles para accionar las luces adicionales.

Tomacorrientes de uso general En el dormitorio, la colocación de tomacorrientes para uso general (un tomacorriente cada 3.60 metros de pared) depende de la ubicación de la cama. Se deben proyectar tomacorrientes a los dos lados del centro del sitio probable de ubicación de la cama, a una distancia no mayor de 1,80 metros del centro.

En los demás espacios de pared hay que prever

tomacorrientes de tal manera que ningún punto utilizable de la pared esté a más de 1,80 metros de un tomacorriente. Es normal el uso, al lado de la cama, de radios, relojes, lámparas, máquinas de afeitar, televisores, equipos de sonidos, juegos electrónicos y otros

29

artefactos eléctricos;

esto implica mayor número de tomacorrientes.

En

estos casos es recomendable usar tomacorrientes triples ó cuádruples.

Tomas para artefactos individuales

Se recomienda tomar las previsiones para instalar en cada dormitorio una salida para un equipo de aire acondicionado.

2.3.5. BAÑOS

Alumbrado

El alumbrado más importante del baño es el del espejo.

Una sola luz

concentrada, sea en el techo o en la pared, no es recomendable. Una solución adecuada consiste en dos luminarias, una para el área de la ducha y la otra para el área del lavamanos. Una tercera luz encima del espejo mejora mucho la iluminación en el momento del peinado. El mismo efecto se obtiene con una luz de techo colocada encima del canto delantero del lavamanos, que al mismo tiempo produce iluminación general. Ver Figura 4. Todas las luces deben ser controladas por interruptores de pared. En caso de proyectar la colocación de más de un espejo, cada uno debe tener sus medios de alumbrado. Al proyectar compartimentos cerrados de duchas o bañeras, se debe instalar una salida para una lámpara a prueba de vapor, controlada por un interruptor de pared situado fuera del compartimento.

30

Tomacorrientes de uso general

Es indispensable prever un tomacorriente cerca del espejo, a una altura de 0,90 hasta 1,50 metros.

Este puede formar parte de las luminarias

ubicadas al lado del espejo. Se recomienda instalar una toma en cada espejo o tocador que se pueda usar para conectar secadores de pelo, máquinas de afeitar, etc. Un tomacorriente que forme parte de una luminaria, se considera satisfactorio si tiene una capacidad de 15 Amperios y está alimentado por conductores de la misma capacidad.

Tomas para artefactos individuales

Se recomienda prever en cada baño una toma embutida para un ventilador controlado por un interruptor de pared.

31

ILUMINACION N

TOMACORRIENTES S FIG. 4 DORMITORIOS Y BAÑOS

32

2.3.6. SALA DE ESTAR (SALON, ESTUDIO, BIBLIOTECA) La sala de estar es el centro de la vida familiar y social. Las actividades de la misma son muchísimas y lo son también el número de artefactos que allí se encuentran. La sala requiere una atención esmerada en la elaboración del proyecto de instalación; el proyecto debe buscar soluciones flexibles, tanto en el alumbrado como en el uso de los tomacorrientes. Ver Figura 5.

Alumbrado

El alumbrado general es imprescindible y se hace preferentemente con luces en el techo.

Esto permite muchas variaciones de luz directa,

semidirecta e indirecta y se adaptan a cualquier estilo de decoración. Además se necesita luces locales según las actividades preferidas de la familia, y es recomendable prever en lo posibles luces fijas de pared o tomas para lámparas de pie. Se recomienda usar interruptores de pared para controlar ambos tipos de alumbrado. Es conveniente proyectar interruptores de tres o cuatro vías para controlar el alumbrado general desde dos o más entradas. Ver Cap. II, Punto 2.3.8 Se recomienda instalar salidas de luces decorativas que producen efectos agradables. Hay muchos tipos de luces de pared y de cornisa; a veces se pueden usar reflectores para efectos especiales. Las luces pueden dirigirse hacia cuadros, tapicerías, vidrieras, anaqueles y bibliotecas. Para ocasiones sociales o cuando la familia se reúne a mirar televisión es atractivo instalar un dimmer, para controlar la intensidad de iluminación. Ver Cap. V, Punto 5.6 Tomacorrientes de uso general

Los tomacorrientes deben ser colocados de forma tal que ningún punto utilizable de las paredes esté a más de 1,80 metros del próximo

33

tomacorriente. Donde las ventanas lleguen hasta el piso, se pueden usar tomacorrientes de piso. Ya se mencionó que algunos tomacorrientes usados para alimentar luces adicionales se pueden operar por medio de interruptores de pared. En este caso se recomienda usar tomacorrientes dobles o triples. Es

deseable

instalar

adicionalmente

un

tomacorriente

sencillo

en

combinación con uno o más interruptores de pared para la aspiradora u otros equipos móviles. También se pueden colocar salidas para relojes, radios, luces decorativas, etc., en anaqueles para libros o en otros lugares. Al proyectar tomacorrientes, es preferible ubicarlos cerca de los rincones y al final de las paredes, en lugar de ponerlos en el centro, ya que de esta manera hay menos probabilidades de que queden escondidos detrás de los muebles. Tomas para artefactos individuales Se recomienda instalar una caja de salida con su canalización para un equipo de aire acondicionado, siempre y cuando no se haya planeado un sistema central.

34

ILUMINACION N

TOMACORRIENTES S FIG.5 SALA DE ESTAR, COMEDOR, ENTRADA

35

2.3.7. COMEDOR

Alumbrado

El comedor, aun cuando este incorporado a otro ambiente, necesita por lo menos un punto de luz instalado normalmente en el techo, controlado por un interruptor de pared. Los puntos de luz se colocan sobre el centro de la mesa, con el fin de alumbrar el área con luz directa. Ver Figura 5. Las luces de pared decorativas, u otros dispositivos similares en el comedor, pueden producir un efecto atractivo en ocasiones sociales. Generalmente se controlan por medio de un interruptor de pared.

Tomacorrientes de uso general

Los tomacorrientes se deben colocar de tal manera que ningún punto de la pared utilizable quede a una distancia mayor de 1,80 metros. Si la mesa va contra la pared, uno de los tomacorrientes deben estar situado sobre el nivel de la mesa. Si se proyecta un gabinete de altura menor de 1.20 metros se debe prever un tomacorriente por encima del tope del gabinete, para conectar artefactos portátiles. Los tomacorrientes del comedor deberán ser del tipo adecuado para su conexión a circuitos de tres hilos. Ver Capítulo Cap. V, Punto 5.2

Tomas para artefactos individuales

Donde se justifique, hay que considerar la instalación de canalización y salida para un equipo de aire acondicionado o un ventilador de alta potencia.

36

2.3.8. RECIBO, PASILLO Alumbrado Hay que instalar puntos de luz controlados por interruptores de pared de tal manera que toda el área esté debidamente iluminada. Las áreas de forma irregular exigen atención especial. Estas disposiciones se aplican para pasillos, salones de recepción, vestíbulos, entradas, recibos y áreas similares. Ver Fig. 6.

FIG. 6 PASILLO CON DOS LAMPARAS CONTROLADAS DESDE DOS PUNTOS

Tomacorrientes de uso general

Hay que proyectar un tomacorriente por cada cinco metros de pasillos, medidos a lo largo del eje. Cada recibo de área de 2,50 metros cuadrados

37

debe tener por lo menos un tomacorriente. En salones de recepción y vestíbulos, los tomacorrientes deben estar colocados de manera tal que ningún punto utilizable de la pared esté a una distancia mayor de tres metros. Se recomienda prever en uno de los interruptores de pared un tomacorriente para conectar la aspiradora, pulidora, etc.

2.3.9. ESCALERAS

Alumbrado

Hay que prever salidas para luces de pared o de techo de tal manera que cada tramo de la escalera tenga una iluminación adecuada. Los puntos de operación en la base y en la cima de la escalera deben tener interruptores de vías múltiples conectadas de modo tal que todo el alumbrado pueda ser controlado desde cada piso; pero

las luces del pasillo que va hacia los

dormitorios deberán ser apagadas sin apagar las luces de la planta baja. Ver Figura 7. Estas disposiciones son de aplicación rigurosa en el caso de escaleras que tienen cuartos habitables en sus extremos. Para escaleras hacia sótanos o áticos que son de estancia temporal, es suficiente un solo interruptor colocado en el piso habitable. Siempre que sea factible, los interruptores de las luces de escaleras, pasillos u otros ambientes adyacentes deben formar un grupo, y no se colocarán muy cerca de los peldaños, ya que una persona puede caerse al dar un paso en falso mientras busca el interruptor.

Tomacorriente de uso general

En los descansos de gran área se recomienda instalar una caja de salida para la luz decorativa, apliques luminosos enchufables, la aspiradora, etc.

38

Se recomienda prever en cada piso, junto con uno de los interruptores de pared un tomacorriente para la aspiradora, pulidora, u otro artefacto de uso eventual.

FIG.7 ESCALERA Ejemplos de aplicación de apagadores de 3 vías

2.3.10. ENTRADAS

Alumbrado

En la entrada principal y en la de la cocina hay que proyectar una, o dos salidas de luz exterior de acuerdo con las condiciones arquitectónicas. En

39

caso de proyectar una sola luz de pared, es preferible colocarla en el lado de la cerradura de la puerta. En otras entradas también se recomienda instalar puntos de luz controlados por interruptores de pared colocados dentro de la casa. Las funciones esenciales del alumbrado en las entradas son iluminar la cerradura, las gradas que conducen a la entrada y las personas que estén en la puerta, para alimentar luces que iluminen escaleras interrumpidas o de varios tramos de acceso largos. Estas salidas deben ser controladas por un interruptor de pared situado en la entrada, pero del lado de adentro de la casa. Tomacorrientes de uso general Como mínimo, se debe prever un tomacorriente del tipo resistente a la intemperie, colocado en la pared exterior de la casa, cerca de la entrada y a una altura de 0,50 metros. Se recomienda controlar este tomacorriente por medio de un interruptor de pared situado en el interior de la casa que permita accionar cómodamente una iluminación decorativa fuera de la casa y para desconectar el tomacorriente mientras no se usa. Se deben prever tomacorrientes adicionales a lo largo de las paredes de la casa para el uso de artefactos o herramientas eléctricas en el exterior tales como cortadora de césped.

Tales tomacorrientes también deben ser controlados por

interruptores de pared. 2.3.11. PORCHE El porche constituye uno de los lugares favoritos de la casa, y su instalación eléctrica merece la misma atención que la sala de estar y el comedor. Ver Figura 8.

40

ILUMINACION N

TOMACORRIENTES S FIG.8 PORCHE - GARAJE

41

Alumbrado

Cada porche o ambiente techado equivalente debe tener su propio punto de luz controlado por un interruptor de pared. Las áreas grandes, o de forma irregular, necesitan dos o más puntos. Se deben usar interruptores de vías múltiples en las entradas, siempre y cuando el porche sirva de pasadizo entre la casa y el garaje.

Tomacorrientes de uso general

Se proyecta un tomacorriente por cada 3,60 metros de muro que linde con el porche. El tomacorriente debe ser del tipo resistente a la intemperie si está expuesto a la humedad. Es conveniente controlar todos estos puntos con un interruptor de pared en el interior de la casa, al lado de la puerta.

2.3.12. GARAJE, GARAJE AUXILIAR

Estos ambientes a menudo tienen usos adicionales; por ejemplo, el garaje puede servir de sala de esparcimientos, o de depósito de materiales no inflamables.

Hay que tomar en cuenta

estas posibilidades al hacer el

proyecto de instalación eléctrica. No se recomienda usar el garaje como taller mecánico por el inherente peligro de incendio.

Alumbrado

El garaje para uno o dos vehículos necesita por lo menos una luz de techo que ilumine el motor del carro y controlada por un interruptor de pared. En el caso de que el garaje no tenga acceso techado desde la casa hay que prever una salida de luz exterior, controlada por interruptores de pared de múltiples vías desde el garaje y la casa. 42

Es recomendable prever en todos los garajes un punto de luz exterior o un poste de luz, especialmente si las vías de acceso son largas. Ver ejemplo en la Figura 9. Estas luces están controladas por interruptores de pared en la casa y en el garaje; o automáticamente, por medio de un relé fotoeléctrico conectado a la luminaria; esta es una alternativa muy práctica que enciende la lámpara en horas de la noche. En caso de usar el garaje para fines adicionales como depósito, lavadero, deportes, etc., se aplican las reglas pertenecientes a estos usos. Aún en el caso de no planear aplicaciones nuevas por el momento, conviene proyectar puntos adicionales en el interior del garaje.

Tomacorrientes de uso general

El mínimo recomendable sería un tomacorriente doble, pero es bueno proyectar, uno en cada extremo del garaje.

Tomas para artefactos individuales

En el caso de que se piense instalar en el garaje, una mesa de trabajo o un motor eléctrico para abrir automáticamente la puerta, es imprescindible prever tomas apropiadas para estos fines. Ver Tabla 1.

Nota: En garajes residenciales cuyo piso está al nivel o sobre el nivel del terreno,

pueden

hacerse

instalaciones

con

los

mismos

tipos

de

canalizaciones, tomas e interruptores que se permiten en los ambientes de la residencia. En garajes cuyo piso esté por debajo del nivel del terreno, se pueden usar los mismos tipos de materiales de instalación, siempre que se coloquen los tomacorrientes, salidas o interruptores a una altura mínima de 50 centímetros sobre el piso; de no hacerlo así, los conductores deben ser instalados en tubo conduit rígido con rosca y usando terminales apropiados

43

para lugares peligrosos de la Clase I a prueba de explosiones, según Artículo 501-4 (b) del C.E.N.

2.3.13. INSTALACIONES EXTERIORES

Los momentos al aire libre en el jardín o en el patio pueden amenizarse con el uso de la electricidad. La Figura 10 representa algunas variaciones atractivas: la piscina, con su bomba de filtración y sus luces subacuáticas; la terraza alrededor de la piscina, alumbrada por postes con luminarias y provista de tomacorrientes para artefactos eléctricos, tales como una refrigeradora, un radio, o diversos artefactos eléctricos de cocinar; el jardín, provisto de salidas para alumbrado en ocasiones sociales o para actividades deportivas en la noche; la cancha de tenis con sus postes de iluminación. No hay que olvidar prever luces en todos los puntos de los caminos donde puedan ocurrir accidentes.

Durante la noche, un reflector debajo de un árbol puede hacer interesante la vista desde una ventana, que antes era una abertura vacía y de efectos poco confortables. La luz directa con efectos cromáticos permite iluminar hermosas plantas, o una estatua, dejando en penumbra sus alrededores menos atractivos. La misma iluminación que hace atractiva su casa para usted y los transeúntes durante la noche, es un obstáculo para los ladrones. Para mayor seguridad se recomienda instalar, además de la luz de entrada, reflectores en todas las esquinas de la casa, fijados debajo del techo. Estos pueden ser controladas desde un interruptor en el dormitorio principal, o por medio de un relé fotoeléctrico, para operarlas automáticamente al anochecer, y al amanecer.

Es imprescindible para poder disfrutar ampliamente de las ventajas de la vida al aire libre tener suficiente capacidad en la acometida y prever el número suficiente de circuitos reservados para este fin. Se recomienda

44

colocar todas las instalaciones fuera de la casa en forma subterránea. La instalación exterior debe controlarse por medio de interruptores situados dentro de la casa.

45

ILUMINACION

TOMACORRIENTES FIG.9 INSTALACIONES EXTERIORES

46

2.3.14. SEÑALES Y COMUNICACIONES

Señales

Se deben instalar pulsadores en la entrada principal y en la de servicio para accionar timbres, zumbadores o juegos de campanas con sonidos distintos. En casas pequeñas, los timbres y zumbadores a menudo se instalan en la cocina, siempre que puedan oírse por toda la casa. En caso contrario, hay que instalarlos en un sitio más céntrico, normalmente en el hall de entrada. En casas muy grandes se necesitan señales auxiliares en toda el área de uso general. Cuando se requiera, para las señales, tensiones inferiores a 120V, se deberá usar un transformador de 120 voltios a 8, 16, ó 24 voltios, instalado preferiblemente en el tablero de distribución. Generalmente los dispositivos de señalización vienen equipados con sus transformadores. Los conductores para las señales de entrada no deben ser menores que el cobre # 18 AWG. Además de estas señales pueden usarse dispositivos eléctricos para abrir la cerradura de la puerta principal por medio de un pulsador instalado en la cocina o en el hall del segundo piso. Para residencias con servicio permanente se recomienda las siguientes señales y sistemas de comunicación:

a.- Una señal desde el comedor a la cocina, accionada por medio de un pulsador montado debajo del tope de la mesa o en el piso (se acciona con el pie). La conexión se hace por medio de un tomacorriente de piso colocado en el centro de la mesa de comer. b.- Un anunciador visual o auditivo instalado en la cocina, con pulsadores ubicados en cada dormitorio, sala de estar, porche, etc.

47

Sistemas de Intercomunicación

Se recomienda un teléfono de intercomunicación de dos vías instalado en la cocina con estaciones auxiliares en el dormitorio principal, sala de estar y otros lugares deseables. Todos los equipos de intercomunicación se instalan preferiblemente embutidos en la pared. Estas unidades se conectan a cualquier circuito de alumbrado.

Teléfono

Se recomienda instalar por lo menos una caja de salida, conectada por medio de un tubo conduit de media pulgada a la caja de entrada de la acometida, colocada según las normas de la Compañía de Teléfonos. Dicha caja de salida debe estar situada en un lugar céntrico y bien accesible desde la sala de estar, comedor y cocina. Un sitio recomendable para otra caja de salida es el dormitorio principal. Las casas de dos o más pisos deben tener por lo menos una salida en cada piso. Los sitios preferidos para teléfonos adicionales son: el estudio, la cocina o en la pared entre la cocina y el comedor, el hall o pasillo, el cuarto de coser u otro cuarto de uso frecuente, y en general, los dormitorios.

Las páginas anteriores

explican detalladamente las necesidades

eléctricas más comunes de un proyecto.

Las aplicaciones de la

electricidad, en ascenso cada vez mayor, no permiten cubrir todas las situaciones, pero usted puede estar seguro que ningún punto de interés general ha escapado a su consideración. En proyectos de residencias de extensión, fuera de lo común habrán otras instalaciones, por ejemplo ascensores, que deben tratarse con el representante de dichos equipos para su mejor solución técnica.

48

2.4.- PLANOS DE DISPOSICION DE INTERRUPTORES, LUCES Y TOMACORRIENTES

Terminada la elección de las necesidades eléctricas de la residencia, se puede proceder al segundo paso del proyecto. En los planos de plantas de arquitectura se señalan todos lo puntos de luz y sus correspondientes interruptores y líneas de mando entre ellos. Ver los ejemplos en las Figuras 3 hasta la 9. Los interruptores de pared se colocan al lado de la puerta, o en el lado de más movimiento de entradas sin puertas, siempre en el mismo ambiente de los artefactos controlados. Los interruptores de luces o tomacorrientes exteriores se colocan en el interior de la casa. Cada cuarto o ambiente que tenga varias entradas, necesitan un control de alumbrado general desde cada puerta principal, y esto se hace por medio de interruptores de múltiples vías. Si hay dos entradas principales se instalarán dos interruptores de tres vías. Existen en el mercado sistemas de control remoto en baja tensión, que ofrecen una gran versatilidad en el control del alumbrado.

Si en la colocación de dos interruptores que controlan las mismas luces hay una distancia menor de tres metros entre sí, uno de estos interruptores puede ser eliminado. Los interruptores de pared se colocan normalmente a una altura de 1,20 metros sobre el piso. Luego se señalan en los planos los sitios de los artefactos fijos o que requieren circuitos individuales con sus tomacorrientes respectivos e interruptores. La Tabla 2 contiene la lista de los artefactos que, necesitan circuitos individuales.

49

TABLA 2

ARTEFACTOS QUE REQUIEREN CIRCUITOS INDIVIDUALES POTENCIA

CONDUCTORES

VOLTAJE

PROTECCIÓN

W

COBRE AWG

V

DEL CIRCUITO

Cocina Eléctrica

11.000

3-#6

120/240

50A- 2p

Horno empotrado

4.500

3 - # 10

120/240

30A- 2p

Cocina (sin horno), 2 Unid

3.000

3 - # 12

120/240

20A- 2p

Cocina (sin horno), 4 Unid

6.000

3 - # 10

120/240

30A- 2p

Lavaplatos

1.200

2 - # 12

120

20A -1p

5

Refrigerador-congelador

600

2 - # 12

120

20A- 1p

1

Eliminador de desperdicio

400

2 - # 12

120

20A -1p

5

5.000

3 - # 10

120/240

30A -2p

5

400

2 - # 12

120

20A -1p

2,5

Calentador de agua

3.000

3 - # 10

120/240

20A- 2p

Aire acondicionado 12000 BTU

3.500

2 - # 12

120

20A -1p

Aire acondicionado 15000 BTU

4.400

3 - # 12

120/240

20A- 2p

Aire acondicionado 18000 BTU

5.200

3-#8

120/240

50A- 2p

3

Aire acondicionado 21000 BTU

6.000

3-#6

120/240

70A- 2p

3

Bomba de agua, 1/3 HP

500

3 - # 12

120/240

20A- 2p

Bomba de sumidero

500

2 - # 12

120

20A -1p

Taller mecánico

1.500

2 - # 12

120

20A -1p

Computadora personal

1.500

2 - # 12

120

20A -1p

ARTEFACTO

Secador de ropa Lavadora

NOTA

4

5

NOTAS: 1.- Los refrigeradores y congeladores pueden conectarse a tomas de cualquier circuito de tomacorrientes. Sin embargo se recomienda alimentar estos artefactos por medio de un circuito individual. El propósito de esta exigencia es, eliminar la probabilidad de interrumpir el funcionamiento de dichos aparatos para conectar al mismo circuito cordones o artefactos portátiles. 2.

La lavadora automática o la planchadora pueden conectarse a tomas de cualquier circuito de tomacorrientes. Sin embargo, se recomiendan circuitos individuales, porque en cierta parte del ciclo de funcionamiento los equipos requieren el 50%, o más de la capacidad plena del circuito.

3.

En instalaciones de aire acondicionado centrales la carga y las necesidades de los circuitos varían con el tamaño y la capacidad del compresor. Los equipos típicos para residencias son construidos con compresores de 3 ó 5 HP y ventiladores de 1 ½ HP. Los circuitos se instalan de conformidad con las especificaciones del fabricante.

4.

En ciertas condiciones se puede usar 3 - # 8; véase capítulo II, Punto 2.8.1

5.

Debe usarse tomacorrientes y enchufes del tipo para conexión a tierra

50

A pesar de que el Código Eléctrico permite incorporar algunos de estos artefactos a otros circuitos, se recomienda conectar a circuitos individuales. La conexión de los artefactos a sus circuitos se hace por medio de cordones y tomacorrientes de suficiente capacidad, ver Cap. V, Punto 5.2, o con una línea fija; esta última situación es preferible en artefactos fijos, como bombas de agua, acondicionadores de aires, etc. Los suiches de pared son recomendados para varios de estos artefactos, a menos que el interruptor del tablero de distribución correspondiente esté muy cercano y sea de fácil acceso. Luego hay que marcar los sitios para los tomacorrientes. Salvo los arreglos detallados para los diversos tipos de ambientes que hemos tratado en el Capitulo II, Punto 2.3, se aplican las siguientes reglas generales: en salas de estar, dormitorios y comedores hay que prever tomacorrientes dobles a lo largo de las paredes, de tal manera que ningún punto de la pared utilizable quede a una distancia horizontal mayor de 1,80 metros del próximo tomacorriente, es decir, una distancia máxima de 3, 60 metros entre dos tomacorrientes. Siempre es preferible colocar los tomacorrientes al final de las paredes y en los rincones, en vez de ponerlos en el centro, para evitar que queden escondidos detrás de los muebles. Es deseable instalar un tomacorriente adicional sencillo en combinación con uno de los interruptores de pared para el uso de la aspiradora y otros artefactos de uso eventual. En las áreas de trabajo de la cocina y en el taller, la distancia entre dos tomacorrientes debe ser de 1,20 metros; en pasillos dicha distancia puede ser de 5 metros, medidos en el eje del pasillo.

La distancia entre

tomacorrientes debe ser de 3,60 metros en las paredes exteriores de la casa lindantes al porche, terrazas y patio, aunque en estos ambientes de uso frecuente se recomienda mayor número de tomacorrientes. La altura de los tomacorrientes en cocinas y mesas de trabajo es de 1,20 metros sobre el piso. Los tomacorrientes normales en las paredes deben tener 0,30 metros sobre el piso.

51

Los tomacorrientes situados a la

intemperie en la pared exterior de casas o en garajes se instalan a 0,50 metros sobre el suelo. Los interruptores que controlan tomacorrientes en la casa o fuera de la misma pueden instalarse aproximadamente diez centímetros más abajo, para distinguirlos mejor, es decir, a 1,10 metros de altura. Se debe indicar en la salida de cada artefacto el consumo eléctrico en vatios.

Esto se hace, si no hay datos exactos, de acuerdo

con las

indicaciones de la Tabla I. Los tomacorrientes de uso general y los que pertenecen a circuitos de tomacorrientes, ver Capitulo 2, no necesitan esta indicación. Se deben añadir en los planos los sistemas de señales, de comunicación y de teléfonos, según lo expuesto en el capítulo II, Punto 2.2. Es preferible hacer un plano aparte para conseguir más claridad en los dibujos, señalando en uno la iluminación y en otro los circuitos de fuerza y de comunicación.

2.5.

UBICACIÓN DEL MEDIDOR Y LOS TABLEROS

En casos de quintas y casas residenciales, el medidor debe montarse en un lugar no muy distante de las líneas de la Empresa de Electricidad y bien accesibles para su fácil lectura y revisión. Tales lugares son: la parte exterior del garaje, el zaguán, en la pared exterior de la cocina, o en la entrada lateral. No se permiten lugares dentro de la casa, en sótanos, o cerca de basureros. El tablero principal se coloca, a poca distancia del contador, dentro de la casa preferentemente en el área de la cocina, pantry, lavandero o entrada; así tendrá una situación estratégica y cercana al área de mayor consumo. En residencia de dos pisos o de mayor extensión se proyectarán subtableros de distribución en los puntos céntricos de sus respectivas áreas. Ningún circuito debe tener más de 20 metros de largo entre el tablero y el primer tomacorriente.

52

Como resultado de estas previsiones, los circuitos deben ser tramos cortos desde los tableros de distribución estratégicamente colocados, en vez de circuitos largos que parten de un tablero principal. Las consecuencias son una mejor regulación de tensión y un mínimo de interrupciones de servicio por aumento de carga.

2.6.- SELECCIÓN DE LOS CIRCUITOS

Ahora están debidamente preparados los planos para poder proyectar los circuitos. Los tipos normales de distribución para servicios residenciales son dos: monofásico y trifásico. Ver Figura 10.

FIG.10 TIPOS NORMALES DE DISTRIBUCION PARA SERVICIOS RESIDENCIALES

53

El sistema monofásico de 120/240 V. con tres hilos se usa mucho en residencias. Permite, según la Figura 11, circuitos de 2 hilos (a) y (b) con 120 ó 240 V y circuitos de 3 hilos (c) de 120/240V. En otras instalaciones, especialmente donde se usan motores de mayor potencia, la distribución se basa en el sistema trifásico. Esto permite dos tipos de circuitos similares a los ya mencionados. Figura 11, (d), (e) y además circuitos trifásicos de cuatro hilos, (f), para casos de mayor potencia. En este último, el cuarto hilo es el neutro, y entre él y los activos hay 120 V., mientras que entre los activos existe una tensión de 208 V.

FIG.11 TIPOS DE CIRCUITOS RESIDENCIALES

54

La instalación con circuitos de un solo activo, se justifica solamente para estudios o apartamentos pequeños y sin cocinas eléctricas. Los artefactos de uso doméstico que se conectan en 120 V. están limitados a 2.000 W. de consumo. Los aparatos de mayor capacidad deben usarse en 208 V. En instalaciones modernas, cada hogar debe tener dos activos y neutro; además de disponer de mayor potencia, este sistema le permite el uso de artefactos mayores de 2.000 W. alimentados en 208 V. Cada uno de los circuitos ramales puede usarse con 15, 20, 30 ó 50 A. nominales en cada conductor activo. Resultan así muchas combinaciones y altos valores de potencia.

Las

Tablas 3 y 4 indican las características de los circuitos ramales que más se usan en el hogar, las recomendaciones de estas pueden servir de base para casi todos los proyectos de instalaciones residenciales. El conductor puesto a tierra debe ser identificado en toda la instalación para evitar errores en las conexiones. Los conductores de cobre, calibre # 6 AWG y menor estarán identificados en toda su longitud por un acabado exterior color blanco o gris natural. Los conductores puestos a tierra de calibre mayor que el # 6 AWG, serán identificados ya sea por el acabado blanco o gris, o podrán identificarse mediante una marca blanca o gris en los extremos, hecha durante la instalación; la marca se puede hacer con pintura o con cinta aislante plástica. Una información más detallada se obtiene en el C.E.N. Sección 200 y 210.

55

TABLA 3 CAPACIDAD DE LOS CIRCUITOS RAMALES MAS USADOS EN RESIDENCIAS DESCRIPCION Circuito monofásico 2 hilos 120 V

Circuito monofásico 3 hilos 2 x 120/240 ó 120/208 V

Circuito trifásico 4 hilos 3 x 120/208 V

USO % (1)

15 A (2)

20 A

30 A

50 A

70 A

100

1.800W

2.400W

3.600W

6.000W

8.400W

80

1.500W

2.000W

3.000W

5.000W

7.000W

50

1.000W

1.500W

2.000W

3.000W

5.000W

100

3.600W

4.800W

7.200W

12.000W

16.800W

80

3.000W

4.000W

6.000W

10.000W

14.000W

50

2.000W

3.000W

4.000W

6.000W

9.000W

100

5.400W

7.200W

10.800W

18.000W

25.200W

80

4.500W

6.000W

9.000W

15.000W

20.000W

50

3.000W

4.000W

6.000W

9.000W

15.000W

NOTAS: (1) La columna de uso se entiende como sigue: 100% - Capacidad máxima del circuito – voltaje x amperaje permisible del conductor con carga puramente óhmica. 80% - El 80% de la anterior – capacidad de diseño normal. 50% de la capacidad máxima – capacidad de diseño conservador y recomendada cuando se prevé crecimiento (2)

No se recomienda por su poca capacidad.

Basándose en los planos mencionados al comienzo de este capítulo, la selección de los circuitos para un hogar se efectúa en el orden siguiente:

56

2.6.1. CIRCUITOS DE ALUMBRADO Los circuitos de alumbrados, de 15 ó 20 Amperios, 120 Voltios, deben alimentar todos los puntos de luz en la casa y los tomacorrientes con la excepción de los que pertenecen a los circuitos individuales y circuitos de tomacorriente en cocina, pantry, lavandero y comedor, o ambientes equivalentes. Se debe prever un circuito de 20 A. para cada 50 metros cuadrados, o un circuito de 15 Amperios para cada 35 metros cuadrados de área de piso. Las salidas alimentadas por estos circuitos se reparten por igual entre ellos. Se recomienda proyectar circuitos separados de alumbrado y de tomacorrientes en salas de estar y en dormitorios. Los circuitos de tomacorrientes en estos ambientes pueden ser del tipo de tres alambres y equipados con tomacorrientes múltiples. TABLA 4 CIRCUITOS RAMALES PREFERIDOS PARA RESIDENCIAS Y SU CARGA DE DISEÑO DESCRIPCION Y USO

Número y tipo (1) de conductores de de Cobre (mínimo)

Capacidad del circuito

Capacidad del conductor

Carga (2) de diseño

(2 - # 14)

(15 A)

(15 A)

(1.500 W)

2 - # 12

20 A

25 A

2.400 W

2 - # 12

20 A

25 A

2.400 W

3 - # 12

20 A

25 A

4.800 W

2 - # 12

20 A

25 A

2.400 W

2 - # 10

30 A

30 A

3.000 W

3 - # 12

20 A

25 A

4.800 W

3 - # 10

30 A

30 A

6.000 W

3-#8

40 A

40 A

8.000 W

3-#6

50 A

55 A

10.000 W

3-#4

70 A

70 A

14.000 W

Circuito de alumbrado 120 V, 2 hilos

Circuito de tomacorrientes 120 V, 2 hilos (sencillo) 2 x 120 V, 3 hilos (doble)

Circuito individual 120 V, 2 hilos

Circuito individual 2 x 120/240 ó 2 x 120/208 V, 3 hilos

NOTA: () No se recomienda por poca capacidad. Úsese cable #12 AWG 20 A como mínimo en instalaciones residenciales. 1. El tamaño de conductores indicado es el mínimo. A veces hay que usar conductores de mayor sección para reducir la caída de voltaje, véase Figura 13. (Véase Tabla 210-24 C.E.N. como referencia complementaría). 2. La carga de diseño se fijó en el 80% del producto del voltaje por la corriente nominal. Este valor es la máxima carga admisible en caso de conectar artefactos que contienen motores. En caso de que la carga no contenga motores, se recomienda usar los mismos valores de carga de diseños para tener una reserva de capacidad para factor de potencia, menor de 1, o para aumentos de carga futuros, y contribuyen a mantener baja la caída de voltaje, especialmente en circuitos muy largos. Véase también la tabla 5.

57

2.6.2. CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES

Para alimentar los tomacorrientes normales en la cocina, pantry o comedor, se debe prever un mínimo de dos circuitos de 20 A. 120 V., o mejor un circuito de tres hilos de 20 A., 2 x 120 V., este último equipado de tomacorrientes múltiples. Este circuito puede, además continuar hacia el lavadero para alimentar los tomacorrientes que no estén conectados a circuitos individuales. El uso de circuitos de tres alambres para alimentar los tomacorrientes en los ambientes antes mencionados es un recurso económico para la distribución de la carga y ofrece ventajas prácticas. Tales circuitos tienen mayor capacidad en cada toma y reducen la caída de tensión. También dan mayor flexibilidad en el uso de los artefactos. Para máxima eficacia en el uso, cada conductor activo del circuito debe alimentar la mitad de los tomacorrientes. Cabe mencionar que todos los circuitos de tomacorrientes en los ambientes arriba citados deben ser de 20 A. nominales. Pero se proyectan solamente con el 80 ó 50% de esta carga, dejando una reserva para aumentos de carga futuros, véase el Cap. II, Punto 2.8.

El circuito de 2 x 120 V. tienen

una capacidad de diseño de aproximadamente 4000 W con el 80%, y de 2.500 W con el 50% de capacidad nominal. Ver Tablas 3 y 4. En la sala de estar y en los dormitorios se recomiendan circuitos de tomacorrientes del tipo mencionado en el párrafo anterior y de acuerdo a las exigencias del propietario. Es conveniente proyectar un circuito para las áreas exteriores de la casa, aunque por el momento se instalen solamente los equipos de protección necesarios y la canalización para los conductores. El circuito tradicional de tomacorrientes exigido por las ediciones viejas del Código aparece ahora como un circuito de tres hilos que alimentan los tomacorrientes instalados en el área de los gabinetes de la cocina.

El

rápido incremento en el uso de artefactos de cocina portátiles como

58

parrilleras, asadores, sartenes, ollas, tostadoras, cafeteras, etc., obligan a disponer de tres o cuatro circuitos de dos hilos, o de dos circuitos de tres hilos, para el buen funcionamiento de los equipos. 2.6.3. CIRCUITOS INDIVIDUALES La práctica recomendada en diseño de circuitos ramales es la de prever circuitos individuales para los artefactos mayores y los automáticos. En una residencia pueden haber hasta 6 circuitos de 240 V. ó 208 V. y hasta 20 circuitos de 120 V. Hay que prever circuitos individuales para todos los artefactos contenidos en la tabla 2, que se hayan elegido para el uso inmediato en la residencia, o que se han previsto para su futura ampliación. Además se debe prever la necesidad de disponer de circuitos individuales para instalaciones fuera de la casa. Como mínimo deben preverse en los tableros de una residencia unifamiliar una reserva de dos circuitos individuales de 20 A., 120 V. En caso de instalar los tableros en una pared acabada, se deben instalar de una vez las canalizaciones de los circuitos de reserva hasta el próximo espacio sin acabar (techos, sótanos), terminándolos con cajetines de paso. Generalmente los circuitos individuales pueden suministrar cualquier potencia; por esto no deben estar limitados por las capacidades nominales de los circuitos corrientes. Por ejemplo, en quintas se permite un circuito de 70 A. para instalaciones centrales de aire acondicionado. Para proyectar circuitos de más de 50 A., es recomendable tomar en cuenta las instrucciones del fabricante del equipo que se va a instalar.

2.6.4. REQUISITOS DE LOS CIRCUITOS Los requisitos que deben cumplir los distintos tipos de circuitos normales se han resumido en la Tabla 5, la cual ayuda a familiarizarse con la materia y a usarla siempre como referencia al proyectar instalaciones residenciales.

59

TABLA 5 REQUISITOS DE CIRCUITOS RAMALES Conductores RH, TW en tubos conduit CIRCUITO, capacidad nominal Conductor, tamaño mínimo Protección contra sobrecorriente 3 Tipos de salida Portalámparas Tomacorrientes Circuitos individuales Carga permisible con artefactos a motor Carga máxima permisible con factor de Potencia = 1 Uso Circuitos con dos o más Tomacorrientes Carga permisible Uso

15 A (1) # 14 15 A

20 A #12 20 A

30 A # 10 30 A

50 A #6 50 A

todos los tipos Máx 15 A

todos los tipos 15 ó 20 A

Servicio pesado (2) 30 A

Servicio pesado (2) 30 A

12 A

16 A

24 A

40 A

15 A

12 A

20 A (3) 30 A (3) TODOS LOS TIPOS DE CARGA

16 A

Luces y/o artefactos Circuitos de alumbrados y circuitos de tomacorrientes

Prescripciones restrictivas

50 A (3)

24 A

40 A

Luces fijas (4) con portalámparas para servicio pesado en espacios no residenciales; ó artefactos en todos los ambientes

Luces fijas (4) con portalámparas para servicio pesado en espacios no residenciales; ó artefactos fijos de cocina ó cocina eléctrica (5) y calentador de agua fijo.

Ningún artefacto portátil tendrá capacidad La capacidad nominal de ningún mayor al 80% de la capacidad del circuito. artefacto portátil debe exceder 24 A La capacidad nominal total de los artefactos fijos (4) no debe exceder del 50% de la capacidad nominal del circuito, si abastece además luces o artefactos portátiles

NOTAS: 1.- No se recomienda para instalaciones nuevas por su baja capacidad. 2.- Tipo “mogul”. 3.- Sí el artefacto tiene 10 A nominales o más, la protección contra sobrecorriente no debe exceder del 150% de la carga nominal del artefacto. 4.- “Fijo aquí incluye también artefactos continuamente conectados por medio de cordones. 5.- Cocinas eléctricas de 12 kW nominales o menos pueden ser conectadas también con tres alambres #8 (ó 2 #8 y 1 #10). Asumiendo su carga simultánea en 8 kW solamente.

6061

2.6.5. TOMACORRIENTES Y ENCHUFES

Los tomacorrientes y enchufes que se usan para artefactos de 208 ó 240 V. deben ser de tipos diferentes a los usados para 120 V. De tal manera que sea imposible conectar un artefacto a un circuito con un voltaje para el cual no fue diseñado.

Ver Capítulo 5, Punto 5.2;

de igual manera las tomas para

teléfonos y antenas de radios y televisión, deben ser de un diseño diferente a las usadas en 120, 208 ó 240 V.

2.7.

TRAZADOS DE LOS CIRCUITOS

Al final del Punto 2.5 se mencionó la ventaja que representa la instalación de subtableros de distribución, ya que permiten circuitos de poco recorrido. En cuanto al trazado de los circuitos, hay que tomar en cuenta el tipo de construcción previsto para la casa. La forma más frecuente es la estructura con columnas de concreto armado y paredes y techos de bloques huecos. En este tipo de construcción los tramos verticales evitan las columnas y se ocultan en ductos verticales o pasan por las paredes,

que se rematen

después de hacer colocado los tubos. Los tramos horizontales pasan por encima de los bloques huecos de las lozas del techo y pueden así cruzar fácilmente las vigas de la estructura. Se empotra después en la capa de concreto pobre que forma el friso del piso o del techo. Los tramos horizontales de los circuitos de alumbrado se encuentran en el techo, y, los de los circuitos de tomacorrientes en la parte baja de las paredes o en el suelo. Los tramos horizontales siguen siempre el curso más corto entre dos cajas de salida, sin importar los ángulos que formen con el eje de la estructura. Las conexiones entre los tramos horizontales y verticales se hacen mediante codos, y hay que colocarlos de tal manera que no salgan en los pisos o paredes acabadas. Los tramos de los tubos entre caja y caja, o pieza de conexión, no deben tener curvas de más de 180 grados, o un máximo de 270 grados.

61

La indicación del recorrido de los circuitos en los planos generalmente se efectúa por medio de líneas curvas que no siguen exactamente el curso verdadero, pero siempre de tal manera que el ojo pueda seguir fácilmente cada circuito sin confundirlo con otro cercanos. Deben usarse los símbolos gráficos aprobados por las normas COVENIN 398, última revisión.

Se

recomienda dibujar la leyenda exacta de todos los símbolos usados sobre el plano de las instalaciones eléctricas. Un ejemplo para la ejecución de lo expuesto en los puntos anteriores es el de la Figura 12A y 12B.

62

TOMACORRIENTES FIG.12A INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE LA PLANTA BAJA DE UNA QUINTA

63

ILUMINACION FIG.12B INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE LA PLANTA BAJA DE UNA QUINTA

64

2.8. TAMAÑOS DE LOS CONDUCTORES DE LOS CIRCUITOS Y DE LA CANALIZACION

2.8.1. CONDUCTORES

a) Cargas de diseño.

Para elegir el tamaño de los conductores de los circuitos se deben usar las cargas de diseños indicadas en la Tabla 4, tomando en cuenta el porcentaje máximo permitido en el diseño. Un circuito calculado según el procedimiento anterior estaría cargado hasta el 80 ó 50% como máximo en su plena capacidad. El circuito no debe cargarse a plena capacidad. Si la carga comprende motores eléctricos, la carga máxima permitida es del 80% de la capacidad nominal del circuito; por ejemplo, 16 Amperes en un circuito de 20 Amperes. Ver Tabla 5. En los circuitos de alumbrado y de tomacorrientes

de una residencia casi siempre se encuentran

artefactos con motores, y por consiguiente, estos circuitos ya están plenamente cargados, si se han calculado según la “Carga de Diseño” , no contiene reservas para futuros desarrollos. Por esto, el método de cargar los circuitos solamente hasta el 50% de la carga nominal o poco más, es un procedimiento recomendable para todo el circuito, excepto los individuales. Las cargas de diseños del 80% y del 50% de los circuitos más usuales ya vienen calculados en las Tablas 3 y 4 para su fácil aplicación.

65

b) Caídas de tensión

Hay que verificar la caída de tensión en los circuitos, para lo cual se usarán los valores de la Figura 13. Una caída de tensión excesiva causa mal funcionamiento de los artefactos, lo que se manifiesta en poca luz, calentamiento lento e insuficiente de los artefactos que dependen del calor, en arranque lento y aumento de temperatura y de las corrientes en motores. Para verificar con facilidad la caída de tensión se pueden usar las tablas 6, 7 y 8, que se aplican en circuitos de 120 y 208 Voltios, para conductores de cobre y de aluminio. Estas tablas dan directamente el largo permisible del circuito para el 1% de caída de tensión. Para el 2% de caída, hay que multiplicar x 2 los largos indicados en las Tablas, y así para cualquier porcentaje. Si el largo del circuito no excede el máximo permisible, la caída de tensión esta dentro del límite establecido. La caída de tensión para los circuitos ramales no debe ser superior al 3% Ver parte d, Art. 210-19. C.E.N. El conductor neutro de los circuitos del hogar siempre debe ser del mismo tamaño que el conductor activo (o los activos); excepto en el circuito de una cocina eléctrica. Ver Tabla 5, Nota 5. Es conveniente mencionar ciertas particularidades referentes a las cocinas eléctricas. La cocina eléctrica hasta los 12 kilovatios de potencia total conectada se considera como una carga simultánea de 8 kilovatios y se debe conectar a un circuito de tres conductores de cobre 8 AWG (ó 2- # 8 y 1 - # 10 como neutro), 2 x 120 Voltios y el largo del circuito no debe ser mayor de 13 metros.

Es preferible en casas grandes usar tres conductores de

cobre #6 AWG (ó 2 - # 6 con 1 - # 8). La protección del circuito debe ser de 40

66

Amperios en el caso de conductores # 8 AWG y de 50 Amperios al usar #6 AWG (Ver Tabla 5).

FIG.13 CAIDA DE TENSION MAXIMA ADMISIBLE

El uso de cocinas de cuatro o más hornillas con el horno aparte, en vez de la cocina eléctrica tradicional en forma compacta, cambia la práctica de la instalación. Las instalaciones típicas comprenden un equipo de cocinar de cuatro o cinco hornillas insertadas en el gabinete de la cocina y uno o 67

dos hornos separados que se instalan empotrados en otros lugares de la cocina a la altura más conveniente. Los hornos normalmente se conectan a un circuito de 30 Amperios, 3 conductores de cobre #10 AWG, 2 x 120/208 Voltios, mientras el equipo de cocinar tiene su circuito de 30 Amperios, 3 conductores de cobre # 10 AWG, 2 x 120/208 Voltios. Al fijar las

dimensiones

de

los

circuitos,

se

recomienda

recomendaciones individuales del fabricante de los equipos.

68

estudiar

las

TABLA 6 LARGOS PERMISIBLES en metros DE CIRCUITOS DE 120 VOLTS UNA FASE (1) Basados en 1% caída de tensión, conductor de Cobre TW, temperatura del conductor 60º C, frecuencia: 60 Hz, factor de potencia: 0.95 CARGA CONCENTRADA (2)

LARGOS PERMISIBLES (METROS)

120 240 360 480 600

# 14 62 31 21 16 12

#12 96 49 33 25 20

#10 156 78 52 39 31

#8 246 123 82 61 49

#6 372 186 124 93 74

#4 582 291 194 146 116

#2 906 453 302 227 181

#1/0 1.320 660 440 330 264

#2/0 1.658 829 553 415 332

#3/0 2.020 1.010 673 505 404

#4/0 2.480 1.240 827 620 496

6 8 10 12 15

720 960 1.200 1.440 1.800

10 8 6 5 4

16 12 10 8 7

26 19 16 13 10

41 31 25 20 16

62 47 37 31 25

97 73 58 49 39

151 113 91 76 60

220 165 132 110 88

276 207 166 138 111

337 253 202 168 135

413 310 248 207 165

20 25 30 35 40

2.400 3.000 3.600 4.200 4.800

5

8 6 5

12 10 8 7 6

19 15 12 11 9

29 23 19 17 15

45 36 30 26 23

66 53 44 38 33

83 66 55 47 41

101 81 67 58 51

124 99 83 71 62

50 60 70 80 100

6.000 7.200 8.400 9.600 12.000

7 6

12 10 8 7 6

18 15 13 11 9

26 22 19 16 13

33 28 24 21 17

40 34 29 25 20

50 41 35 31 25

120 150 200

14.400 18.000 24.000

8 6

11 9 7

14 11 8

17 13 10

21 17 12

AMP

VOLT-AMP

1 2 3 4 5

Nota: 1)

Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión,por 2 1/2 en el caso de 2 1/2%, etc Los valores son dados para carga concentrada en el extremo del circuito

Nota: 2)

En circuitos que sirven cargas distribuidas, la longitud permisible es la "longitud equivalente", o longitud al centro de cargas.

L equiv. = (KVAi x li) / KVAi

Ejemplo: 10 m, 25 m y 50 m para 1 kVA, 0.5 kVA y

0,3 kVA respectivamente

L eq = (1 x 10 + 0,5 x 25 + 0,3 x 50)/ ( 1 + 0,5 + 0,3) = 21 m para 1% CDV y una carga de 1800VA. La tabla exige: Un conductor de Cobre TW Calibre #6 Para un conductor # 8 la longitud permisible es 16 m, menor que la longitud equivalente requerida

69

TABLA 7 LARGOS PERMISIBLES en metros DE CIRCUITOS DE 208/120 VOLTS TRES FASES (1) Basados en 1% caída de tensión, conductor de Cobre TW, temperatura del conductor 60º C, frecuencia: 60 Hz, Factor de Potencia: 0,95

CARGA CONCENTRADA

LARGO PERMISIBLES (METROS)

AMP

VOLT-AMP

1 2 3 4 5

360 720 1.080 1.439 1.799

# 14 118 59 39 30 24

#12 183 94 63 47 38

#10 297 148 99 74 59

#8 492 246 164 123 98

#6 744 372 248 186 149

#4 1.165 522 388 291 233

6 8 10 12 15

2.159 2.879 3.598 4.318 5.398

20 15 12 9 8

31 23 19 16 13

49 37 30 25 20

82 61 49 41 33

124 93 74 62 50

194 146 116 97 78

302 227 181 151 121

20 25 30 35 40

7.197 8.996 10.795 12.594 14.394

9 8

15 12 10 8

25 20 16 14 12

37 30 25 21 19

58 47 39 33 29

50 60 70 80 100

17.992 21.590 25.189 28.787 35.984

10 8

15 12 11 9

120 150 200

43.181 53.976 71.968

Nota: 1)

#2 #1/0 1.812 2.639 906 1.320 604 880 453 660 362 528

#2/0 3.317 1.658 1.106 829 663

#3/0 4.040 2.020 1.347 1.010 808

#4/0 4.960 2.480 1.653 1.245 996

440 330 264 220 176

553 415 332 276 221

673 505 404 337 269

830 623 498 415 332

91 72 60 52 45

132 106 88 75 66

166 133 111 95 83

202 162 135 115 101

249 199 166 142 125

23 19 17 15 12

36 30 26 23 18

53 44 38 33 26

66 55 47 41 33

81 67 58 51 40

100 83 71 62 50

10 8

15 12 9

22 18 13

28 22 17

34 27 20

42 33 25

Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión por 2,5 en el caso de caída de tensión 2 1/2%, etc. Los valores son dados para carga concentrada en el extremo del circuito.

70

TABLA 8 LARGOS PERMISIBLES en metros DE CIRCUITOS DE 208/120 VOLTS TRES FASES (1) Basados en 1% caída de tensión, conductor de Aluminio, TW, temperatura del conductor 60º C, frecuencia: 60 Hz FACTOR DE POTENCIA: 0,95 CARGA CONCENTRADA

LARGOS PERMISIBLES (METROS)

AMP

VOLT-AMP

# 12

#10

#8

#4

#2

1 2 3 4 5

360 720 1.080 1.439 1.799

118 59 39 29 24

187 94 62 47 37

296 148 99 74 59

735 367 245 184 147

1.153 576 384 288 231

6 8 10 12 15

2.159 2.879 3.598 4.318 5.398

20 15 12 10 8

31 23 19 16 12

49 37 30 25 20

122 92 73 61 49

192 144 115 96 77

296 222 178 148 118

368 276 221 184 147

20 25 30 35 40

7.197 8.996 10.795 12.594 14.394

9

15 12 10 8

37 29 24 21 18

58 46 38 33 29

89 71 59 51 44

50 60 70 80 100

17.992 21.590 25.189 28.787 35.984

15 12 10 9

23 19 16 14 12

120 150 200

43.181 53.976 71.968

10 8

Nota: 1)

#1/0

#2/0

#4/0

300

400

4.481 2.240 1.494 1.120 896

5.604 2.802 1.868 1.401 1.121

551 413 330 275 220

747 560 448 373 299

934 700 560 467 374

110 88 74 63 55

165 132 110 94 83

224 179 149 128 112

280 224 187 160 140

36 30 25 22 18

44 37 32 28 22

66 55 47 41 33

90 75 64 56 45

112 93 80 70 56

15 12 9

18 15 11

28 22 17

37 30 22

47 37 28

1.776 2.208 3.305 888 1.104 1.652 592 736 1.102 444 552 826 355 442 661

Los largos de circuitos indicados se multiplican por 2 en el caso de admitirse 2% de caída de tensión, por 2,5 en el caso de caída de tensión de 2 1/2%, etc. Los valores son dados para carga concentrada en el extremo del circuito.

71

2.8.2. CANALIZACIONES

Se recomienda que las canalizaciones en residencias sean hechas con tubos rígidos a la vista tipo “conduit” o embutidos en las paredes, tipo “EMT”. El uso de este último debe hacerse con las limitaciones del C.E.N., Sección 348. Normalmente, se prevé un tubo para el conjunto de los conductores de cada circuito o de cada alimentador, es decir, para 2, 3 ó 4 conductores, y raras veces más, excepto en circuitos con interruptores de tres o cuatro vías. El neutro de un sistema trifásico no se considera como un conductor al fijar la capacidad de corriente admisible, conforme a la Tablas 11 ó 12.

El Código admite un mayor número de conductores en un solo tubo cuando la capacidad de corriente es reducida (al 80% de 4 a 6 conductores, al 70% de 7 a 24 conductores sobre los valores de las Tablas 12 y 13); estos conductores pueden pertenecer a diferentes sistemas de distribución y a diferentes capacidades de corriente, mientras no excedan,

de 600 Voltios; pero es

preferible evitar este tipo de soluciones por varios inconvenientes como son: la dificultad de introducir muchos conductores en el tubo sin que se dañen, la de identificar los conductores al hacer las conexiones; la mayor probabilidad de que un conductor defectuoso afecte a los demás. En los sistemas de alimentación de un motor, los conductores de mando a distancia, de relés y de medición se colocan a menudo en el mismo tubo.

Los conductores de sistemas de señales o de radio no deben colocarse en el mismo tubo de los conductores de sistemas de luz y fuerza; el Código permite ciertas excepciones de esta regla en sistemas de ascensores y en otros casos específicos. Véase Artículo 210-2 del C.E.N.

Las dimensiones de los tubos se rigen por las indicaciones de la Tabla 9. Por supuesto, no se recomienda ocupar el tubo hasta los limites permitidos por el C.E.N., esto es a menudo difícil o imposible desde el punto de vista mecánico;

72

debido al hecho de que los hilos se tuercen y se doblan dentro del tubo.

Es

recomendable usar, en ocasiones, tubos mayores que los del tamaño mínimo permitido para prever cierta capacidad de reserva para aumentos de carga, o para poder instalar en el futuro conductores de mayor diámetro.

TABLA 9 NUMERO DE CONDUCTORES EN TUBOS ROSCADOS O NO ROSCADOS DE TAMAÑO COMERCIALES (BASADO EN LA TABLA 3ª DEL CEN) DIAMETRO DEL TUBO (PULGADAS) TIPO DE CONDUCTOR

TW

RH

TW

THW

RH

RHW

Calibre

1/2

3/4

1

1 1/4

1 1/2

2

2 1/2

3

3 1/2

4

14

8

15

25

43

58

96

168

12

6

11

19

33

45

74

129

10

5

8

14

24

33

55

96

145

8

2

5

8

13

18

30

53

81

105

6

1

3

4

8

11

18

32

48

63

81

4

1

1

3

6

8

13

24

31

47

60

3

1

1

3

5

7

12

20

31

40

52

2

1

1

2

4

6

10

17

26

34

44

1

1

1

1

3

4

7

12

18

24

31

1/0

1

1

2

3

6

10

16

20

26

2/0

1

1

1

3

5

9

13

17

22

3/0

1

1

1

2

4

7

11

15

19

4/0

1

1

1

3

6

9

12

16

250

1

1

1

3

5

7

10

13

300

1

1

1

2

4

6

8

11

350

1

1

1

4

6

8

10

400

1

1

1

33

5

7

9

500

1

1

1

2

4

6

7

600

1

1

1

3

4

6

700

1

1

1

3

4

5

750

1

1

3

4

5

73

2.9- CALCULO DE LOS CABLES ALIMENTADORES

“Alimentadores” son todos los cables entre el interruptor principal y los subtableros de distribución. Las dimensiones de un alimentador dependen de la carga calculada según los datos de los circuitos, las necesidades anticipadas de futuros aumentos de carga y la caída del voltaje. Su cálculo es una de las tareas más importantes en el diseño de proyectos de instalaciones eléctricas.

La economía y eficiencia de la operación dependen de la

capacidad adecuada de los alimentadores.

La experiencia muestra que una futura adaptación a una mayor demanda de energía resulta

mucho menos costosa, si el diseño original de los

alimentadores ha sido basado sobre un estudio detenido de las cargas conocidas y futuras. Es ventajoso calcular los alimentadores cuidadosamente y no de una manera rutinaria, sumado los voltamperios de la carga y dividendo entre los Voltios.

De acuerdo al Código Eléctrico, la carga actual calculada de un alimentador es la suma de las cargas de todos los circuitos alimentados por él, aplicando ciertas reglas; a continuación se describe un procedimiento para calcular la carga total de un alimentador.

a.

Circuito de Alumbrado: La carga se determina directamente de las indicaciones de potencia en los planos de la residencia o determinada en base al área total de la planta usando la Tabla 220-3 (b) del C.E.N., la cual hemos adaptado en la Tabla 10. En cada caso particular se usa el método que de el resultado mayor.

74

TABLA 10 CARGA UNITARIA Y FACTORES DE DEMANDA PARA ALIMENTADORES DE CARGAS DE ILUMINACION (1)

COLUMNA A

CARGA A QUE SE APLICA

COLUMNA B

CARGA UNIDAD

EL FACTOR DE DEMANDA

FACTOR DE

W/m2

W

DEMANDA

Cuarteles y auditorios

10

Carga total

100%

Bancos

40

Carga total

100%

Barberías y salones de belleza

30

Carga total

100%

Iglesias

10

Carga total

100%

Clubes

20

Carga total

100%

Tribunales

20

Carga total

100%

Residencias (otras que hoteles) (2)

30

3.000 W ó menos

100%

próximos 117.000 W

35%

exceso de 120.000 W

25%

TIPO DE AMBIENTE

Garajes comerciales (almacenaje)

5

Carga total

100%

Hospitales (3)

20

50.000 W ó menos

40%

Hoteles, incluyendo edificios de apartamentos 20

que no tienen cocinas para los inquilinos (2)

exceso de 50.000 W

20%

20.000 W ó menos

50%

próximos 80.000 W

40%

exceso de 100.000 W

30%

Edificios industriales comerciales (almacén)

20

Carga total

100%

Casetas de vigilancia, porterías

15

Carga total

100%

Edificios de oficinas

40

Carga total

100%

Restaurantes

20

Carga total

100%

Escuelas, colegios

30

Carga total

100%

Tiendas

30

Carga total

100%

Almacenes, depósitos

2,5

12,500 W ó menos

100%

exceso de 12,500 w

50%

En todos los tipos de ambiente citados, excepto Residencias

unifamiliares

y

apartamentos

De acuerdo

individuales de residencias multifamiliares: Salas de conferencias y auditorios Hall, pasillos, Espacios de almacenajes, desvanes (1)

10

Carga total

5

Especificada para los tipos de

2,5

al ambiente

Ambientes descritos

Las cargas unitarias y factores de demanda indicados se basan en condiciones mínimas de carga y factor de potencia del 100%, considerando la tendencia prevaleciente hacia sistemas de iluminación con mayor intensidad y el incremento de las cargas debido al uso generalizado de artefactos fijos y portátiles, cada instalación debe ser usada con relación a la probable carga, y su capacidad debe ser aumentada correspondientemente para lograr su funcionamiento seguro al instalar sistemas de alumbrados de descarga eléctrica (tubos fluorescentes), deben usarse los tipos de lato factor de potencia de lo contrario existe la necesidad de aumentar la capacidad de los conductores.

(2)

Incluye la carga de artefactos portátiles.

(3)

Para los alimentadores de quirófanos, salas de baile, comedores y otros ambientes se aplica el factor de demanda del 100%.

75

b.

Circuitos de Tomacorrientes:

AMBIENTE

CARGA

Estudios y apartamentos de un

Un mínimo de 3.000 VA que incluye la carga de los

solo dormitorio.

artefactos portátiles en la cocina y el comedor

Viviendas

unifamiliares

y

1.500 VA para cada circuito de tomacorriente de

apartamentos de dos o más

dos hilos y 3.000 VA para cada circuito de

dormitorios.

tomacorriente de tres hilos contenidos en el proyecto. Como mínimo: 3.000 VA

A la suma de (a) y (b) se le aplican los factores de demanda dados en la última columna de la Tabla 10 para determinar la capacidad del circuito.

c.

Circuitos Individuales (sin cocinas eléctricas ni aire acondicionado):

AMBIENTE Circuitos residencias

individuales

CARGA en

La suma de las cargas nominales de los

(excluyendo

artefactos (Véanse las tablas 1 y 2). En caso

cocinas eléctricas y equipos

de existir cuatro o más circuitos de este tipo,

de aire acondicionado)

se aplica un factor de demanda de 75%.

76

d. Varios: AMBIENTE

CARGA

Cocinas eléctricas (hasta 12 kilowatts nominales)

8.000 VA para una cocina, 11.000 VA para dos cocinas. (Ver Tabla 20 referente a números mayores)

Aire Acondicionado

La capacidad nominal.

Motores grandes (mayores de 5 HP)

125% de la capacidad nominal del motor más grande más la suma de las capacidades nominales de los demás motores.

Como paso final, se suman todas las cargas calculadas según lo anteriormente expuesto, y de este total se determina la corriente máxima probable de los conductores del alimentador de acuerdo con el siguiente cuadro:

CIRCUITO MONOFASICO 2 HILOS ESQUEMA

I

3 HILOS

E: TENSION E: TENSION ENTRE ACTIVO ENTRE ACTIVO Y NEUTRO Y NEUTRO

CARGA (W) E x FP

CARGA (W) 2E x FP

CIRCUITO TRIFASICO 3 HILOS

4 HILOS

E: TENSION ENTRE ACTIVOS

TENSION ENTRE ACTIVOS

CARGA (W) 1,73E x FP

CARGA (W) 1,73 E x FP

I: CORRIENTE EN EL CONDUCTOR ACTIVO E: TENSION INDICADA EN EL ESQUEMA FP: FACTOR DE POTENCIA: AUNQUE EN RESIDENCIAS ES APROXIMADAMENTE UNO (1,00) SE RECOMIENDA USAR 0,95

Con el valor de I así determinado, se encuentra en la Tabla 11 el tamaño del conductor, que corresponda al valor inmediato superior.

77

TABLA 11 CORRIENTES PERMISIBLES EN CONDUCTORES DE COBRE AISLADO (1) (No más de tres conductores activos en tubo o cables directamente enterrados. Temperatura del ambiente: 30º C).

CORRIENTE (A) Tamaño AWG

Sección

Conductores

Conductores

Peso alambre

ó MCM

en mm2

tipo TW (2)

tipo RH (3)

Desnudo Kg/Km.

14

2,081

15

15

18,5

12

3,309

20

20

29,42

10

5,262

30

30

46,77

8

8,366

40

45

74,37

6

13,30

55

65

118,3

4

21,15

70

85

118,0

3

26,67

80

100

237,1

2

33,63

95

115

299,0

1

42,41

110

130

377,0

1/0

53,48

125

150

475,4

2/0

67,43

145

175

599,5

3/0

85,03

163

200

755,9

4/0

107,2

195

230

953,2

250

126,6

215

255

1150

300

152.0

240

285

1380

350

177,2

260

310

1610,00

400

203

280

335

1840,00

500

253

320

380

2300,00

600

304

355

420

2760,00

700

354

385

460

3220,00

750

380

400

475

3450,00

800

405

410

490

3680,00

900

456

435

520

4140,00

1000

507

455

545

4600,00

1250

634

495

590

5750,00

1500

760

520

625

6900,00

1750

887

545

650

8050,00

2000

1012

560

665

9200,00

NOTAS: (1)

Las corrientes permisibles se basan solamente en la temperatura (60º C para TW y 75º C para RH) del conductor, no se toman en cuenta la caída de tensión. (2) También RH (lugar húmedo). (3) También: RHW (lugar seco). Un conductor neutro que conduce solamente la corriente de desequilibrio de otros conductores, no cuenta aquí como conductor: En circuito trifilar, que consiste en dos activos y el neutro, de un sistema trifásico de 4 hilos, el conductor común lleva aproximadamente la misma corriente de los activos y por esto no se considera como un conductor neutro en este sentido.

78

TABLA 12 CORRIENTES PERMISIBLES EN CONDUCTORES DE ALUMINIO AISLADO (1) (No más de tres conductores activos en tubo o cable enterrados directamente. Temperatura del ambiente: 30º C)

Tamaño AwG Sección ó MCM

en mm2

Conductores

Conductores

Peso alambre desnudo Kg/Km.

tipo TW

tipo RH(2)

12

3,309

15

15

9,12

10

5,262

25

25

14,50

8

8,366

30

40

23,06

6

13,30

40

50

36,6

4

21,15

55

65

58,3

3

26,67

65

75

73,5

2

33,63

75

90

92,7

1

42,41

85

100

116,9

1/0

53,48

100

120

147,4

2/0

67,43

115

135

186,0

3/0

85,03

130

155

236,6

4/0

107,2

155

180

296,1

250

126,6

170

205

349

300

152,0

190

230

419

350

177,2

210

250

489

400

203

225

270

559

500

253

260

310

699

600

304

285

340

831

700

354

310

375

977

750

380

320

385

1 047

800

405

330

395

1 117

900

456

355

425

1 256

1 000

507

375

445

1 397

1 250

634

405

485

1 750

1 500

760

435

520

2 095

1 750

887

455

545

2 444

2 000

1 012

470

560

2 792

NOTAS. (1) Las corrientes permisibles se basan solamente en la temperatura del conductor (60°C para TW y 75°C para RH) no toma en cuenta la caída de voltaje (2) También: RHW, THW, THWN, XHHW.

79

El tamaño del conductor corresponde a la carga actual, y no toma en cuenta un aumento futuro de ella. Se recomienda por esta razón, aumentarla a un 30- 50% antes de entrar en la Tabla 11 ó 12 para elegir el tipo de conductor. No es recomendable usar calibres mayores que el # 2 AWG, ya que los tableros, usados en residencias, no lo admiten. Además se debe comprobar que el conductor elegido no tenga caída de tensión mayor que la permitida según la Figura 13. Esta comprobación se hace usando las tablas 6, 7 y 8, según sea el caso.

Ningún alimentador debe ser menor que el #10 AWG, y en el caso de que lleve la totalidad de la corriente de la acometida, no debe ser menor que el # 8 AWG.

Donde aparezca probable una futura aplicación de la instalación que exija alimentadores mayores o adicionales, se recomienda un tubo de mayor diámetro, o prever un segundo tubo de reserva.

El tamaño de los neutros de los alimentadores debe corresponder a la máxima carga conectada entre un activo y el neutro. Para un alimentador que abastezca las cocinas eléctricas de un hogar, se estima la carga máxima de desequilibrio en un 70% de la carga de los activos.

En instalaciones grandes es conveniente elaborar una Tabla que contenga los datos de los alimentadores, el área servida en metros cuadrados, la carga antes de aplicar los factores de demanda, los factores de demanda adoptados, la demanda y el tamaño de los conductores. Tabla 13.

80

Ver ejemplo en

TABLA 13 EJEMPLO PARA EL CALCULO DE LOS ALIMENTADORES Este ejemplo se basa en el plano de la Casa Electrificada mostrada en la Figura 12 Alimentador del subtablero A

CIRCUITO

CARGA

a. Circuito de alumbrado: Area de cocina y lavadero 30,7 m2 a 30 W / m2, ver tabla 10, da

920 W

b. 1 Circuito de tomacorrientes a 3.000 W, da

3.000 W suma:

De éstos:

3920 W

3.000 W a razón del 100%

3.000 W

920 W a razón del 35%

320 W suma

3.320 W

3.320 W

c. Circuitos individuales (sin cocina ni aire acondicionado): Lavaplatos

1.200 W

Planchadora

1.600 W

Lavadora

400 W

Calentador de agua

3.000 W

Refrigerador-Congelador

600 W suma:

6.800 W

si son 4 circuitos o más, se aplica el factor 0,75 sobre los 6.800 W, da:

5.100 W

d. Aire acondicionado

1.400 W suma:

9.820 W

9.820 W Esta potencia corresponde a una corriente de

= 40,9 A 2 x 120

El conductor más próximo de mayor calibre es el # 6 con 55 A de capacidad; le quedan aprox. 14 A de reserva. Entonces los conductores del alimentador seran: 3 - # 6 - D 1". La distancia entre el tablero principal y el subtablero A es de 8 metros aproximadamente, según Figura 12. La tabla 5 señala para el 1% de caída de voltaje, un largo admitible entre 13 y 14 metros. (Como el sistema es de 3 hilos 2 x 120 V, se toma el doble de la distancia que señala la tabla). En otras palabras: La elección del conductor # 6 da suficiente reserva para 2 circuitos adicionales que se han previsto en el tablero. Los demás alimentadores del ejemplo se calculan de igual manera y los resultados se ven en el cuadro siguiente: ALIMENTADORES DE LA CASA ELECTRIFICADA DE LA FIGURA 12 Designación del

Area

Carga total (sin aplicar

Factores de

Carga calculada

alimentador

Servida

factores W

demanda adoptados

con el factor, W

Alimentador del

30,7 m2

(a + b) 3.920 W

(a + b) 100%: 3.000 W

(a + b) 3.320 W

c 6,800 W

35% los demás

subtablero A

d 1.400 W

c 75%

c 5.100 W d 1.400 W Total 9.820 W

Alimentador del

88,8 m2

subtablero B

(a + b) 9.550 W c

(a + b) 100%: 3.000 W 35% los demás

d 1.400 W

c 75%

(a + b) 5.290 W c d 1.400 W Total 6.690 W

Alimentador del subtablero C

73 m2

(a + b) 5.920 W c d 2.800 W

(a + b) 100%: 3.000 W 35% los demás d

(a + b) 4.020 W d 2.800 W

100% Total 6.820 W

81

2.10. SELECCIÓN DE LOS TABLEROS

Ya hemos vistos en el Capítulo I, Punto 1.2, que un tablero distribuye la corriente del alimentador entre sus circuitos y que contiene, además, los elementos de protección contra sobrecorriente para dicho circuito. El C.E.N. artículo 384-16 solamente exige protección contra sobrecorriente. Esto seria suficiente si los tableros de distribución tuviesen solamente fusibles; pero es conveniente que contenga fusibles con interruptores, o la alternativa más completa: interruptores automáticos. El tablero principal puede contener un interruptor general; o éste puede ser montado aparte en una caja metálica individual.

La capacidad nominal de los dispositivos de protección de cada circuito no debe exceder la capacidad de corriente de los conductores. La carga total de cualquier dispositivo de protección ubicado en un tablero, no será mayor que el 80% de su capacidad cuando, en funcionamiento normal, la carga dure tres horas o más.

Excepción: se exceptúa los dispositivos de protección

aprobados para un servicio continuo al 100% de su capacidad.

Cada tablero debe tener una capacidad nominal no menor de la capacidad mínima del alimentador calculado según las indicaciones del Punto 2.9. Debe contener circuitos de reserva a la razón de uno por cada cinco circuitos en uso o fracción.

Se recomienda como parte del proyecto hacer una lista de los tableros y circuitos, con sus datos principales. Una vez concluidas las instalaciones, esta lista se puede pegar en el lado interior de la puerta de los tableros. Ver Tabla 14. La industria ofrece una variedad de tipos de tableros, los de uso más generalizados por su mejor aspecto son los empotrados en la pared y previstos de una puerta frontal.

82

Un ejemplo típico para los tableros de una quinta de tamaño medio se ve en la Figura 12 y en la Tabla 14. El tablero principal, situado en el lavadero y cerca del medidor, contiene espacio para seis circuitos de

tres hilos: tres para los

alimentadores de los tres subtableros A hasta C, uno para la cocina eléctrica, uno para el secador de ropa (porque son artefactos de alta potencia) y uno para reserva. El tablero A de dos circuitos de tres hilos y de ocho circuitos de dos hilos, está situado cerca de la cocina. El tablero B de seis circuitos situado en la pared de la entrada, abastece los cinco circuitos del comedor, de la sala de estar y de la entrada, de los cuales dos son de tres hilos. El otro circuito queda de reserva.

TABLA 14A LISTA DE TABLEROS PARA LA INSTALACION ELECTRICA SEGÚN EJEMPLO EN FIGURA 12

Designación y sitio del tablero Subtablero A Lavadero Subtablero B Entrada Subtablero C 2 Piso Tablero Principal Lavadero

Número de Circuitos Residenciales Dos Hilos

Tres Hilos

Polos Activos

Tablero

20A

6

2

2

12

10.280

3

1

2

8

7.390

4

2

1

8

7.170

12

32.690

2

50A

del

20A

1

40A

Carga

15A

2

30A

N de

2

83

Protección Conexión Principal

De los Circuitos

W Terminales Solamente

Interruptores autom.

60 A

20 A

Terminales Solamente

Interruptores autom.

40 ó 60 A

20 A

Terminales Solamente

Interruptores autom.

40 ó 60 A

20 A

Interruptor y Fusible ó Interruptor autom. 200 A

Interruptores autom. de 30 A, 40 y 50 A

TABLA 14B LISTA DE CIRCUITOS DE LA INSTALACION ELECTRICA SEGÚN EJEMPLO EN FIGURA 12

UBICACIÓN

CARGA

CARGA

PROTECCION

TENSION

CONDUCTORES

DEL

ACTUAL

ADMISIBLE

DEL

V

Y

CIRCUITO Y DESIGNACION

W

W

CIRCUITO

TUBOS

Tablero A LAVADERO Luz, Cocina

A1

835

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Tomacorrientes, Cocina

A2

4 000

4 000

20A -2p

2 x120

3-#12-D 1/2"

a. Lavaplatos

A3

1 200

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

b. Plancha

A4

1 600

2.000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

c. Lavadora

A5

400

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

e. Calentador de agua, Cocina

A6

3 000

4 000

20A -2p

120/240

3-#10-D 3/4"

Refrigerador - Congelador, Cocina

A7

600

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Aire Acondicionado, Comedor

A8

1 400

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Reserva

A9

Reserva

A10

Subtablero B, ENTRADA Luz, Comedor

B1

1 025

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Luz, Estar, Galería

B2

1 100

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Tomacorrientes, Comedor

B3

4 000

4 000

20A -2p

2 x 120

3-#12-D 1/2"

Tomacorrientes, Estar, Galería

B4

4 000

4 000

20A -2p

2 x 120

3-#12-D 1/2"

Acondicionador de aire, Estar

B5

1 400

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Reserva

B6

Subtablero C, 2º PISO Luz, Dormitorio Principal

C1

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Luz, 2 Dormitorios y Baños

C2

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Tomacorrientes, Dormitorio Principal

C3

2 000

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Tomacorrientes, 2 Dormitorios, Baños

C4

2 000

2 000

20A -1p

120

2-#12-D 1/2"

Aire acondicionado, 2 Dormitorios

C5

2 800

4 000

20A -2p

2 x 120

3-#12-D 1/2"

Reserva

C6

Reserva

C7

Tablero Principal, LAVADERO Subtablero A, Lavadero

P1

9 930

10 000

50A -2p

120/240

3-#6-D 1"

Subtablero B, Entrada

P2

6 690

7 500

40A -2p

120/240

3-#8-D 3/4"

Subtablero C, 2º Piso

P3

6 820

7 500

40A -2p

120/240

3-#8-D 3/4"

d. Secadora de Ropa, Lavadero

P4

5 000

6 000

30A -2p

120/240

3-#10-D 3/4"

Cocina Eléctrica, Cocina

P5

8 000

10 000

50A -2p

120/240

3-#6-D 1"

Reserva

P6

Reserva

P7

84

TABLA 15 ACOMETIDAS INTERIORES TIPICAS PARA RESIDENCIAS UNIFAMILIARES Y EDIFICIOS PEQUEÑOS(1)

Tipo de Acometida

30A

120V

1 activo y neutro 60A

120V

1 activo y neutro 60A

Carga

Interruptor

Conductor

Máxima

Principal

(3)

3,6 kVA

30A

7,2 kVA

TW:2 - #8 RH: 2 - #8 TW:

60A

2x120/208V ó

12,5 kVA

2x120/240V

14 kVA

75A

60A

28 kVA

75A

36 kVA

100A

3x120/208V

3 activo y neutro 100A

3x120/208V

3 activo y neutro 150A

3x120/208V

3 activo y neutro 200A

3x120/208V

3 activo y neutro

49 kVA

TW:

75 kVA

TW:

Sin cocina eléctrica ni aire acondicionado

Sin cocina eléctrica, sin muchos artefactos de alta potencia

artefactos de alta potencia Quintas pequeñas y apartamentos grandes con cocina

RH: 4 - #6

eléctrica, lavadero, calentador de agua

TW: 4 - #2

Quintas medianas con cocinas eléctricas, lavadero, calentador

RH: 4 - #3

de agua, aire acondicionado

TW: 4 - #2/0 RH: 4 - #1/0 TW: 4 - #4/0

200A

Estudios y apartamentos del tipo más pequeño,

Apartamentos y quintas, sin cocina eléctrica, sin muchos

RH: 3 - #6

150A

Solamente hasta 2 circuitos de 2 hilos c/u

Estudios y apartamentos del tipo más pequeño,

RH: 2 - #6

2 activo y neutro

Uso (2)

RH: 4 - #3/0

Quintas grandes con cocina eléctrica, lavadero, calentador de agua, aire acondicionado Edificios pequeños Edificios pequeños

Las acometidas de mayor capacidad son calculadas en la empresa. Notas: (1)

a. Acometidas para: sistemas monofásicos con 3 hilos(2 x 120/208V) y sistemas con 4 hilos con conexión en estrella (3 x 120/208V) b. Acometidas para: sistemas trifásicos con conexión en triángulo y con el centro de una fase conectado a

tierra. Estos sistemas corresponden al dibujo b en figura 12 y se usan aveces en líneas de distribución aéreas, especialmente en regiones rurales o donde las cargas trifásicas prevalecen en comparación con las monofásicas. El tipo apropiado de la acometida se fija conjuntamente con la empresa.

(2)

Las

indicaciones

del

uso

se

refieren

a

condiciones

medianas

y

naturalmente

pueden

variar

considerablemente en un caso dado. Por esto, la tabla da una solución aproximada para un futuro cercano. Es buena práctica hacer un estudio de las necesidades eléctricas de cada residencia, y basado en esto calcular la capacidad requerida

(3)

El tamaño se entiende como mínimo y para cables de cobre. Se aplicarán tamaños si lo exigen la caída de voltaje. Véase tablas 5 hasta 8. En vez del tipo TW se pueden se pueden usar: R, RW, RUW, RH, RW, T. En vez de tipo RH se pueden usar: RUH, RHW, THW.

85

2.11. SELECCIÓN DEL TIPO DE ACOMETIDA (Para quintas y edificios)

Ya se mencionó al principio del Capítulo 1 que la acometida es un ramal de la red de distribución hacia la casa del suscriptor. Consiste en los conductores de servicios, el interruptor principal y la conexión a tierra. El medidor, que en casas unifamiliares se conecta normalmente a los conductores de servicio no se considera como parte de la acometida. Los conductores de servicio parten de la red de distribución de la empresa. Donde esta red es subterránea, la acometida también es subterránea (Ver Figura 1, Capitulo 1). Si la red es aérea y la casa no tiene más de dos pisos, la acometida es aérea. Si la casa tiene más pisos, entonces los conductores de servicio bajan por el tubo “conduit” de tres metros adosado al poste, y continúan entonces como acometida subterránea. En todo caso, pasan por la caja del medidor y terminan en el tablero principal de distribución de la casa. En vez de conductores unipolares, se pueden usar cables especiales de acometida. Ver Capítulo V, Punto 5.2, Tabla 24.

El interruptor principal debe preferiblemente ser un interruptor automático. Normalmente esta ubicado en el tablero principal.

El interruptor principal

puede omitirse si es posible desconectar toda la instalación interna operando no más de seis interruptores.

La conexión a tierra de la acometida. El neutro de la acometida se conecta a tierra en el punto de su llegada al interruptor principal, Ver Cap. II, Punto 2.12. El neutro de la instalación interna del suscriptor, que empieza al otro lado del interruptor principal, no debe conectarse a un electrodo de conexión a tierra. En caso de que el interruptor principal al abrir no interrumpa la conexión entre el neutro de la acometida y el neutro de la instalación interna, hay que prever los medios para poder efectuar esta interrupción, en la caja de medidores, o en un tablero principal. No se permite un interruptor separado porque la desconexión debe ser simultánea.

86

De acuerdo al artículo 230-2 del C.E.N., un inmueble u otra estructura será servida por una sola acometida, exceptuando los casos previstos por el mismo Código.

En edificios de apartamentos se hacen derivaciones de los conductores de la acometida para cada suscriptor, y cada apartamento tiene entonces su propio medidor y su propio interruptor principal con protección contra sobrecarga, siendo necesario un interruptor general para todos los suscriptores, situado en el centro de medición.

El punto más conveniente para la colocación de la

acometida en casas y quintas ya ha sido discutido en el Capitulo I, Punto 1.3. La tubería de entrada y todo el equipo de acometida necesario deberá colocarse en el lugar convenido con la Compañía de Electricidad.

Hay tres tipos de acometidas en residencias: de dos, de tres y de cuatro hilos. De todos los sistemas de distribución representados en la Figura 10, se pueden derivar acometidas de dos hilos de 120 Voltios.

Las acometidas

monofásicas de dos y tres hilos de 120/240 V. se derivan de los sistemas mostrados en la Figura 10. Las acometidas de cuatro hilos de un sistema trifásico conectado en estrella, Figura 11f, se usan en edificios y en quintas grandes, especialmente si hay cargas de alta potencia. El sistema trifásico conectado en triángulo (tres activos sin conexión a tierra) Figura 11d. con 240 V. entre fases se usará solamente para alimentación de motores.

Los tipos de acometidas interiores más recomendados en quintas y casas residenciales se indican en la Tabla 15, con todos los datos característicos. Lo mínimo para una residencia unifamiliar, que tiene una demanda inicial calculada de 10 Kilovatios o más, debe ser una acometida de cuatro hilos de 60 Amperios o de tres hilos de 100 Amperios.

87

TABLA 16 CALCULO DE LA ACOMETIDA INTERIOR DE LA INSTALACION ELECTRICA DE LA FIGURA 12 CIRCUITO Y CALCULO DE CARGA a.- Circuito de alumbrado

b.- Circuitos de tomacorrientes

192,5 m² a 30W / m², da

CARGA 5770W

sencillos:

2 a 1.500W

Dobles:

3 a 3.000W

12000W

Suma

17.770W

Aplicando factores

3.000W a razón de 100%

3.000W

14.770W a razón de 35%

5.170W

de demanda

Suma (a + b)

Subtablero A Tablero Principal

c.- Circuitos individuales

Suma

8.170W

6.800W 5.000W 11800W

aplicando el factor de demanda para cuatro o más artefactos, 8.850W

de 11.800W por 0,75

d.- Cocina eléctrica y Aire Acondicionado

Tablero Principal

8.000W

Subtablero A

1.400W

Subtablero B

1.400W

Subtablero C

2.800W

Suma

13.600 TOTAL

30.620

Con el fin de prever una reserva para futuros desarrollos, se aumenta esta potencia de un 30% hasta 50%, llegando a 39.800W o bien 45.930W. A una acometida de 3 activos y neutro (120/208V) le corresponde una corriente de 45.930/1,73x208 = 127A o bien 39.800/1,73x208 = 110A. (Ver Cap. II Punto 2.8).

Las acometidas más parecidas en la tabla 15 son: la de 4 hilos # 2 AWG, tipo RH con la capacidad de 115A. o bien la de 4 hilos # 1/0 AWG, tipo RH con la capacidad de 150A. Considerando que la instalación interna de la casa se diseña en forma bastante completa un aumento futuro de 30% es suficiente, por lo cual se elige la primera de las acometidas.

La caída de tensión de la acometida a capacidad nominal no debe exceder el 1% de la tensión nominal(Véase Figura 13). Esto se verifica fácilmente por medio de tabla 7: La acometida no debe exceder el largo de 20 metros, para los 85A actuales, y de 15 metros, si nos basamos en los posibles 110A futuros.

88

La tabla 15 permite elegir todo tipo de acometida anticipadamente. Al haber terminado las demás partes del proyecto de la instalación, es recomendable comprobar el tamaño de los conductores de la acometida. Este cálculo se hace de manera similar al de los alimentadores, Ver Cap. II Punto 2.8. Se menciona un ejemplo en la Tabla 16. Siempre se debe tomar en cuenta que un futuro aumento de consumo debe ser previsto en el tamaño de los conductores, incluyendo una reserva en la corriente calculada, por lo cual conviene elegir un tamaño de cable mayor que el calculado.

Nota: La acometida interior se refiere a la alimentación que es propiedad del cliente y que existe entre el medidor y el tablero principal. La acometida, en término general, comprende las instalaciones desde el punto de conexión a la red eléctrica de la Empresa de Electricidad hasta el medidor.

89

2.12. CONEXIONES A TIERRA EN LA INSTALACION INTERNA

La “conexión a tierra” en la instalación interna se hace para proteger las personas contra el peligro de descargas y como prevención contra incendio; ya se mencionó en el Punto 2.11 que la conexión a tierra se efectúa en el conductor neutro de la acometida; al estar conectado a este último, el conductor neutro de la red interna también está conectado a tierra, extendiendo así la protección a toda la instalación interna de la residencia. No deben hacerse otras conexiones del conductor neutro a tierra y nunca deben instalarse fusibles ni interruptores en él; tampoco se admiten conexiones entre el neutro y las partes metálicas mencionadas en el siguiente párrafo. Esta conexión a tierra se llama “tierra del sistema”.

Otra medida de seguridad indispensable se refiere a los tubos “conduit”, las cajas metálicas y todas las demás partes metálicas expuestas de la instalación y de los equipos eléctricos fijos.

Consisten en conectarlos

eléctricamente entre sí de una manera segura y duradera y de conectar el extremo del tubo al conductor a tierra de la acometida, de tal manera que formen desde cualquier punto lejano de la instalación hasta la acometida misma un camino ininterrumpido para posibles corrientes originadas por defectos de aislamientos u otros contactos accidentales con los conductores de la instalación. Esta conexión se llama “tierra del equipo”.

En caso de que ocurra un cortocircuito entre un conductor activo y el neutro, o la tierra del equipo, se originará una corriente bastante elevada que va a accionar el dispositivo de protección más cercano, del lado de la fuente; se desconectará así el circuito defectuoso, eliminando casi instantáneamente los peligros citados. Si la falla del aislamiento por su alta resistencia, origina una corriente relativamente baja, los dispositivos de protección usuales no responden, originándose un calentamiento excesivo en el punto de falla y un posible incendio. La tensión de las partes metálicas al descubierto, en este

90

caso, no llegará a valores peligrosos, siempre y cuando la resistencia de la “tierra del equipo” y la resistencia entre el neutro de- la acometida y el neutro del transformador de la red de distribución sea pequeña. De ahí la necesidad de mantener en estado de buena conducción la “tierra del equipo” y asegurar baja resistencia de las conexiones a tierra.

En caso de no poder cumplir con estas exigencias, los peligros resultantes pueden evitarse usando los equipos

de protección especiales que se

consiguen en el comercio. Estos aparatos son sensibles bien a las tensiones o corrientes residuales originadas por fallas del aislamiento u otras anormalidades, y desconecten instantáneamente partes o la totalidad de la instalación defectuosa. Para un buen funcionamiento de estos aparatos, es recomendable que un experto en la materia elija el tipo apropiado, después de un estudio de las condiciones individuales del caso.

Otro sistema de mucho uso en herramientas eléctricas, consiste en instalar un transformador entre la red y la herramienta.

El punto medio del

transformador está conectado, a través de la bobina de un desconectador automático, a la cubierta de la herramienta. En caso de contacto accidental de la herramienta con un activo, se origina una corriente por la bobina y desconecta instantáneamente el interruptor.

Como una alternativa, la cual constituye una excepción de la regla sobre “tierra del equipo”, el Artículo 250-60 del C.E.N. permite conectar el marco de las cocinas eléctricas o de los secadores de ropa al conductor puesto a tierra del circuito.

Las armazones metálicas de equipos portátiles pueden unirse a la “tierra del equipo” por medio del cable flexible que los conecta a la instalación fija; contiene para este fin un conductor adicional generalmente verde.

Es

imprescindible que el tomacorriente y el enchufe contengan un polo adicional

91

para su conexión segura y efectiva, Ver Cap. V, Punto 5.2. Es obligatoria esta conexión a tierra para lavadoras, lavaplatos, herramientas portátiles y artefactos, tales como taladros, cortadoras de maleza o de grama, pulidoras y sierras. Referente a la conexión a tierra de motores fijos y portátiles. Ver Capítulo. IV, Punto 4.2, nota K. La “tierra” a la cual se conecta el neutro de la acometida, puede ser una masa metálica continua como una tubería de agua o la estructura metálica de un edificio, siempre que tenga buena conexión eléctrica al suelo; si no hay este tipo de tierra, se usan electrodos artificiales como láminas de acero enterradas o varas de acero cobrizado o tubos de acero enterrados de “1 a 2” de diámetro. La resistencia de tal conexión a tierra no debe exceder de 25 Ohms, durante ninguna estación del año. El conductor entre la tierra y la acometida debe ser de cobre desnudo o aislado.

El tamaño de este

conductor se rige por el Artículo 250-94 del C. E. N. y se indican en la tabla 17.

Resistencia del aislamiento

Toda la instalación interna debe ser realizada de tal manera que no existan cortocircuitos o fallas a tierra. Las instalaciones deben tener una resistencia de aislamiento razonable, y se recomiendan los valores siguientes como una guía:

Circuitos de conductor # 12 AWG o menor: Circuitos de conductores # 12 AWG o mayores: 25 a 50 amperes 51 a 100 amperes 100 a 200 amperes Nunca

debe

ser

menor

de

50.000

tomacorrientes y artefactos instalados.

92

ohms

con

1.000.000 ohms 250.000 ohms 100.000 ohms 50.000 ohms los

portalámparas,

TABLA 17 CONDUCTOR DEL ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA CASO A

SISTEMAS PUESTOS A TIERRA

CALIBRE DEL CABLE DE ACOMETIDA

CALIBRE DEL CONDUCTOR DEL ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA

COBRE

ALUMINIO

COBRE

ALUMINIO

2 o menor

1/0 ó menor

8

6

1 ó 1/0

2/0 ó 3/0

6

4

2/0 ó 3/0

4/0 ó 250

4

2

Mayor de 3/0

Mayor de 250

2

1/0

1/0

3/0

2/0

4/0

3/0

250

a 350

a 500

Mayor de 350

Mayor de 500

a 600

a 900

Mayor de 600

Mayor de 900

a 1.100

a 1.750

Mayor de 1.100

Mayor de 1.750

CASO B

SISTEMAS NO PUESTOS A TIERRA

CALIBRE DEL CABLE DE ACOMETIDA

CALIBRE DEL CONDUCTOR DEL ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA

TAMAÑO DEL TUBO (PULGADAS)

COBRE

ALUMINIO

COBRE

ALUMINIO

CONDUIT

EMT

2 o menor

1/0 ó menor

8

6

1/2

1/2

1 ó 1/0

2/0 ó 3/0

6

4

1/2

1

2/0 ó 3/0

4/0 ó 250

4

2

3/4

1 1/4

Mayor de 3/0

Mayor de 250

2

1/0

3/4

1 1/4

a 350

a 500

Mayor de 350

Mayor de 500

1/0

3/0

1

2

a 600

a 900

Mayor de 600

Mayor de 900

2/0

4/0

1

2

a 1.100

a 1.750

Mayor de 1.100

Mayor de 1.750

3/0

250

1

2

93

2.13. ADECUACION DE INSTALACIONES EXISTENTES

En un gran número de residencias, las instalaciones eléctricas tendrán que ser reformadas en los próximos años para adaptarlas al uso creciente de los artefactos eléctricos en el hogar.

Generalmente ésta es la tarea del

contratista eléctrico, que hace el proyecto de remodelación basado en un estudio detenido de las necesidades del hogar.

Este estudio se hace

fácilmente usando la tabla 1 y discutiendo los artefactos punto por punto con el dueño o inquilino. Sobre esta información, y la instalación existente, hay que elaborar el plano de la adecuación que comprenderá varios de los siguientes aspectos: a.

Instalar nueva acometida de mayor capacidad y tablero principal correspondiente.

b.

Proveer nuevos tomacorrientes y circuitos individuales para los artefactos automáticos o de alta potencia, o que por su función así lo requieran.

c.

Prever nuevos tomacorrientes, interruptores y salidas para la luz según las necesidades del momento y probables del futuro.

d.

Subdividir los circuitos existentes, o prever circuitos de tomacorrientes de tres hilos en vez de dos hilos.

e.

Examinar el alumbrado existente, reparar o cambiar partes defectuosas o anticuadas, sustituyendo en lo posible conductores de calibre igual o inferior al #14 AWG.

f.

Reemplazar artefactos de alumbrados existentes por nuevos según las necesidades.

94

g.

Sustituir los equipos existentes de señales y añadir nuevos dispositivos según las necesidades.

A continuación se dan indicaciones relacionadas con lo expuesto: La acometida, y especialmente los conductores situados dentro de la casa, deben ser capaces de soportar la potencia total del sistema, calculada según el Capítulo II, Punto 2.9, y no olvidándose de anticipar las cargas probables futuras. En caso de no poderse hacer una estimación detallada de la carga, el proyectista puede regirse por los valores siguientes para una residencia unifamiliar: a. Luz, uso general y tomacorrientes:

7.000 Vatios

b. Lavadero completo:

6.000 Vatios

c. Cocina Eléctrica:

8.000 Vatios

d. Calentador de agua:

3.000 Vatios

Para la totalidad de estas cargas es adecuada, normalmente, una acometida de cuatro hilos de 60 Amperios o de tres hilos de 100 Amperios, Ver Tabla 15. El aire acondicionado debe ser considerado por separado, y posiblemente la casa necesitará una acometida de mayor capacidad.

La reforma de los circuitos empieza en la cocina, que normalmente tiene sólo uno o dos tomacorrientes. Se deben proyectar los tomacorrientes especiales para los artefactos de alta potencia con sus circuitos individuales.

Se

instalará, además, en la cocina por lo menos un circuito para tomacorrientes adicionales o una regleta con tomas múltiples sobre el área del tope. Los tomacorrientes adicionales se planean también en el comedor, en la sala de estar, en los dormitorios y demás espacios, según las reglas indicadas en el Cap. II, Punto 2.6.2.

95

En áreas de cocina es recomendable el uso de tomacorriente múltiples, ubicados a una altura de 1,20 m.

La división de circuitos existentes y la instalación de nuevos tramos hacia el tablero de distribución es una medida efectiva para aumentar la capacidad disponible en las tomas existentes.

Las señales y comunicaciones se pueden reformar así:

a. Reemplazar los pulsadores ubicados al lado de las puertas por dispositivos de diseño y construcción moderna.

b. Cambiar el timbre existente por señales tipo campanas.

c. Instalar un timbre auxiliar en el dormitorio principal.

d. Proyectar un sistema de intercomunicación de dos vías, entre las entradas, cocina, dormitorio principal y otros cuartos de la casa.

96

TABLA 18 DEMANDA MAXIMA DE COCINAS ELECTRICAS EN HOGARES Y DE OTROS ARTEFACTOS (CAPACIDAD NOMINAL MAYOR DE 1 ¾ kW)

NUMERO DE COCINAS

DEMANDA MAXIMA (1) kW

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 – 30 31 – 40 41 – 50 51 – 60 61 y más

8 11 14 17 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 15 kW más 1 kW por cada cocina 15 kW más 1 kW por cada cocina 25 kW más ¾ kW por cada cocina 25 kW más ¾ kW por cada cocina 25 kW más ¾ kW por cada cocina

FACTOR DE DEMANDA (%) CAPACIDAD MENOR CAPACIDAD DE DE 3,5 kW 3,5 kW a 8,75 kW 80 80 75 65 70 55 66 50 62 45 59 43 56 40 53 36 51 35 49 34 47 32 45 32 43 32 41 32 40 32 39 28 38 28 37 28 36 28 35 28 34 26 33 26 32 26 31 26 30 26 30 24 30 22 30 20 30 18 30 16

NOTAS: (1)

La demanda máxima indicada es la que generalmente se usa en los proyectos. La capacidad máxima de la cocina u otro artefacto de cocinar es de 12 kW.

(2)

El factor de demanda se aplica a la suma de las capacidades de artefactos de cocinar. Se deben usar los valores de capacidad indicados en las placas de las cocinas. La combinación de un horno montado en la pared y de unidades de cocinar montados en el mostrador equivale a una cocina eléctrica de tipo corriente compacto.

97

CAPITULO III

PARTICULARIDADES ACERCA DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS RESIDENCIALES 3.1.

INTRODUCCION

El proyecto de las instalaciones eléctricas de un edificio residencial se hace en tres etapas: (1) Diseño de las instalaciones interiores de los diversos tipos de apartamentos del edificio, lo que se hace exactamente según los métodos explicados en el Capítulo II del presente Manual, y que termina en el tablero principal del apartamento. (2) Diseño de las instalaciones para los servicios generales del edificio tales como alumbrado general, ascensores, bombas, etc. Esta etapa se trata con más detalle en el Capítulo III, Punto 3.6 (3) El proyecto de la acometida y de la distribución del edificio, entre la red de la Compañía de Electricidad y el centro de medición de apartamentos y de los servicios generales.

los

Según la demanda del

edificio, el centro de medición consiste en cajas de medidores y otros equipos de seccionamiento y protección de los cuales salen los alimentadores a cada apartamento; o en instalaciones más complejas que comprenden una o varias subestaciones particulares del edificio con sus correspondientes centros de medición. No es el objeto del presente Manual tratar todos estos asuntos en detalle, pero sí pretende dar información básica para la solución de los casos normales. En todo caso, es conveniente encargar la elaboración del proyecto a un ingeniero especializado en el ramo.

98

3.2.

ACOMETIDA, CAJA DE MEDIDORES Y TABLEROS DE DISTRIBUCION DEL EDIFICIO

ACOMETIDA La acometida de un edificio de apartamentos difiere de la acometida de una quinta en su mayor capacidad y en el mayor número de contadores. Con estas excepciones, lo expuesto en el Capítulo II, para quintas, se aplica también en edificios pequeños y hasta medianos.

Los tubos de la

acometida subterránea tienen normalmente 4" de diámetro; pueden ser de plástico aprobado para el uso eléctrico, o tubos metálicos; deben quedar enterrados a una profundidad de 0,60 metros y protegidos en todos los lados por una capa de concreto de 80 Kg./cm2 y de 7,5 cm. de espesor; deben estar en

línea recta con la tanquilla o el poste de la línea de

distribución (según el caso) y con el sitio de ubicación de los contadores. Sólo en casos especiales se admitirán curvas horizontales hasta un máximo de 180°, con un radio no menor de ocho veces el diámetro interior del tubo. La tubería tendrá una pendiente mínima de 1% hacia la tanquilla y su longitud no será mayor de 30 metros. En un edificio de apartamentos, pequeño o mediano, todos los contadores se agrupan en un solo sitio, normalmente en la entrada del edificio. Este sitio debe estar en la planta baja o en un área de fácil acceso, no se admiten en sótanos o cerca de basureros. El espacio previsto debe ser para uso exclusivo, de dimensiones adecuadas y con un acceso libre a través de áreas de uso público. Para edificios grandes ver Capítulo III, Punto 3.4 El arquitecto debe asesorarse con el Departamento de Servicios Técnicos de la Compañía de Electricidad respecto al trazado de la acometida y al sitio de ubicación de los contadores; se recomienda hacerlo en una fecha temprana de la elaboración del proyecto para evitar inconvenientes posteriores. La Compañía de Electricidad se reserva el derecho de aprobar

99

los dibujos definitivos respecto a la acometida y a la ubicación del centro de medición.

CAJA DE MEDIDORES El sitio donde están ubicados los medidores es un tablero o caja metálica, provista de un interruptor principal, interruptores automáticos para la protección de los medidores y de los servicios e interruptores para el corte, de estos últimos se derivan los conductores que alimentan a cada suscriptor. El tablero general de un edificio, se compone normalmente de la agrupación de gabinetes como los mostrados en la Figura 14. La agrupación de los gabinetes constituye un centro de medición. Por razones estéticas o cuando la cantidad de medidores lo justifique, los gabinetes se instalan en un ambiente cerrado que se denomina cuarto de medición. Existen dos versiones de gabinetes: tradicionales y compacto TRADICIONAL: Consiste en la combinación de dos tipos de cajas; una caja que contiene entre 9 y 15 medidores con su medio de corte del servicio, ubicados todos en el mismo ambiente; la otra caja contiene los dispositivos de protección del cliente. COMPACTO: Los gabinetes compactos serán de tres tipos: uno de acometidas, que contendrá el seccionador principal

del centro de medición, deja tres

espacios destinados a la medición; el segundo tipo de gabinete es de uso exclusivo para medición, está dividido en cinco compartimentos para servicios hasta 70 A; el tercer tipo, también exclusivo para medición, pero dividido en cuatro compartimentos para servicios entre 70 y 100A. A diferencias de los gabinetes tradicionales los compartimentos son individuales. Los gabinetes contienen barras horizontales principales y barras verticales secundarias destinadas a los servicios; se pueden acoplar

100

entre sí mediante conexión de las barras horizontales. Esto permite aumentar el número de medidores en el centro. Los medidores podrán leerse a través de ventanillas. El suscriptor tendrá acceso a la palanca del interruptor automático que protege su servicio, para poder efectuar las reparaciones que requieren las instalaciones eléctricas de su hogar. La cantidad y el uso de estos tableros serán determinados por la Empresa de Electricidad, una vez que el suscriptor haya hecho entrega de los recaudos requeridos.

FIG. 14 GABINETES DE MEDICION

101

PROTECCION CONTRA INCENDIOS Cuando en un edificio hay bombas de agua para protección contra incendios, se deben conectar en el lado de alimentación del interruptor principal y deberán tener su propia protección contra sobrecorriente, de manera que queden en disposición de prestar servicios cuando se desconecte el interruptor principal de los servicios generales en caso de incendio. Estas bombas no deben tener protección contra sobrecarga. Los cables de su alimentación deben ser instalados en tubos rígidos y enterrados en el piso, con una capa de concreto para su segura protección mecánica. De igual manera se pueden conectar otros sistemas de emergencia como alarmas de incendio, sistemas de rociadores, etc. Ver Figura 15.

CALCULO DE LA ACOMETIDA El cálculo del tamaño de los conductores de las acometidas se hace como se ha expuesto en el Capítulo II, Punto 2.9, para los alimentadores en quintas, pero sumando en los diferentes tipos de circuitos las cargas de todos los apartamentos más los servicios generales, y aplicando los factores de demanda dados en la Tabla 10. Los resultados después de la aplicación de los factores de demanda se suman para obtener así la carga y la corriente.

Para tomar en cuenta el aumento futuro del consumo

eléctrico, se elige ahora un conductor en la Tabla 11, adecuado a la corriente calculada aumentada en un treinta por ciento. Existen otros procedimientos para el cálculo de los conductores, que se pueden usar con la debida prudencia, en cualquier caso se recomienda consultar la Sección 220 del C. E. N.. El tamaño definitivo de los conductores y los demás detalles de la acometida los fijará la Compañía de Electricidad.

102

FIG. 15 ESQUEMA GENERAL DE ACOMETIDAS

3.3.

PASO DE ALIMENTADORES VERTICALES Y HORIZONTALES En Venezuela, los edificios se construyen casi exclusivamente con columnas de hormigón armado, placas de losa y paredes de bloques huecos.

Este tipo de construcción permite pasar fácilmente cables

eléctricos grandes por varios apartamentos en dirección vertical, pero difícilmente en dirección horizontal; por esta razón es buena costumbre subdividir los edificios residenciales de mucha área en "columnas" verticales de 600 metros cuadrados de área y agrupar los apartamentos alrededor de un ducto central, por el cual pasan los

cables verticales.

Queda solamente conectar horizontalmente los ductos con el tablero de distribución general del edificio, lo que se hace fácilmente en el sótano, si

103

lo hay, o por medio de tuberías colocadas debajo del piso de la planta baja. En este último caso hay que tomar precauciones para que no se acumule agua en la tubería subterránea. A veces existe un entrepiso, es decir, un espacio de altura reducida (80 cm. Aproximadamente), entre las plantas comerciales (abajo) y los pisos de apartamentos (arriba), que permite pasar todos los tramos horizontales de las instalaciones eléctricas y sanitarias.

3.4.

SISTEMA DE DISTRIBUCION ELECTRICA EN EDIFICIOS MUY ALTOS 0 DE GRAN AREA DE CONSTRUCCION

La colocación centralizada de los medidores en la planta baja del edificio, como ha sido descrita en el Capítulo III, Punto 3.2, es la solución en edificios que tienen hasta veinticinco pisos. La Figura 16 ilustra este caso. Los edificios de mayor número de pisos deberán ser objeto de estudio de acuerdo a las normas vigentes en la Compañía de Electricidad, para poder estimar si se requiere la colocación de centros de medición en diferentes pisos. Cada caja de medidores tiene su alimentador que parte de la acometida del edificio, y los apartamentos están conectados con su medidor por medio de alimentadores individuales.

Cuando la caja de medidores esté situada

cerca del ducto vertical, los alimentadores resultan de corta longitud y la caída de tensión puede entonces ser mantenida económicamente en el 2% de la tensión nominal. Los alimentadores de las cajas de medidores consisten en cables del tipo termoplástico a prueba de humedad (TW) instalados en tubos rígidos. En edificios de alta demanda, por existir en ellos muchos pisos o por otras razones, se puede considerar la instalación de cables de alta tensión con transformadores dentro de la edificación.

104

3.5.

SUBTABLEROS PARA APARTAMENTOS

Los tableros para apartamentos, se diseñarán según lo expuesto en el Capítulo II, Punto 2.10, considerando siempre que el uso de los artefactos eléctricos fijos tendrá un desarrollo creciente. Una de las tareas más importantes para los encargados del proyecto y ejecución de las instalaciones eléctricas, será la de eliminar viejos prejuicios y difundir sanos criterios entre los propietarios de las edificaciones residenciales. Para un apartamento pequeño el tablero tendrá un mínimo de cuatro circuitos, para apartamentos de tamaño mediano, tendrá seis circuitos y, para apartamentos mayores o de lujo hay que proyectar tableros mayores y con dos espacios de reserva para circuitos futuros. Los tableros tendrán previsión para circuitos de 20 amperios, cuando se trate de circuitos de alumbrado y de tomacorriente. Los circuitos individuales, de mayor potencia, serán previstos en el tablero con una capacidad amperios, según sea el caso.

105

de 30 a 50

FIG. 16 ALIMENTACION EN BAJA TENSION DE EDIFICACION CON UN CENTRO DE MEDICION

3.6.

SERVICIOS GENERALES

Los servicios generales de un edificio residencial comprenden dos grupos: alumbrado y fuerza.

3.6.1. SERVICIO GENERAL DE ALUMBRADO

Consiste en el alumbrado interior y exterior en entradas, escaleras, sótanos, pasillos, azoteas y otros espacios de uso común; además, comprende el consumo del apartamento para el conserje y para posibles sistemas de señales y comunicaciones, o alarmas.

Es recomendable, controlar el

alumbrado general fijo por medio de un interruptor controlado por un reloj.

106

Para las escaleras se usan interruptores horarios para encender y apagar la luz automáticamente en horas predeterminadas.

3.6.2. SERVICIO GENERAL DE FUERZA

Consiste en los servicios requeridos para alimentar bombas de agua y ascensores.

A veces existen sistemas hidroneumáticos, bombas de

sumidero, bombas de incendio e incineradoras. Hace falta dotar todos estos sistemas con controles automáticos para su funcionamiento seguro. También se deben prever los sistemas centrales de ventilación forzada y de aire acondicionado. Normalmente, los servicios generales de un edificio tienen su propio medidor en la misma caja de medidores del edificio, y sus dispositivos de protección se encuentran en la caja de distribución del edificio, separados en cargas de iluminación y de fuerza. Los detalles técnicos de los circuitos de motores se tratan en el capítulo IV.

3.7.

AIRE ACONDICIONADO Y VENTILACION Conviene prever en todos los proyectos de edificios nuevos, acometidas hacia los apartamentos con capacidad suficiente para instalar equipos de aire acondicionado. Hace falta prever acometidas de tres hilos de 60 A 2 x 120 V en apartamentos pequeños y de cuatro hilos de 60 A 3 x 120 V, o de tres hilos de 100 A, 2 x 120 V por lo menos en apartamentos grandes. Igualmente se deben instalar tubos hasta los sitios probables de ubicación de aire acondicionado con sus respectivas cajas

de salida (sala,

dormitorios). Esta previsión evitará cambios costosos y molestos de la instalación en el futuro. En las residencias de lujo hay que considerar, además de los equipos de aire acondicionado individuales, los sistemas centrales. Mientras el costo

107

total de su adquisición y montaje es mayor, el costo de servicio total es decididamente más económico. Además, tienen ventajas estéticas y de operación. En caso de adoptarse tal sistema, es imprescindible proyectarlo junto con la estructura y antes de hacer los cálculos estructurales. El hacer caso omiso de esta regla puede causar

perjuicio al proyecto de aire

acondicionado. La instalación eléctrica del aire acondicionado forma una parte de los servicios generales del edificio, y su planificación detallada la hace el ingeniero proyectista del sistema de aire acondicionado. Naturalmente, al proyectar un sistema de aire acondicionado central, no hace falta prever acometidas individuales de mayor capacidad para los apartamentos. En las instalaciones para equipos de aire acondicionado se deben tomar las mismas precauciones que se toman en las instalaciones que involucran motores, según lo indicado en el Cap. IV.

3.8.

SEÑALES Y COMUNICACIONES

Cada apartamento puede tener las mismas señales que se mencionaron en el Capítulo II, Punto 2.3.14, como típicas para casas unifamiliares, es decir señales de timbre o campanas en las entradas, a veces también en el comedor, la cocina y el cuarto principal. También se usa mucho un sistema de intercomunicación de dos vías entre la entrada del edificio y los apartamentos, a veces combinados con un dispositivo para abrir la puerta del edificio, que queda normalmente cerrada. Es imprescindible prever anticipadamente en el edificio los tubos, las cajas y salidas para los teléfonos. Estas últimas deben colocarse en un sitio céntrico y bien accesible desde la sala de estar, comedor y cocina. Los tamaños de los tubos

y de las cajas de distribución se obtienen de la

Compañía de Teléfonos. Antenas de televisión. Desde el punto de vista estético y por otros problemas de orden técnico, es conveniente eliminar las antenas particulares en el techo. Es recomendable instalar un sistema de antenas 108

de televisión

para la recepción común de todos los apartamentos.

En

ciudades con varias estaciones de televisión cercanas, el sistema puede consistir en una o más antenas para varios canales, un amplificador de banda ancha para cada una, una etapa mezcladora y un sistema de distribución común compuesto de cables coaxiales con sus adaptadores individuales para todos los apartamentos. Donde hay varias estaciones de televisión con intensidad diferente de las señales, se necesitará una antena para cada canal, un amplificador de señales para cada canal, una etapa mezcladora y, por último, el mismo sistema de distribución antes mencionado.

En área de buena recepción, los sistemas mencionados

funcionan a satisfacción y sin interferencias, pero es una condición imprescindible tener a la disposición un servicio efectivo de instalación y mantenimiento. Mientras no existan sistemas comunes, se puede considerar la instalación de salidas de televisión en cada apartamento, y pasar un tubo de material aislante (no metálico) desde el apartamento directamente hasta el techo, por donde el inquilino pueda pasar el cable de alta frecuencia de su antena particular.

La boca del tubo en el techo debe ser protegida contra la

entrada de humedad y de polvo. Los receptores de radio modernos tienen sus antenas interiores y ocasionalmente se utilizan antenas exteriores para lograr una mejor recepción, especialmente de onda corta. Cada antena exterior, sea de televisión o de radio, ha de tener su conexión a tierra.

109

CAPITULO IV CIRCUITOS DE ALIMENTACION PARA MOTORES ELECTRICOS

4.1.

INTRODUCCION

Las cargas eléctricas de motores,

normalmente, son cargas grandes y

requieren atención especial en el diseño de su instalación. Un circuito de alimentación de motor, ver la Figura 17, consiste en los conductores y en varios dispositivos de protección y de desconexión; todos en conjunto deben funcionar apropiadamente bajo condiciones tan diferentes como son el arranque, el servicio normal, la parada, la sobrecarga, los cortocircuitos y las fallas a tierra, sin perjudicar a personas ni causar daños materiales a sí mismos ni a las instalaciones adyacentes. Es una tarea relativamente sencilla determinar los datos técnicos, cuando cada motor tiene su propio circuito, Caso A de la Figura 18. Esto se hace usando las tablas preparadas como se describe más adelante en el Punto 4.3 de este capítulo bajo el título: “Diseño de circuitos individuales para cada motor". Así se pueden diseñar en forma correcta y segura todos los circuitos de motores necesarios en un edificio. Además, en este Capítulo se hace un resumen de las reglas principales que se aplican en los casos de conectar varios motores a un solo alimentador; lo cual es frecuente en edificaciones industriales.

4.2.

COMPONENTES DE UN CIRCUITO ALIMENTADOR DE MOTOR

Un circuito alimentador de motor consiste en las siguientes partes representadas en el esquema unifilar de la Figura 17: conductores del ramal del motor (c), conductores de alimentador (b), protección del alimentador (a), protección del ramal del motor (d), protección del motor (f); el interruptor de desconexión del motor (e), el arrancador (g) y el mismo motor (k). Los

110

motores de rotor bobinado tienen, además, un circuito secundario que se compone de los conductores (j) y del arrancador y resistencias secundarios, pero éstos son suplidos junto con el motor y no requieren comentarios

especiales.

FIG. 17 COMPONENTES DE UN CIRCUITO ALIMENTADOR DE MOTOR

111

FIG. 18 SISTEMAS DE ALIMENTADORES DE MOTORES ELECTRICOS PARA TENSIONES NO MAYORES DE 600 V.

Las partes antes mencionadas son descritas, como se indicó, en las notas (a) hasta (k), siendo las normas principales para su aplicación las siguientes:

(a) LA PROTECCION DEL ALIMENTADOR CONTRA SOBRECORRIENTE

No debe ser mayor que la capacidad nominal o el ajuste de la protección para el ramal del motor más grande (ver d), más la suma de las corrientes a plena carga de los demás motores suplidos por el alimentador.

112

(b) CONDUCTORES DEL ALIMENTADOR

Deben tener una capacidad de corriente no inferior al 125% de la corriente a plena carga del motor más grande, más la suma de las corrientes a plena carga de los demás motores suplidos por el alimentador; en los cálculos se permite usar factores de demanda. El tamaño mínimo del conductor así determinado no toma en cuenta la caída de tensión admisible. ver Figura 13. Por esta razón hay que comprobar la caída de tensión por medio de las Tablas 6, 7 y 8, en caso de exceder los valores admisibles se debe elegir un conductor de mayor calibre.

(c) CONDUCTORES DEL RAMAL DEL MOTOR

Si alimenta un solo motor, deben tener una capacidad no menor del 125% de la corriente del motor a plena carga. En el caso de que el circuito sirva dos motores o más, el tamaño de los conductores se determina según (b). Esto se aplica a motores de servicio continuo. Para motores de servicio intermitente, hay indicaciones especiales. Ver Artículo 430 - 22 del C. E. N. El tamaño mínimo del conductor así determinado no toma en cuenta la caída de tensión admisible. Ver Figura 13. Por esta razón, hace falta investigar la caída de voltaje como en (b).

(d) PROTECCION DEL RAMAL DEL MOTOR CONTRA SOBRECORRIENTE

Debe ser capaz de soportar la corriente de arranque del motor.

El

Artículo 450-23 del C.E.N. indica el amperaje máximo permisible en forma de un porcentaje de la corriente del motor a plena carga; según

113

su tipo, método de arranque y corriente con rotor bloqueado. Estos valores máximos para varias corrientes a plena carga y diferentes tipos de motores se encuentran en las Tablas 19 a 21. En caso de que estos valores sean insuficientes para soportar el arranque, pueden ser aumentados hasta 400% de la corriente del motor a plena carga, como máximo. Como dispositivo de protección se pueden usar fusibles o interruptores automáticos. Téngase presente que los valores indicados en las Tablas 19 a 21 son máximos. En realidad hay que usar fusibles o interruptores con el valor más bajo que soporte la corriente de arranque. Al usar interruptores automáticos, el valor más bajo permisible es el 115% de la corriente del motor a plena carga. El dispositivo de protección del motor puede omitirse completamente si los conductores del ramal del motor hasta el arrancador tienen el mismo tamaño del alimentador. De esta manera el circuito del motor queda protegido por la protección del alimentador.

(e) DESCONEXION DEL MOTOR

Cada motor y arrancador deben tener un medio de desconexión del ramal del motor con indicación de posición, puede ser un interruptor de uso general para servicio normal hasta 50 HP, o de uso general para motores de mas de automático,

50 HP.

También se permite un interruptor

o un interruptor termomagnético en caja moldeada con

capacidad no inferior al 115% de la corriente del motor a plena carga, que desconecte simultáneamente todos los conductores activos y esté instalado a la vista del motor. Un solo interruptor de desconexión puede servir grupos de motores que impulsen una sola máquina, o que sean protegidos por un solo juego de dispositivos de protección; o que estén situados en un solo local y a la

114

vista del interruptor. La capacidad nominal del interruptor en este caso no debe ser inferior a la suma de las capacidades de todos los motores individuales. Excepción (a): En el caso de motores fijos de 1/8 HP o menos, el interruptor puede omitirse. Excepción (b): En caso de motores fijos de 2 HP o menos, hasta 300 voltios, se puede emplear un interruptor de uso general con indicación de la capacidad nominal en amperes (y no en HP), siempre que la capacidad sea por lo menos el doble de la corriente del motor a plena carga. Excepción (c): Con motores fijos mayores de 50 HP se pueden usar interruptores de ramales de motor (con indicación de la carga nominal en amperes), un interruptor de uso general o un desconectador (este último no debe abrirse con carga). Excepción (d): Con motores portátiles, el tomacorriente y enchufe son suficientes. En ocasiones, el interruptor no se necesita, ver (g),

"Arrancador e

interruptor de desconexión combinados". El interruptor puede ser colocado en la misma caja con el arrancador.

Un interruptor de uso general es un dispositivo que puede interrumpir la corriente indicada a la tensión indicada. Un interruptor de ramal de motor es un dispositivo que puede interrumpir la máxima corriente de sobrecarga de un motor en funcionamiento. Un desconectador sirve para separar un circuito eléctrico de su fuente de abastecimiento. No tiene capacidad de interrupción y debe abrirse y conectarse solamente cuando el circuito haya sido abierto por medio de otro dispositivo.

115

(f) PROTECCION CONTRA SOBRECARGA DEL MOTOR EN FUNCIONAMIENTO

Los motores de más de 1 HP deben tener una protección contra sobrecarga no mayor de 125% de la corriente del motor a plena carga (como está indicada en la placa del motor), si se trata de motores con 40°C de calentamiento (motores abiertos para uso general); y no mayor de 115%, si se trata de otros tipos de motores. Si el valor así calculado no coincide con un tipo normal de protección contra sobrecarga, se puede usar el tipo normal próximo mayor siempre que no sea superior al 140% de la corriente a plena carga del motor, si se trata de motores de 40°C de calentamiento, ni de 130% para todos los otros tipos de motores. La tabla 19 está elaborada siguiendo las reglas anteriores para facilitar la aplicación. Si el motor se arranca a mano, el dispositivo de protección de sobrecarga puede ser "puenteado" durante el arranque, siempre que exista protección de sobrecorriente, conforme con (d). Los protectores térmicos que vengan incorporados al motor se consideran protección suficiente contra sobrecarga y no hace falta prever otra. Para motores de 1 HP o menos y ciertos casos especiales, el C. E. N. permite variaciones. Mencionamos los casos siguientes: (1) Motores de 1 HP y menos, portátiles y con arranque manual, a la vista del arrancador, la protección contra sobrecarga no debe exceder los valores indicados en la tabla 19 ("a la vista": dentro del campo visual del operador y a no más de 16 metros). Pero se permite conectar un motor hasta 125 voltios a cualquier circuito protegido con 20 Amperios. (A veces es preferible prever la protección apropiada).

116

(2) Motores de 1 HP o menos, con arranque automático (o aquéllos con arranque manual que no pertenecen al grupo anterior), pueden ser protegidos en una de las siguientes formas: (a) Como los motores de 1 HP en adelante, mencionados anteriormente; (b) Por medio de un dispositivo incorporado de protección contra sobrecarga; proporcionando mejor protección que los dispositivos separados; (c) Los motores del tipo usados en relojes eléctricos no se dañan cuando están bloqueados; se consideran protegidos por el dispositivo de protección contra sobrecorriente del circuito.

La protección contra sobrecarga puede consistir en fusibles u otros dispositivos. Los fusibles deben ser del tipo de acción retardada, ya que el tipo normal no aguanta las corrientes de arranque. En el caso de usar otros dispositivos, éstos deben tener valor nominal no menor del 115% de la corriente del motor a plena carga o deben ser ajustados a esta corriente. Estos dispositivos deben desconectar toda la corriente al motor. Generalmente la protección contra sobrecarga y el arrancador forman un conjunto en una sola caja de tipo común en el comercio. A veces la protección contra sobrecorriente del ramal del motor tiene una corriente nominal inferior a la protección del motor contra sobrecarga; en tal caso se omite esta última. Todo esto se aplica a motores de servicio continuo. Los motores de servicio intermitente no necesitan protección contra sobrecarga, mientras

la

protección

de

corresponda a la tabla 19.

117

sus

circuitos

contra

sobrecorriente

(g) ARRANCADOR

Se debe prever un arrancador para cada motor, o grupo de motores que accionen una sola máquina o un aparato, que tengan protección común o que estén situados en un mismo ambiente y a la vista del arrancador; hasta una distancia de 16 metros se considera a la vista. Por lo general debe estar a la vista del motor, y en caso de corriente alterna debe ser capaz de interrumpir la corriente con rotor bloqueado. Usualmente el arrancador está especificado en caballos de fuerza. operación manual o automática.

Puede ser de

Se fabrican en muchos modelos,

según las exigencias del C.E.N.. El arrancador debe tener una capacidad en caballos no inferior a la del motor, salvo los siguientes casos: (a) En los motores fijos de 1/8 HP o menos, que están conectados continuamente y que no se dañan bajo sobrecarga o con el motor frenado (motores de reloj, etc.); el dispositivo de protección contra sobrecorriente del circuito puede servir de arrancador. (b) En los motores fijos de 2 HP. o menos y 300 voltios y menos, el arrancador puede ser un interruptor de uso general con una corriente nominal que sea el doble de la corriente del motor a plena carga. (c) Para motores portátiles de 1/3 HP o menos, un enchufe y su tomacorriente pueden servir de arrancador. (d) Un interruptor automático del circuito de alimentación puede usarse como arrancador. La corriente nominal del interruptor automático debe corresponder a la corriente del motor a plena carga. Sí el mismo

interruptor

automático

sirve

de

protección

sobrecorriente, debe corresponder a las exigencias de (d).

La caja del arrancador debe ser conectada a tierra.

118

contra

(h) ARRANCADOR E INTERRUPTOR DE DESCONEXION COMBINADOS

Un arrancador que responda a las exigencias expuestas en (g) puede al mismo tiempo servir de interruptor de desconexión, siempre que cumpla con las condiciones siguientes: (a) Debe desconectar simultáneamente todos los conductores activos del motor. (b) Debe estar protegido por un dispositivo de sobrecorriente (pueden ser fusibles), que desconecte todos los conductores activos del motor. Esto se refiere a la protección del ramal del motor. (c) Debe ser un interruptor automático, un interruptor en aire de acción manual exterior, o un interruptor de aceite usado en un circuito que no exceda de 600 voltios y 100 Amperios. Los arrancadores automáticos necesitan generalmente un interruptor de desconexión aparte.

119

TABLA 19 DISEÑO DE CIRCUITOS CON MOTORES (1) Capacidad o ajuste máximo permisible de los dispositivos de protección de motores (3) Corriente del motor Plena Carga

Calibre Mín. de cable de cobre en tubo

Protección contra sobrecarga (2)

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos, arranque a voltaje nominal con resistencia o reactor Letras F hasta V ó Sin Letras

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos. Letras B a E, arranque con resistencia o reactor, a voltaje nominal. Sin Letras, hasta 30 A, arranque con autotransformador. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4) Capac. Desconectador Interr. Max. de Autom Fusible .

Motores jaula de ardilla o sincrónicos, arranque con autotransformador, Letras B a E y sin Letras de más de 30 A. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4)

Motores Letra A Motores de rotor bobinado y de corriente directa, sin Letras

Tipos R y TW

Tipo RH

AWG o MCM

AWG o MCM

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

2 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 12 12 12

3 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 12 12 12

4 2 3 4 6 8 8 10 10 12 15 15 15 20 20 20

5 1,25 2,5 3,75 5,0 6,25 7,5 8,75 10,0 11,2 12,5 13,7 15,0 16,2 17,5 18,7

6 15 15 15 15 15 20 25 25 30 30 35 40 40 45 45

7 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 60 60 60 60 60

8 15 15 15 15 15 15 20 20 30 30 30 30 40 40 40

9 15 15 15 15 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40

10 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 60 60 60

11 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 30 30 30 30 30

12 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 25 25 30 30 30

13 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 60 60 60

14 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 30 30 30 30 30

15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 25 25

16 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

17 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 20 20 20 30 30

A

1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Cap. Max de fusibles Acción Lenta

Ajuste máx de disposi. de protec.

Cap. max de fusible

Desconectador

Interr. Autom .

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom .

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

NOTAS (1) Esta tabla se complementa con las disposiciones de las notas d y f del presente Capítulo (2) Para determinar este valor, la corriente del motor a plena carga de la columna(1) debe ser la indicada en la placa. Los valores se aplican a motores de 40ºC de calentamiento; para otros tipos de motores se deberán multiplicar los valores por 0,92 (3) Para determinar este valor la corriente del motor a plena carga de la, debe ser la obtenida en la Tabla 21 (4) Los motores de jaula de ardilla de alta reactancia son los provistos de rotores de ranuras hondas, o de doble devanado. Normalmente se arrancan a voltaje pleno

120

TABLA 19 DISEÑO DE CIRCUITOS CON MOTORES (continuación) Capacidad o ajuste máximo permisible de los dispositivos de protección de motores (3) Corriente del motor Plena Carga

Calibre Mín. de cable de cobre en tubo

Tipos R y TW

Tipo RH

A

1 16 17 18 19 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Protección contra sobrecarga (2)

Cap. Max de fusibles Acción Lenta

Ajuste máx de disposi. de protec.

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos, arranque a voltaje nominal con resistencia o reactor Letras F hasta V ó Sin Letras

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos. Letras B a E, arranque con resistencia o reactor, a voltaje nominal. Sin Letras, hasta 30 A, arranque con autotransformador. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4)

Cap. max de fusible

Capac. Max. de Fusible

AWG o MCM

AWG o MCM

A

A

A

2 12 10 10 10 10 10 10 8 8 8 8 6 6 6 6 6 6 4 4 4

3 12 10 10 10 10 10 10 8 8 8 8 8 8 6 6 6 6 6 6 6

4 20 25 25 25 25 30 30 35 35 40 40 45 45 50 50 50 60 60 60 60

5 20,0 21,2 22,5 23,7 25,0 27,5 30,0 32,5 35,0 37,5 40,0 42,5 45,0 47,5 50,0 52,5 55,0 57,5 60,0 62,5

6 50 60 60 60 60 70 80 80 90 90 100 110 110 125 125 125 125 150 150 150

Desconectador

Interr. Autom .

Desconectador

Interr. Autom.

Motores jaula de ardilla o sincrónicos, arranque con autotransformador, Letras B a E y sin Letras de más de 30 A. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4)

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

Motores Letra A Motores de rotor bobinado y de corriente directa, sin Letras

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

7 60 60 60 60 60 100 100 100 100 100 100 200 200 200 200 200 200 200 200 200

8 40 50 50 50 50 70 70 70 70 100 100 100 100 100 100 125 125 125 125 125

9 40 45 45 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 100 100 110 110 125 125 125

10 60 60 60 60 60 60 60 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 40 40 40 40 40 50 50 70 70 70 70 70 100 100 100 100 100 100 100 100

12 35 35 40 40 40 45 50 60 60 60 70 70 80 80 80 90 90 100 100 100

13 60 60 60 60 60 60 60 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

14 40 40 40 40 40 50 50 70 70 70 70 70 80 80 80 90 90 100 100 100

15 25 30 30 30 30 35 40 40 45 45 50 60 60 60 60 70 70 70 80 80

16 30 30 30 30 30 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 100 100 100 100 100

17 30 30 30 30 30 40 40 40 50 50 50 70 70 70 70 70 70 70 100 100

121

TABLA 19 DISEÑO DE CIRCUITOS CON MOTORES (continuación) Capacidad o ajuste máximo permisible de los dispositivos de protección de motores (3) Corriente del motor Plena Carga

Calibre Mín. de cable de cobre en tubo

Tipos R y TW

Tipo RH

A

1 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90

Protección contra sobrecarga (2)

Cap. Max de fusibles Acción Lenta

Ajuste máx de disposi. de protec.

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos, arranque a voltaje nominal con resistencia o reactor Letras F hasta V ó Sin Letras Cap. max de fusible

Desconectador

Interr. Autom

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos. Letras B a E, arranque con resistencia o reactor, a voltaje nominal. Sin Letras, hasta 30 A, arranque con autotransformador. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4) Capac. Desconectador Interr. Max. de Autom Fusible

Motores jaula de ardilla o sincrónicos, arranque con autotransformador, Letras B a E y sin Letras de más de 30 A. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4) Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom

Motores Letra A Motores de rotor bobinado y de corriente directa, sin Letras

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

AWG o MCM

AWG o MCM

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

2 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1/0

3 6 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2

4 70 70 70 70 80 80 80 80 90 90 90 90 100 100 100 110 110 110 110 110

5 65,0 67,5 70,0 72,5 75,0 77,5 80,0 82,5 85,0 87,5 90,0 92,5 95,0 97,5 100 102 105 107 110 112

6 175 175 175 175 200 200 200 200 225 225 225 225 250 250 250 250 250 300 300 300

7 200 200 200 200 200 200 200 200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

8 150 150 150 150 150 175 175 175 175 175 200 200 200 200 200 225 225 225 225 225

9 150 150 150 150 150 175 175 175 175 175 200 200 200 200 200 225 225 225 225 225

10 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200

11 125 125 125 125 125 125 150 150 150 150 150 150 175 175 175 175 175 175 200 200

12 110 110 125 125 125 125 150 150 150 150 150 150 175 175 175 175 175 175 200 200

13 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200

14 110 110 125 125 125 125 150 150 150 150 150 150 175 175 175 175 175 175 200 200

15 80 90 90 90 90 100 100 100 110 110 110 125 125 125 125 125 150 150 150 150

16 100 100 100 100 100 100 100 100 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200

17 100 100 100 100 100 100 100 100 125 125 125 125 125 125 125 125 150 150 150 150

122

TABLA 19 DISEÑO DE CIRCUITOS CON MOTORES (continuación) Capacidad o ajuste máximo permisible de los dispositivos de protección de motores (3) Corriente motor Plena Carga

Calibre Mín. de cable de cobre en tubo

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos. Letras B a E, arranque con resistencia o reactor, a voltaje nominal. Sin Letras, hasta 30 A, arranque con autotransformador. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4) Capac. Desconectador Interr. Max. de Autom Fusible

Motores jaula de ardilla o sincrónicos, arranque con autotransformador, Letras B a E y sin Letras de más de 30 A. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4)

Motores Letra A Motores de rotor bobinado y de corriente directa, sin Letras

Tipos R y TW

Tipo RH

AWG o MCM

AWG o MCM

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

2 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 2/0 2/0 2/0 3/0 3/0 3/0 4/0 4/0 4/0 4/0 4/0 250 250 250 300

3 2 1 1 1 1 1 1/0 1/0 1/0 2/0 2/0 2/0 2/0 3/0 3/0 3/0 3/0 4/0 4/0 4/0

4 125 125 125 125 125 150 150 150 150 175 175 175 175 200 200 200 200 225 225 225

5 115 117 120 122 125 131 137 144 150 156 162 169 175 181 187 194 200 206 213 219

6 300 300 300 300 300 350 350 350 400 400 400 450 450 450 450 500 500 500 500 600

7 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 600 600 600 600 600 600 600 600 600

8 250 250 250 250 250 300 300 300 300 350 350 350 350 400 400 400 400 500 500 500

9 250 250 250 250 250 300 300 300 300 350 350 350 350 400 400 400 400 450 450 450

10 200 200 200 200 200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

11 200 200 200 200 200 225 225 250 250 250 300 300 300 300 300 350 350 350 350 350

12 200 200 200 200 200 225 225 250 250 250 300 300 300 300 300 350 350 350 350 350

13 200 200 200 200 200 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

14 200 200 200 200 200 225 225 250 250 250 300 300 300 300 300 350 350 350 350 350

15 150 150 150 150 150 175 175 175 200 200 200 225 225 225 225 250 250 250 300 300

16 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 400 400 400 400 400 400 400 400 400

17 150 150 150 150 150 175 175 175 200 200 200 225 225 225 225 250 250 250 300 300

A

1 92 94 96 98 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175

Protección contra sobrecarga (2)

Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos, arranque a voltaje nominal con resistencia o reactor Letras F hasta V ó Sin Letras

Cap. Max de fusibles Acción Lenta

Ajuste máx de disposi. de protec.

Cap. max de fusible

Desconectador

Interr. Autom

123

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

TABLA 19 DISEÑO DE CIRCUITOS CON MOTORES (continuación)

Corriente del motor Plena Carga

Calibre Mín. Protección contra de cable de cobre sobrecarga (2) en tubo

Tipos R y TW

Tipo RH

AWG o MCM

AWG o MCM

2 300 300 300 350 350 400 400 500 500 500 600 600 600 700 700 750 900 1000 1250 1500 1750 2000

3 4/0 4/0 250 250 250 300 300 300 350 350 400 400 500 500 500 600 600 700 750 900 1000 1250 1250 1500

A

1 180 185 190 195 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 320 340 360 380 400 420 460 480 500

Cap. Max de fusibles Acción Lenta

Ajuste máx de disposi. de protec.

Capacidad o ajuste máximo permisible de los dispositivos de protección de motores (3) Motores monofásicos, jaula de ardilla y sincrónicos. Motores jaula de ardilla o Motores monofásicos, jaula de Letras B a E, arranque con sincrónicos, arranque con ardilla y sincrónicos, arranque a resistencia o reactor, a voltaje Motores Letra A autotransformador, Letras B a voltaje nominal con resistencia nominal. E y sin Letras de más de 30 A. Motores de rotor bobinado y de o reactor Sin Letras, hasta 30 A, Motores jaula de ardilla de alta corriente directa, sin Letras Letras F hasta V ó arranque con reactancia (4) Sin Letras autotransformador. Motores jaula de ardilla de alta reactancia (4) Cap. max de fusible

Desconectador

Interr. Autom

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom

Capac. Max. de Fusible

Desconectador

Interr. Autom.

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

4 225 250 250 250 250 250 300 300 300 350 350 350 350 350 400 400 450 450 500 500 600 600 600

5 225 231 238 244 250 263 275 288 300 313 325 338 350 363 375 400 425 450 475 500 525 575 600 625

6 600 600 600 600 600 800 800 800 800 800 800 1000 1000 1000 1000 1000 1200 1200 1200 1200 1600 1600 1600 1600

7 600 600 600 600 600

8 500 500 500 500 500 600 600 600 600 700 700 700 700 800 800 800

9 450 500 500 500 500 600 600 600 600 800 800 800 800 800 800 800 1000 1000 1000 1000 1200 1200 1200 1600

10 400 400 400 400 400 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600

11 400 400 400 400 400 500 500 500 500 500 600 600 600 600 600 700 700 800 800 800

12 400 400 400 400 400 450 450 500 500 500 600 600 600 600 600 800 800 800 800 800 1000 1000 1000 1000

13 400 400 400 400 400 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600

14 400 400 400 400 400 500 500 500 500 500 600 600 600 600 600 700 700 800 800 800

15 300 300 300 300 300 350 350 350 400 400 400 450 450 450 450 500 600 600 600 600 800 800 800 800

16 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 600 600 600 600 600 600 600 600 600

17 300 300 300 300 300 350 350 350 400 400 400 500 500 500 500 500 600 600 600 600 700 700 800 800

124

TABLA 20 CORRIENTES DE MOTORES A PLENA CARGA EN AMPERE (1) MOTORES MONOFÁSICOS PARA CORRIENTE ALTERNA HP

120 V

208 V

220 V

1/6 1/4 1/3

4,2 5,6 6,9

2,4 3,2 4,0

2,3 3,0 3,8

1/2 3/4 1

9,4 13,2 15

5,4 7,6 9

5,1 7,2 8,4

1-1/2 2 3

19 23 33

11 13 19

10 13 18

5 7-1/2 10

54 77 96

31 44 55

29 42 52

MOTORES TRIFÁSICOS PARA CORRIENTE ALTERNA HP 1/2 3/4 1

Motor de inducción tipo de jaula de ardilla o rotor devanado 208 V 220 V 440 V 1,0 2,0 2,1 1,4 2,8 3,0 1,8 3,5 3,7

Motor sincrónico Factor de potencia = 1 (2) 220 V 440 V

1-1/2 2 3

5,3 6,9 9,5

5,0 6,5 9,0

2,5 3,3 4,5

5 7-1/2 10

16 23 29

15 22 27

7,5 11 14

15 20 25

42 55 68

40 52 64

20 26 32

54

27

30 40 50

83 110 132

78 104 125

39 52 63

65 86 108

33 43 54

60 75 100

159 196 260

150 185 246

75 93 123

128 161 211

64 81 106

125 150 200

328 381 508

310 360 480

155 180 240

264

132 158 210

NOTAS: 1.

Estos valores de la corriente a plena carga valen para motores que operan a velocidad y par normales. Motores construidos para velocidades especialmente bajas o pares altos pueden necesitar corrientes de funcionamiento mayores, y en este caso deben usarse las indicaciones de la corriente en la placa del motor.

2.

Para factores de potencia de 90 y 80% las cifras indicadas deben ser multiplicadas por 1,1 y 1,25 respectivamente

125

TABLA 21

VALOR NOMINAL O AJUSTE MAXIMO DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE CIRCUITOS DE MOTORES (1)

A. MOTORES MARCADOS CON LETRA DE CLAVE INDICANDO LOS KVA CON UN ROTOR BLOQUEADO (2)

Porcentaje de la corriente a plena carga Ajuste del interruptor automático (3) Valor nominal del Fusible (3) Tipo instantáneo Tipo retardado

TIPO DE MOTOR Todos los motores de corriente alterna, monofásicos y trifásicos, de jaula de ardilla y sincrónicos con arranque a plena tensión con resistencia o con reactor: Letra de clave A Letras de clave B hasta E Letras de clave F hasta V

150 250 300

Todos los motores de corriente alterna de los tipos de jaula de ardilla y sincrónicos de arranque con autotransformador: Letras de clave A Letras de clave B hasta E Letras de clave F hasta V

150 200 250

-

150 200 250

-

150 200 200

B. MOTORES SIN LETRA DE CLAVE Porcentaje de la corriente a plena carga Valor nominal del Ajuste del interruptor automático (3) Fusible (3) Tipo instantáneo Tipo retardado 250 300

TIPO DE MOTOR Monofásico, todos los tipos

300

-

250

Jaula de ardilla y sincrónico (arranque con autotransformador): Hasta 30 A Más de 30 A

250 200

-

200 200

Jaula de ardilla con alta reactancia Hasta 30 A. Más de 30 A

250 200

-

250 200

Rotor devanado

150

-

150

Corriente directa: Hasta 50 HP Más de 50 HP

150 150

250 775

150 150

Jaula de ardilla y sincrónico (arranque con pleno voltaje, con resistencia o reactor)

Notas: (1) En caso de que los valores calculados según las tablas no coincidan con los valores nominales de los fusibles u otros dispositivos, se puede usar el tamaño más próximo mayor. Si los dispositivos no soportan la corriente de arranque en un caso dado, se puede aumentar su capacidad hasta un máximo de 40% de la corriente del motor a la carga nominal. (2)

(3)

Significación de las letras claves: Letra:

A

BaE

FaV

kVA por HP (con rotor bloqueado):

3,15

3,15 a 5

5 a 22,4

Véase tabla 20

126

(i)

CIRCUITOS DE CONTROL REMOTO

Cuando se requiere una protección para el circuito de control remoto, se protege con fusibles de acción instantánea y con un valor nominal no mayor de 500% de la capacidad de corriente de los conductores. Los circuitos de control remoto no requieren protección contra sobrecorriente en los siguientes casos: - La protección del circuito del motor contra sobrecorriente se hace con un valor no superior al 500% de la capacidad de los conductores entre el arrancador y los pulsadores de control. - El arrancador y los pulsadores están colocados en la misma unidad, y si el circuito de control remoto no se extiende fuera de la máquina. - En el caso de las bombas contra incendios.

(j) CONDUCTORES DE CIRCUITOS SECUNDARIOS

Los conductores del circuito secundario de un motor con rotor bobinado y del control secundario deben tener una capacidad no menor del 125% de la corriente secundarla a plena carga. Entre el control y la resistencia, la capacidad de los conductores debe ser por lo menos el 110% de la corriente secundaria a plena carga para servicio continuo. Las cajas de arrancadores y de controles deben estar conectadas a tierra.

(k) MOTORES

Las cubiertas de motores se deben conectar a tierra para evitar tensiones peligrosas en caso de contactos accidentales entre partes activas y estructurales. Los motores instalados en forma permanente deben ser conectados a tierra: (a) Si los cables de alimentación tienen una coraza metálica (por ejemplo, tubos conduit rígidos, tubos conduit EMT, tubos flexibles) (b) Si funcionan con tensiones mayores de 150 Voltios a tierra de cualquier activo; en un motor monofásico de 240 Voltios conectado a un sistema monofásico de 120/240 Voltios, la máxima tensión a tierra es solamente 120 Voltios 127

(c) Si están colocados en un lugar húmedo (d) En un lugar peligroso.

La conexión de la cubierta del motor a tubos metálicos de los conductores se considera como conexión a tierra; esta conexión a tierra es aconsejable siempre que sea posible hacerla. En caso de que la cubierta del motor no se conecte a tierra, ésta debe ser aislada efectiva y permanentemente. Motores portátiles. Las cubiertas de motores portátiles, que funcionan a más de 150 voltios a tierra, deben ser protegidas o conectadas a tierra. Se recomienda conectar a tierra también las cubiertas de motores portátiles que funcionen a menos de 150 voltios a tierra, siempre que pueda hacerse fácilmente. A menudo esto se efectúa por medio de un conductor adicional en el cordón que abastece el motor, al hacer contacto con un tomacorriente que está conectado a su vez a la tierra. Ver Cap. II, Punto 2.12. Las reglas arriba citadas se refieren a tensiones no mayores de 600 voltios y en ambientes no peligrosos.

Los motores y compresores de refrigeración que

constituyen unidades selladas se rigen por las disposiciones de la Sección 440 del C.E.N.

4.3.

DISEÑO DE CIRCUITOS INDIVIDUALES PARA CADA MOTOR

Para proyectar un ramal con un solo motor se debe conocer la potencia del motor, que normalmente está indicada en la placa o en el equipo a accionar. En caso de faltar tal indicación, hay que asumir la potencia del motor según las circunstancias, evitando las posibles sobrecargas con sus consecuentes interrupciones de servicio y daños al motor, no se debe usar un motor de potencia superior a la requerida ya que esto puede ser causa de bajo factor de potencia. Una vez fijada la potencia exacta del motor, se determina su corriente a plena carga en la Tabla 20. Esta corriente se puede obtener en la columna 1 de la tabla 19, que da casi todos los datos necesarios del circuito. Las columnas 2 y 3 indican el calibre mínimo de los conductores del circuito del motor. En circuitos largos, este tamaño mínimo puede causar una caída de tensión mayor al 128

1% recomendado en la nota de la Figura 13, en cuyo caso habría que aumentar el calibre del conductor. Es fácil establecer el calibre del conductor qué corresponde a lo largo del circuito, usando las tablas 6 hasta 8, que se basan en el 1% de la caída de tensión. Las columnas 6 hasta 17 comprenden la protección del circuito del motor y forman cuatro grupos, cada uno para determinados tipos de motores, como señala el encabezamiento de la tabla. Búsquese primero el grupo que corresponde al tipo de motor en cuestión. Este grupo contiene tres columnas que indican:

a. Los fusibles máximos permisibles para la protección del circuito del motor contra cortocircuitos cuando esta se hace con fusibles. b. La capacidad nominal del interruptor de desconexión, en amperios. c.

La capacidad nominal del interruptor automático, en caso de que tal dispositivo se use para la protección del ramal del motor.

Normalmente se usa como medio de desconexión un seccionador blindado, que debe ser de los tipos de servicio normal o servicio pesado para motores mayores de 2 HP; en los motores pequeños se permite el interruptor para uso general. Estos interruptores comprenden los fusibles para protección del ramal de motor. Naturalmente, un interruptor automático puede servir a la vez de interruptor de desconexión y de protección del circuito; para esto se debe colocar en el tablero de distribución y a la vista del motor. Ver diagrama del Caso A Figura 18. Queda solamente fijar los valores de los dispositivos de protección de los motores contra sobrecarga. Mediante las columnas 4 y 5 de 'la tabla 19 esto se consigue rápidamente, Para tal fin, se usa la corriente del motor a plena carga, como está indicada en la placa del motor (y no como la indica la tabla 20). La columna 4 indica la capacidad máxima, en el caso de usar fusibles de acción retardada, y la columna 5 da el ajuste máximo para los otros tipos de dispositivos admisibles, tales como disyuntores térmicos, relés térmicos, elementos térmicos de arrancadores e interruptores automáticos.

Estos elementos de protección, excepto el último,

normalmente forman parte del arrancador.

129

ARRANCADOR

El arrancador se elige de los catálogos de los diversos fabricantes, según su potencia en HP.

4.4.

DISEÑO DE CIRCUITOS CON VARIOS MOTORES EN UN SOLO ALIMENTADOR

A menudo se usan varios motores relativamente pequeños en un mismo circuito de alumbrado o en un circuito de tomacorrientes. Es el caso C de la Figura 18 y se rige por las reglas sencillas indicadas en la figura mencionada.

No hay problemas

especiales en estos tipos de circuitos que son comunes en hogares, oficinas, comercios y también industrias. Los párrafos siguientes tratan el caso de varios motores de mayor potencia conectados a un solo alimentador. Hay muchas ventajas en diseñar tales circuitos en vez de circuitos individuales; por ejemplo, en el caso de un equipo de aire acondicionado compuesto de varios motores, dónde la instalación se quiere tratar como una unidad, es decir, conectarlos a un solo circuito de alimentación. Otro caso frecuente es un taller mecánico, donde se conectan varios motores a un solo circuito con el fin de evitar un gran número de cables y la inflexibilidad de la instalación que resultaría al conectar cada motor individualmente al centro de distribución. Las reglas principales pertenecientes a estos casos se han indicado en el texto del Caso B de la Figura 18 y no será difícil solucionar cualquier caso con su ayuda. Como indica el texto, hay que distinguir dos casos diferentes, llamados B1 y B2. El Caso B1 tiene un circuito alimentador completo antes de cada motor. Esta solución es la más segura y siempre puede usarse. En el Caso B2 se omiten el interruptor de desconexión y la protección individual del circuito de motor contra sobrecorriente, es decir: cortocircuitos y fallas a tierra.

Esto puede resultar

económico, pero la

aplicación está sujeta al cumplimiento de las condiciones que se dan en la Figura 18 Caso B-2, y que no se pueden cumplir en muchos casos. Los arrancadores y sus protecciones contra sobrecarga deben ser del tipo aprobado para el funcionamiento en grupos, y este tipo y sus repuestos a menudo no se consiguen fácilmente; el uso de arrancadores del tipo corriente en su lugar implica peligros que pueden producir 130

accidentes con facilidad. Se deben tener en consideración estos hechos, especialmente si no se cuenta con un servicio de mantenimiento confiable y continuo. Una vez elegido el tipo de circuito que ha de usarse, se pueden fijar las especificaciones de los diversos componentes, utilizando las notas de la Figura 18 y la Tabla 19 de este Capítulo.

4.5.

CORRIENTES DE ARRANQUE PERMISIBLES

Durante el período de arranque, un motor absorbe de la red una corriente que es muy superior a la corriente de carga normal del motor y que varía con los diferentes tipos de motores y sus potencias. Aunque la corriente de arranque dure poco tiempo, su intensidad y su duración son suficientes para producir efectos molestos a los suscriptores de la misma red de distribución. Hace falta establecer normas para su limitación, entre las cuales se mencionan las siguientes

4.5.1. MOTORES MONOFASICOS DE 120 Voltios

Pueden ser conectados a la red si la corriente de arranque no excede de 20 A para los motores de control automático y de 40 A para los motores de control manual. Los demás motores del tipo señalado pueden ser admitidos hasta una potencia máxima de 5 HP, previa autorización especial del Departamento de Servicios Técnicos de la Compañía de Electricidad.

4.5.2. MOTORES TRIFASICOS DE 208 Voltios y MONOFASICOS DE 208 Y 240 Voltios

La corriente de arranque permitida para estos tipos de motores depende de la capacidad de los circuitos de distribución que viene determinada por la carga total conectada del suscriptor, incluyendo iluminación, calentadores y fuerza, y el mismo motor en cuestión. Hay instalaciones que pueden autorizarse en circuitos que sirven mucha carga eléctrica; pero no son admisibles en otros circuitos de capacidad reducida o que dan servicio de alumbrado. 131

Se distinguen tres casos: 1. La corriente de arranque del motor no excede el valor permitido. El motor puede conectarse directamente a la red. No necesita autorización. 2. La corriente de arranque del motor excede el valor permitido, pero no llega al doble del mismo: en este caso, deberá utilizarse un dispositivo de arranque que permita al motor arrancar gradualmente o por pasos; reduciendo la corriente al valor permitido. No necesita autorización. 3. La corriente de arranque del motor excede el doble del valor permitido: este caso podría dar lugar al empleo de un arrancador de tres pasos. Se necesita una autorización especial del Departamento de Servicios Técnicos de la Compañía de Electricidad.

La mencionada corriente de arranque permisible de un motor se calcula según las reglas siguientes:

Motores que arrancan menos de una vez por hora:

1. Motores trifásicos de 208 Voltios entre fases: 100 A + 3 A por cada kW de carga conectada del suscriptor.

2. Motores monofásicos de 208 ó 240 Voltios: 60 A + 3 A por cada kW de carga conectada del suscriptor.

Motores que arrancan más de una vez por hora:

1. Motores trifásicos de 208 Voltios entre fases: 40 A + 2 A por cada kW de carga conectada del suscriptor.

2. Motores monofásicos de 208 ó 240 Voltios: 30 A+2 A por cada kW de carga conectada del suscriptor.

132

Nota: Cuando dos o más motores, por las condiciones de su trabajo, arrancan al mismo tiempo, el valor de la corriente de arranque por considerar es la suma de las corrientes de arranque de los motores considerados.

4.5.3 MOTORES DE TIPO ESPECIAL

Tales como sincrónicos, asincrónicos - sincronizados, etc. Se consultará, antes de conectarlos a la red, con el Departamento de Servicios Técnicos de la Compañía de Electricidad.

133

CAPITULO V MATERIALES RECOMENDADOS PARA EL USO EN INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

5.1.

INTRODUCCION

En muchos tipos de materiales y equipos que se usan para instalaciones eléctricas es imposible distinguir a simple vista cuales son los materiales de buena o de mala calidad. Para proteger al comprador, en muchos países se han establecido normas que rigen la calidad de tales materiales. Además, se han creado instituciones independientes que someten los productos a un continuo control durante la fabricación, para obtener una calidad invariable. Los productos, de tal manera aprobados, se distinguen por la marca de calidad de la respectiva institución y garantizan su calidad al usuario. Algunas de las mencionadas instituciones son: ♦ Normas Venezolanas (NORVEN), en Venezuela ♦ Underwriters' Laboratories (UL), American National Standards Institute (ANSI) ♦ American National Standards Institute (ANSI), en Los Estados Unidos de América ♦ Verband Deutscher Elektrotechniken (VDE), en Alemania ♦ Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (SEV), en Suiza Es del propio interés del comprador adquirir materiales y equipos aprobados y asegurarse así contra daños y fallas provenientes de la mala calidad de los mismos.

134

5.2.

CABLES Y CANALIZACIONES

CABLES

El mercado ofrece gran variedad de cables eléctricos bajo muchas designaciones comerciales, pero para las instalaciones en residencias basta con unos pocos tipos. Los tipos recomendados en la Tabla 22 están aprobados por el Código Eléctrico Nacional. Naturalmente pueden usarse otros tipos de cables equivalentes a los indicados en la Tabla 22 y aprobados por los institutos de normalización de otros países. Los cordones sirven para conectar lámparas, u otros artefactos de uso eventual, a la instalación eléctrica del hogar; no deben utilizarse como instalación fija. Los cordones que contenían algodón, seda y asbesto han sido sustituidos por cordones fabricados con materiales termoplásticos. Sus características se indican en la Tabla 22. TUBOS Existen varios tipos de tubos, los más usados son los tubos metálicos rígidos (esmaltados o galvanizados) y los llamados EMT (galvanizados). Aunque el primero tiene mayor resistencia mecánica, para instalaciones residenciales, el tipo EMT es bastante adecuado y su instalación es rápida y económica. El EMT puede doblarse con herramientas de fácil adquisición y conectarse con un gran surtido de accesorios tales como uniones, codos, etc. Ambos tipos de tubos pueden instalarse embutidos o adosados a la pared; el tipo EMT puede instalarse en ambientes interiores o a la intemperie; el tubo rígido esmaltado solo puede usarse en ambientes interiores. Los tubos flexibles no tienen mucho uso en instalaciones residenciales, generalmente se usan en instalaciones sujetas a vibraciones, o para lograr curvas que no se pueden hacer con tubos rígidos.

135

TABLA 22 CONDUCTORES, CABLES Y CORDONES PARA INSTALACIONES RESIDENCIALES HASTA 600 V TIPO TW RH ACT Y AC

DESCRIPCION Conductor con aislamiento termoplástico de cloruro de polivinilo. Alta resistencia a la humedad, calor y corrosión Un solo conductor con aislamiento de caucho, resistente al calor Cable acorazado. Aislamiento termoplástico (ACT), o de caucho (AC), envueltos en coraza de acero, en cinta enrollada o malla, con cinta de conexión a tierra Alimentador subterráneo. Conductores sencillos o múltiples con aislamiento y cubierta termoplásticos

USO Uso general en ambientes húmedos. Temperatura máxima admisible 60ºC. Se puede usar a la intemperie Uso general en ambientes secos. Temperatura máxima admisible 75ºC Uso en instalaciones interiores, no embutidas en la pared ni en áreas húmedas

Alimentadores y circuitos directamente enterrados. Los conductores se instalan en una zanja común. Pueden usarse en instalaciones internas donde el ambiente es húmedo Dos o tres conductores activos con aislamiento de caucho y Para acometidas. Alambrado de cocinas eléctricas, secadoras de SE (U, No conductor neutro desnudo (o aislado) trenzado (en espiral ropa y calentadores de agua, en ambiente interior. Acorazado) alrededor de los conductores aislados), con capa protectora de caucho y trenza de algodón. Igual a U, pero debajo de la chaqueta de caucho hay una Igual a U, pero la cinta o coraza deben estar conectadas a tierra SE (A Acorazado) cinta de acero conectada eléctricamente al neutro CORDONES (*) SPT Cordón plástico (SPT) o de caucho (SP) con dos conductores Extensiones y cables de conexión flexibles para servicio liviano, en Ó SP trenzados #18 ó #16 ambientes húmedos. Preferido para uso doméstico 2, 3 ó 4 conductores trenzados aislados con cubierta común Cordones flexibles para servicio pesado (motores). Uso en ambientes SJ de plástico o caucho. Calibres #18 ó #16 húmedos 2 ó más conductores trenzados aislados con envoltura Cordones flexibles para servicio extrapesado. Uso en garajes, S gruesa de termoplástico o caucho talleres, etc. UF

(*) Los cordones deben usarse para la conexión de lámparas y otros artefactos de uso eventual. No deben usarse para sustituir el alambrado fijo de las residencias. Las corrientes admisibles para los cordones con hasta tres conductores activos son: Conductor: Corriente:

#18 7A

#16 10 A

#14 15 A

#12 20 A

#10 25 A

136 136

5.3.

SUICHES, TOMACORRIENTES, ENCHUFES, CAJAS Los suiches, generalmente embutidos en la pared, del tipo corriente con palanquita se usan para 10 A - 120 V, o 5 A - 240 V; es preferible usar interruptores de la clasificación "T" que tienen mayor resistencia contra las sobrecorrientes que se originan al encender los bombillos. Los dispositivos del tipo "taco" permiten hacer combinaciones de hasta tres suiches, tomacorrientes, o pulsadores para señales en un mismo cajetín. Para casos especiales se consiguen suiches para embutir en pared de 15, 20 y 30 A, los cuales se pueden instalar en los cajetines corrientes. En las instalaciones residenciales, normalmente, los tomacorrientes son del tipo embutido. Deben tener una capacidad nominal no menor de 15 A - 125 V, ó 10 A - 250 V. Para usar a la intemperie hay tipos especialmente protegidos. En los circuitos de 120 V, los enchufes tienen dos polos idénticos. Normalmente se usan tomacorrientes dobles o triples en un solo cajetín. En los modelos comunes de tomacorrientes se pueden separar los bornes rompiendo con un destornillador el puente metálico que los une. En el tipo "taco" ya están separados los bornes en cada elemento. Ver Figura 19

FIG. 19 SUICHES Y TOMACORRIENTES

137

Para circuitos de 240 ó 208 V, que normalmente tienen mayor potencia, existe un gran número de tomacorrientes y enchufes hasta 50 A, de dos y de tres polos; este último tiene uno de los polos adecuado para el conductor neutro. De esta forma se garantiza que no se pueda conectar un artefacto en un voltaje equivocado. Los tomacorrientes que se instalan en el fregadero, lavadero, porches abiertos, garajes, lado exterior de la casa, u otros lugares expuestos deben ser del tipo con conexión a tierra. Las cajas deben corresponder a la Tabla 23, ya que su tamaño depende del número de cable que entran.(Ver detalle de cajetines en figura 20).

TABLA 23 USO DE CAJETINES Dimensiones de la caja en pulgadas CAJA TIPO PROFUNDO 1-1/2 X 3-1/4, octogonal 1-1/2 X 4, octogonal 1-1/2 X 4, cuadrada 2-1/8 X 4-11/16, cuadrada CAJA POCO DE MENOS DE 1-1/2 DE PROF. 3-1/4 4

Número máximo de conductores

#14

#12

#10

#8

5 8 11 23

4 7 10 20

4 6 9 18

3 5 7 15

4 6

4 6

3 4

-

FIG. 20 CAJETINES PARA CANALIZACIONES

138

5.4.

TABLEROS, INTERRUPTORES AUTOMATICOS, FUSIBLES

Adicionalmente a lo tratado en el Capítulo II, sobre tableros de distribución, falta solamente mencionar que la elección entre interruptores automáticos y fusibles, se basa en dos factores: el costo inferior de los fusibles contra la ventaja de los interruptores automáticos, que con un solo movimiento de la palanquita se conectan otra vez después de un cortocircuito. Los fusibles se consiguen en forma de cartuchos generalmente renovables; estos últimos se fabrican en grupos de diferentes tamaños, con el fin de evitar el uso de fusibles de un grupo mayor en la base de un grupo menor. Los grupos van de 15 a 30 A, de 35 a 60 A, de 70 a 100 A, de110 a 200 A, de 225 a 400 A y de 450 a 600 A. Los interruptores automáticos llevan su carga nominal indefinidamente, soportan una sobrecarga pequeña por un corto tiempo, y desconectan rápidamente ante una sobrecorriente alta. Los interruptores automáticos vienen en estructuras de hasta 50, 100, 225, 600, 800, 1200 y 1600 A. Los tipos más usuales en residencias son los de 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 100 A. Dos interruptores de un polo pueden conectarse con una palanquita común, accionando dos circuitos con un solo movimiento de la mano; ver Figura 21. Esto permite instalar doce interruptores en el tablero, sin necesidad de instalar un interruptor principal.

FIG. 21 INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO

139

5.5.

MATERIALES PARA USAR A LA INTEMPERIE

En el mercado se consiguen interruptores, tomacorrientes, cajas de distribución, luminarias y accesorios a prueba de intemperie, ver Figura 22. Estos materiales se usan tanto en la casa como en áreas expuestas de porches, terrazas, balcones y patios.

FIG. 22 TOMACORRIENTES A PRUEBA DE AGUA

Los alimentadores y circuitos pueden ser de instalación aérea o subterránea. Las líneas aéreas se montan es postes, o adosados a las fachadas; usan preferentemente cables del tipo TW; las distancias máximas entre soportes y las capacidades de corriente permisibles vienen indicadas en la Tabla 24.

140

TABLA 24 ALIMENTADORES AEREOS CALIBRE DEL DISTANCIA MAXIMA CAPACIDAD DE CONDUCTOR

ENTRE SOPORTES

CORRIENTE

12 AWG

8 metros

30 A

10 AWG

17 metros

40 A

8 AWG

35 metros

60 A

6 AWG

50 metros

80 A

La instalación subterránea es preferida por su mayor confiabilidad. Los cables pueden ser del Tipo TW, instalados en tubos; o del tipo UF directamente enterrados. Ver Tabla 22.

5.6.

SISTEMAS DE CONTROL DE BAJO VOLTAJE

Este sistema se basa en el uso de relés, generalmente de 24 V, ubicados cerca de los artefactos eléctricos; estos relés son accionados desde el sitio habitual donde se instalan los interruptores embutidos en paredes, o desde otros sitios convenientemente ubicados. Este sistema tiene grandes ventajas; permite, por ejemplo, realizar desde un dispositivo central ubicado al lado de la cama, las actividades siguientes: encender la cafetera ubicada en la cocina, apagar o encender todas las luces de la casa, apagar o encender las luces de los pasillos o de los cuartos de los niños. Este sistema permite conseguir efectos que difícilmente se obtendrían con el sistema convencional, tiene ventajas además desde el punto de vista de seguridad y de costo. Los cables de control son de bajo calibre y no requieren

tuberías

adicionales.

Permite

la

modernización

de

las

instalaciones existentes y evita la instalación complicada de interruptores de tres y cuatro vías para controlar las luces desde varios puntos.

141

5.7.

CONTROL VARIABLE DE LA INTENSIDAD DE ILUMINACION

Existen dispositivos para regular la intensidad de la luz que permiten variar el nivel de iluminación; generalmente se instalan en el mismo lugar de los interruptores de pared. Son útiles en los ambientes con televisores, ya que evitan el excesivo contraste de intensidad y el consiguiente cansancio de los ojos, empleando una iluminación adecuada. Además permiten crear un ambiente íntimo en salas y comedores.

5.8.

INTERRUPTORES TEMPORIZADOS

Estos dispositivos se consiguen en varias formas, bien sea con un horario fijo, o con un horario ajustable para días hábiles y fines de semana. Son de gran utilidad para encender las luces a una hora fija sin que haya nadie en la casa, aumentando de esta forma la seguridad.

142

CAPITULO VI

UN EJEMPLO DE ESPECIFICACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES

1.-

INTRODUCCION

El siguiente texto se ofrece como guía para preparar las especificaciones de la instalación eléctrica de residencias pequeñas y medianas. Para residencias muy grandes y mansiones se requerirán disposiciones adicionales, que pudieran ser incluidas como artículos suplementarios.

Todas las salidas, interruptores de pared y los puntos controlados por cada interruptor deben ser claramente indicados en los planos eléctricos de la residencia. Los planos se considerarán como parte esencial de las especificaciones.

2.-

ESPECIFICACIONES

ESPECIFICACIONES PARA LA INSTALACION ELECTRICA DE LA RESIDENCIA QUE SE CONSTRUIRA EN..................................................... ......................................................................................................................... PARA...............................................................................................................

a.

Generalidades

La instalación del alambrado y de los equipos eléctricos debe ajustarse a las Normas de la Compañía de Electricidad, al Código Eléctrico Nacional, al

143

Manual para el Diseño de Instalaciones Eléctricas en Residencias y a las exigencias de las autoridades competentes. Todos los materiales utilizados en las instalaciones deben ser nuevos y aprobados por NORVEN, UL, VDE, u otra organización reconocida.

b.

Garantía

El contratista deberá entregar la obra en buen estado y reemplazar sin costos adicionales cualquier parte de la obra, o material, que presenten defectos en el lapso de un año desde la fecha de entrega definitiva de la obra, exceptuando el desgaste o deterioro natural producido por el uso.

c.

Instrucciones para el Alambrado

Las salidas, los interruptores y las salidas controladas por los interruptores, deberán instalarse según las indicaciones dadas en los planos..................... con fecha ................. El contratista deberá suministrar las salidas e interruptores completos, con sus tapas y portalámparas cuando esté indicado en las especificaciones. No se incluirá la colocación de lámparas, bombillos y otros accesorios, a menos que esté especificado en el contrato.

d.

Método de Instalación

El alambrado interior se hará con cable TW en tubo EMT - tubo rígido esmaltado - tubo rígido galvanizado. Toda la instalación será embutida; el alambrado no se colocará expuesto excepto en los sitios indicados en el contrato.

144

e.

Acometida

La acometida tendrá tres - cuatro conductores #.............AWG, tipo........... Su instalación será subterránea - aérea.

f.

Interruptor Principal

El interruptor principal será del tipo automático de............ A. La conexión a tierra del conductor neutro se hará con cable de cobre #............ AWG.

g.

Tablero de Distribución

Los tableros se colocarán según se especifica a continuación:

Los tableros deberán tener los espacios necesarios para la protección de todos los circuitos, más dos de reserva para uso futuro.

h.

Circuitos de Alumbrado

Se instalarán por lo menos............. circuitos de alumbrado de 15 A - 20 A, 2 hilos, para alimentar las salidas de luz y los tomacorrientes no incluidos en el siguiente párrafo. Las salidas se distribuirán por igual entre estos circuitos. No se instalarán cables menores que el #12 AWG.

145

i.

Circuitos de Tomacorrientes

Se instalarán, al menos, ......... circuitos de tomacorrientes de 20 A, 3 hilos 2 hilos, para alimentar exclusivamente los tomacorrientes de 20 A, 2 hilos 3 hilos y para alimentar los tomacorrientes de la cocina, lavadero, pantry, comedor y sala de estar.

j.

Circuitos Individuales y Salidas Especiales

Se instalarán de la forma siguiente:

k.

CIRCUITO INDIVIDUAL

NUMERO DE HILOS

PARA

Y CORRIENTE

TIPO DE SALIDA

......................................

................................

..........................

......................................

................................

..........................

......................................

................................

..........................

......................................

................................

........................

Alambrado para Señales y Comunicaciones

Se instalará un sistema de señales completo, incluyendo transformadores, pulsadores y timbres en los puntos indicados en los planos

Nota: Táchense las palabras no necesarias en el texto de los párrafos.

146

BIBLIOGRAFIA •

Código Eléctrico Nacional 1999 Norma COVENIN 200

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Norma COVENIN 398-84 – Simbología

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Reglamento de Servicios de la C.A. La Electricidad de Caracas, 1985

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Wiring Manual for Home and Form, A. Carl Bredahl, 1957, Mc Graw – Hill Book Company, New York

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Electrical Construction and Maintenance – Diversas Publicaciones

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Housepower in the Home (Better Homes and Gardens), 1957, Meredith Publishing Company.

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How to Help Home Owners, Florida Power and Light Company.

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Electric Earthing and Accident Prevention, M.G. Say, London, George Newnes Ltd.

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El Consumo Eléctrico en Apartamentos Residenciales y la Capacidad de la Acometida. Siegfried Scherer en “Ingeniería Eléctrica y Mecánica”. Revista de la Asociación Venezolana de Ingenieros Eléctricos y Mecánicos, Año II, N° 5, páginas 18 a 23, Octubre-Diciembre 1958

•

El ABC de las instalaciones eléctricas residenciales, Enríquez Harper, 1997, Editorial LIMUSA S.A. de C.V., México.

147