As Y Otros Elementos De La Corriente

ACOMETIDAS

MONOFASICA

BIFASICO

En este sistema se emplean solamente dos fases (bifilar).

TRIFASICA Un sistema de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente. Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un sistema desequilibrado o un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas. El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.

CONDUCTORES

CARACTERISTICAS CONDUCTORES

DE

LOS

CABLES

Y

Los conductores o cables serán aislados, de cobre o aluminio y los materiales utilizados y las condiciones de instalación cumplirán con las prescripciones establecidas en la ITC- BT- 06 y la ITC- BT- 07 para redes aéreas o subterráneas de distribución de energía eléctrica respectivamente. Por cuanto se refiere a las secciones de los conductores y al número de los mismos, se calcularán teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

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 



Máxima carga prevista de acuerdo con la ITCBT- 10. Tensión de suministro. Intensidades máximas admisibles para el tipo de conductor y las condiciones de su instalación. La caída de tensión máxima admisible. Esta caída de tensión será la que la empresa distribuidora tenga establecida, en su reparto de caídas de tensión en los elementos que constituyen la red, para que en la caja o cajas generales de protección esté dentro de los límites establecidos por el Reglamento por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica.

PROPIEDADES

Para la buena elección de un material conductor, hemos de conocer, en muchas ocasiones, sus propiedades: 



Propiedades eléctricas: conductividad, movilidad de las cargas, resistividad, resistencia. Propiedades mecánicas: límites elástico en (d a N/mm2 " Kg. f/mm2 (Re)), carga de rotura en d a N/mm2-R, alargamiento (%)(A),



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

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resiliencia en d a J/cm2 (K), dureza(H), resistencia al desgaste , etc. Propiedades físicas: densidad, homogeneidad, conductividad térmica. Propiedades químicas: resistencia a los agentes químicos y sobretodo a la oxidación. Propiedades metalúrgicas: temperatura de fusión, fluidez, soldabilidad. Propiedades comerciales: precio de venta, facilidad de aprovisionamiento, facilidad de transporte.

AISLAMIENTO

Otro factor importante de los conductores es su aislamiento(forro). El aislamiento puede ser esmalte, caucho, vidrio, seda, algodón o plástico, según sea el uso que se le vaya a dar al conductor.

TIPOS DE AISLAMIENTO

* T: AISLAMIENTO PLÁSTICO (TERMOPLÁSTICO) * TW: AISLAMIENTO RESISTENTE A LA HUMEDAD. * TH: AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR. * THW: AISLAMIENTO RESISTENTE AL CALOR Y A LA HUMEDAD.

CALIBRE

Es la sección transversal que tiene los conductores. La forma mas común de dar a conocer los diferentes calibres, según la AWG, es mediante un numero, los números mas altos hacen referencia a los calibres mas delgados, y los números mas bajos, a los calibres mas gruesos. La siguiente tabla nos muestra los conductores mas utilizados en instalaciones residenciales:

El calibre de los conductores tiene que estar sometido a ciertas condiciones de uso como la cantidad de corriente que puedan transportar. Para esto se tiene en cuenta la siguiente tabla:

CAPACIDAD DE CONDUCCION

Como sabemos, el calor no daña el cobre, pero en cambio, si daña el aislamiento, Cuando se calienta màs alla de lo normal, puede dañarse de varias maneras, daño que depende del grado de calentamiento y del tipo de aislamiento. Sucede que algunos aislamientos se derriten, otros se endurecen y otros que se queman. Cualquiera que sea el efecto, una vez que se dañe, pierde sus propiedades aisladoras y por ende, puede ocasionar un corto circuito y por supuesto, indendios. La capacidad conductora que se especifica en las tablas III y IV para los diferentes tipos y calibres de alambres es la que pueden conducir sin riesgo de sobre calentamiento del aislamiento. El caucho comùn es el aislador que soporta menos calor.; por lo mismo, los alambres con este tipo de aislamiento tienen la capacidad màs baja para conducir corriente. Si un alambre con forro de asbesto conduce la corriente màxima asignada en las tablas, sin duda se calentarà màs que un alambre con forro de caucho conduce su maxima corriente. No obstante, como el aislamiento de asbesto soporta mejor el calor, no se dañarà como se dañaria uno con forro de caucho al conducir su màxima corriente. No esta demàs mencionar que cuando se indida la temperatura màxima de los conductores, esta se refiere a la temperatura del alambre propiamente dicho, y no a la temperatura ambiente. Cuando se habla de la capacidad conductora en amperios para cada tipò y calibre del alambre en las tablas III y IV, se basa en el supuesto de que el alambre se instalará en un cuarto en el cual la temperatura ambiente no pasarà de 30 grados "C"(86 F). En la tabla V se indica la temperatura

màxima que pueden soportar los aislamientos de los diferentes tipos de alambre que se venden en el mercado. La temperatura indicada en esta tabla es la que alcanza el alambre cuando conduce la corriente màxima, misma que se indica en las tablas III y IV, con una temperatura ambiende de 30 grados "C".Por ejemplo si el alambre conduce su corriente màxima y se instala en una habitaciòn en donde la temperatura ambiente es mayor de 30 grados, la temperatura del alambre serà mucho mayor de 60 grados. Si este fuera el caso se deberà reducir la corriente que por el circularà. En la tabla VI se especifica el factor por el cual se debe de multiplicar la capacidad conductora de cualquier alambre, cuando se instala en temperaturas mayores a 30 grados "C".

FACTORES DE CORRECCION

TEMPERATURA: La temperatura hace que la resistencia de un alalmbre varie, por ejemplo, cuanto mas caliente està, mas oposiciòn tiene sobre el paso de la electricidad, esto sucede tambièn con otros metales puros, pero no con algunas aleaciones o con el carbòn. Ahora veamos ¿porque se calienta un alambre? Esto sucede por efecto de la propia corriente que por el circula, lo cual se debe a la resistencia del conductor, obviamente, cuanto màs intensa es la corriente, mayor serà el calentamiento y por lo mismo, mayor pèrdida de energìa en forma de calor. Lo que sucede es que el calentamiento aumenta en

relaciòn con el cuadrado del cambio de corriente. Por consiguiente, si se aumenta la corriente al doble, el calentamiento serà 4 veces mayor. Cuando circula mayor corriente por un alambre, no solamente se calentarà el conductor, habrà tambièn un aumento en su resistencia, como consecuencia, habrà un aumento adicional de temperatura. Si sigue aumentando la corriente, provocarà que se queme el aislamiento, con lo cual se corre el riesgo de un incendio.

DUCTOS Es el sistema diseñado y empleado para contener o alojar los conductores, mediante la utilización de ductos o tuberías.

CLASES DE DUCTOS

a) Tubos metálicos rígidos: conocidos simplemente como tubos conduit, se construyen en acero pintado exteriormente o en acero galvanizado. Actualmente en instalaciones residenciales su uso es cada vez mas restringido, limitándose a los casos en los cuales existe la posibilidad de daños mecánicos, o cuando este expresamente indicado. Tubos pvc. Son tubos elaborados en material no metálico a base de policloruro de vinilo. Características * PESO LIVIANO: mas o menos seis veces inferior al peso del conduit metálico. * FÁCIL INSTALACIÓN: el corte y el curvado de los tubos

es mas fácil y no es necesarios roscarlos * RESISTENTE A LA CORROSIÓN: no se producen problemas de oxidación en ambientes húmedos, y además es resistente a los ácidos, productos alcalinos y el agua salada. El diámetro de los ductos deben estar de acuerdo con el numero de conductores que se introducirán en ellos, que como puede verse en la siguiente tabla nunca será menor a1/2.

NUMERO DE HILOS

EMAPALME ELECTRICO

El empalme eléctrico se define como la unión de dos secciones de cable, enrollando las puntas de ambas y luego recubriéndolas con cinta aislante. Se trata de una técnica provisional muy utilizada dentro de las rutinas domésticas que tengan que ver la reparación o el mantenimiento de aparatos instalaciones, e incluso en las instalaciones de reciente puesta en marcha. Para el uso de esta medida con total seguridad y garantía, es necesario disponer de una regleta de conexión, ya sea ésta de plástico, caucho o porcelana. A veces la urgencia nos coge desprevenidos y sin este tipo de herramientas en el momento de la avería. Es peligroso realizar un empalme si no conocemos bien la metodología. Así pues, vamos a resumir en unos sencillos pasos cómo desempeñar esta tarea con garantías y evitando accidentes. 1.-El primer paso consiste en cortar los diferentes cables que van a ser unidos por un empalme. Para aumentar la seguridad y los posibles cortocircuitos, realizaremos esta operación teniendo en cuenta que cada cable tiene que ser cortado a diferente altura. Con el paso del tiempo, la cinta aislante puede deteriorarse o el pegamento de la misma puede ser de baja calidad. Si cortamos los cables con varias medidas, evitaremos que los mismos se junten aunque la cinta que los une ceda. 2.- Otro aspecto a considerar es el que alude a la altura a la que se corte cada cable. Es

importante que dicha altura permita que los cables estén lo suficientemente separados para que, cuando procedamos a realizar el empalme, éstos no entren en contacto. 3.- La siguiente operación que tenemos que realizar es la de pelar los cables. Para ello, simplemente debemos retirar el plástico aislante que les rodea. La herramienta que necesitamos para llevar a cabo este fin puede ser bien una tijera de electricista, bien un pelacables. 4.- Para finalizar, solamente nos resta el proceder a la unión de los hilos. Debemos cubrir cada hilo con su correspondiente trozo de cinta aislante. También le daremos una última vuelta con la cinta a la totalidad del cable con el objeto de dejarlo más recogido y eléctricamente aislado. Siguiendo estas pautas podremos estar seguros de que hemos llevado a cabo un empalme que resistirá el paso del tiempo. De todas formas, es recomendable que no olvidemos el verdadero carácter de esta operación, es decir, que es provisional y que siempre se intentará sustituir en breve con otro empalme más profesional. A veces, el intentar aplicar un empalme provisional falla. Esto ocurre cuando nos encontramos con cables específicos como, por ejemplo, más gruesos o de materiales muy particulares y delicados. Lo preferible es entonces que utilicemos una herramienta conocida como soldador de baja potencia o cautín.

CALCULO DE POTENCIAS

Para calcular la potencia de algunos tipos de equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta también el valor del factor de potencia o coseno de “phi” (Cos ) que poseen. En ese caso se encuentran los equipos que trabajan con carga reactiva o inductiva, es decir, consumidores de energía eléctrica que para funcionar utilizan una o más bobinas o enrollado de alambre de cobre, como ocurre, por ejemplo, con los motores. Las resistencias puras, como la de las bombillas de alumbrado incandescente y halógena, y los calentadores eléctricos que emplean resistencia de alambre nicromo (NiCr), tienen carga activa o resistiva y su factor de potencia es igual a “1”, que es el valor considerado ideal para un circuito eléctrico; por tanto ese valor no se toma en cuenta a la hora de calcular la potencia de consumo de esos dispositivos. Sin embargo, las cargas reactivas o inductivas, como la que poseen los motores eléctricos, tienen un factor de potencia menor que “1” (generalmente su valor varía entre 0,85 y 0,98), por lo cual la eficiencia de trabajo del equipo en cuestión y de la red de suministro eléctrico varía cuando el factor se aleja mucho de la unidad, traduciéndose en un mayor gasto de energía y en un mayor desembolso económico. No obstante, tanto las industrias que tiene muchos motores eléctricos de corriente alterna trabajando, así como las centrales eléctricas, tratan siempre que el valor del factor de potencia, llamado también coseno de “fi” (Cos ), se acerque lo más posible a la unidad en los equipos que consumen carga eléctrica reactiva. Normalmente el valor correspondiente al factor de potencia viene señalado en una placa metálica junto con otras características del equipo. En los motores eléctricos esa placa se encuentra situada generalmente en uno de los costados, donde aparecen también otros datos de importancia, como el consumo eléctrico en watt (W), voltaje de trabajo en volt (V), frecuencia de la corriente en hertz (Hz), amperaje de trabajo en ampere (A), si es monofásico o trifásico y las revoluciones por minuto (rpm o min-1) que desarrolla. La fórmula para hallar la potencia de los equipos que trabajan con corriente alterna monofásica, teniendo en cuenta su factor de potencia o Cos es la siguiente:

De

donde:

P .Potencia en watt (W) V .Voltaje o tensión aplicado en volt (V) I .Valor de la corriente en ampere (A) Cos .- Coseno de "fi" (phi) o factor de potencia (menor que "1") Si queremos conocer la potencia que desarrolla un motor eléctrico monofásico, cuyo consumo de corriente es de 10,4 ampere (A), posee un factor de potencia o Cos = 0,96 y está conectado a una red eléctrica de corriente alterna también monofásica, de 220 volt (V), sustituyendo estos valores en la fórmula anterior tendremos:

P = 220 • 10,4 • 0,96 = 2196,48 watt Como vemos, la potencia de ese motor eléctrico será de 2 196,48 watt. Si convertimos a continuación los watt obtenidos como resultado en kilowatt dividiendo esa cifra entre 1 000, tendremos: 2196,48 ÷ 1000 = 2,2 kW aproximadamente.

Múltiplos y submúltiplos de la potencia en watt

Múltiplos kilowatt (kW) = 103 watt = 1 000 watt kilowatt-hora (kW-h) – Trabajo realizado por mil watt de potencia en una hora. Un kW-h es igual a 1 000 watt x 3 600 segundos, o sea, 3 600 000 joule (J). Submúltiplos miliwatt microwatt Caballo

(mW) ( W) de

10-3

= = fuerza

10

watt

-6

(HP)

watt o

= =

caballo

0,000

0,001 001

de

Vapor

watt watt (C.V.)

Los países anglosajones utilizan como unidad de medida de la potencia el caballo de vapor (C.V.) o Horse Power (H.P.) (caballo de fuerza). 1 H.P. (o C.V.) 1 kW = 1 / 0,736 H.P. = 1,36 H.P.

=

736

watt

=

0,736

kW

FORMATO DE CUADRO DE CARGAS

DISPOSITIVOS PRESENTES INSTALACION ELECTRICA

EN

LA

1. Conductores eléctricos 2. Canalizaciones eléctricas 3. Conectores para las canalizaciones eléctricas 4. Dispositivos de proteccion

CIRCUITOS RAMALES

1. son el eslabón entre los equipos de servicio y las cargas o equipos de utilización, parten desde los tableros de distribución y transportan la energía eléctrica hasta los puntos de utilización. Están formados por dos o tres conductores de cobre aislados. Se clasifican en: 2. Circuitos de alumbrado: para iluminación y artefactos de baja potencia eléctrica, conectados en forma fija (como las luces) o por medio de tomacorrientes (como el televisor o lámparas de mesa) 3. Circuitos de tomacorriente: Cuyo uso está destinado a equipos eléctricos portátiles que consuman hasta 15 A. Estos equipos se conectan por medio de enchufes. 4. Circuitos individuales, cuyo uso esta destinado a equipos o artefactos eléctricos que consuman más de 20 A y aquellos que por su

alto consumo requieran de circuitos individuales (como las cocinas eléctricas de 4 hornillas con horno, secadoras de ropa o bombas de agua i. Es recomendable proyectar circuitos individuales para el televisor, computadora y equipos de sonido, o cualquier sistemas de audio y video, para evitar perturbaciones ii. Igualmente para la nevera y congelador, con lo que se evita baja de tensiones o “flickers” al momento del arranque de sus compresores. Las salidas o tomas de los circuitos ramales pueden consistir de tomacorrientes para enchufes que permiten conectar o desconectar los artefactos y el punto de desconexión de los circuitos individuales es, en la mayoría de los casos, el interruptor del tablero de distribución.

UPS

Es un equipo o dispositivo capaz de suministrar potencia o energía frente a alguna interrupción de lo que seria el suministro normal de la misma. Además puede agregar otras funciones que terminan mejorando el suministro de energía eléctrica a los equipos sofisticados o de alto riesgo eléctrico que tiene conectados a ella. Entre las cosas que agrega puede contarse un estabilizado de la energía eléctrica entrante, aislación de la fuente de energía de eléctrica normal, filtrado de la

energía entrante, corrección de la forma de onda, corrección de la frecuencia de línea, protección a periféricos de las CPU o incluso sus partes, como placas de red o modem’s, monitoreo de la energía de línea, para optimizar la protección, etc. Puede darse que el agregado de funciones genere distintos tipos o topología de construcción de estos equipos. Para que nos sirve una UPS y porque protegerse con ella. Una UPS nos protege, de todos los problemas eléctricos conocidos, pero no lo hace en el 100% en todos los casos. Con mayor precisión, esto quiere decir que nos protegerá de una caída de voltaje, pero no de todas las caídas. Para que quede más claro, una caída de voltaje tiene parámetros que la identifican, podríamos citar dos uno la profundidad de la misma y otra el tiempo de duración de esta. Una caída de voltaje puede llegar por ejemplo hasta 172 Voltios, pero puede durar 4 segundos o 4 milésimas de segundos, de acuerdo al tipo de UPS que estemos usando, tendremos distintas respuestas. Lo mismo ocurre con los otros fenómenos eléctricos. El caso más visto es el de pensar que una UPS, instalada en una zona rural, soluciona todos los problemas que se presentan, esta es otra mentira, de la cual hay que cuidarse de no cometer, existen estrategias de protección para estos casos y nos es tan sencillo de solucionar, como sería el caso de la instalación de una UPS. Pero no todo es tan poco objetivo, se puede afirmar que una UPS soluciona un porcentaje muy importante de los problemas eléctricos que se presentan, fundamentalmente los cortes repentinos, los voltajes fuera de rango, las caídas de voltaje, en gran medida las sobre-tensiones, casi totalmente los ruidos EMI/RFI.

Uno puede preguntarse porque protegerse con un equipo que no brinda el 100% de seguridad, bueno a continuación se detallan algunos argumentos. Una buena UPS soluciona el problema crónico de todas las instalaciones eléctricas, las caídas de voltaje, y el otro tan común en nuestro país, los voltajes fuera del especificado por norma. Obviamente lo hace sin necesidad de usar sus baterías internas. Otro fuerte argumento es la perdida de datos, o rotura de hardware producidos por un corte de energía o una gran caída de voltaje. El otro argumento importante, es la necesidad de continuar o terminar, con el trabajo iniciado después de haberse producido el apagón, y quizás dicho trabajo deba continuarse por horas, dependerá de la situación. El último argumento es el costo, una UPS de una autonomía media y para una computadora media, como ser una Pentium con sus periféricos, difícilmente cueste el 20% de lo que vale el equipo que protege. Otro argumento importante es que con la tecnología actual se pueden instalar UPS con Soft que permiten Monitorear tanto a la UPS como el lugar donde están instalados.