Fundamentos de electricidad

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ACTUALIZACIÓN 2014-2015 Electricidad Integral y Servicios S.A. de C. V. Ing. Pedro Pérez Velázquez MCIE Alejandro Javier Arredondo García “La crisis se produce cuando lo viejo no acaba de morir y cuando lo nuevo no acaba de nacer.” Bertolt Brecht

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Conceptos básicos que todo electricista debe saber basado en las NOM

Transcript of Fundamentos de electricidad

ACTUALIZACIN 2014-2015

Electricidad Integral y Servicios S.A. de C. V.

Ing. Pedro Prez VelzquezMCIE Alejandro Javier Arredondo Garca

La crisis se produce cuando lo viejo no acaba de morir y cuando lo nuevo no acaba de nacer.Bertolt Brecht

Prlogo

Amigo lector, gracias por empezar a leer esta recopilacin de conocimientos y por tu inters en el rea elctrica, esta obra pretende ser un instructivo de habilidades y conocimientos tericos que ayuden a profundizar y reflexionar en los temas relacionados con los rubros elctricos en lo que respecta a electricidad industrial en general. La seleccin de estos temas se ha hecho de la manera ms cuidadosa buscando que el electricista pueda utilizar de estos conceptos en su vida laboral, la mejor manera de hacer esto es mediante la prctica de los conceptos que se abordan. Esto nace de la necesidad de ver que durante el trabajo de campo son generadas muchas dudas y muchas cuestiones que son solucionadas de una manera parcial, quedando el conocimiento conceptual sin aterrizarse en la realidad.Es necesario para empezar a utilizar este manual: Lpiz, papel, Calculadora, Marcatextos y la capacidad de realizar cuestionamientos sobre los conocimientos aqu mostrados.Este No pretende ser un libro que ensee al electricista desde cero, ms bien est dirigido a personas que ya han tenido experiencia en el campo y que desean conocer el porqu de los conocimientos adquiridos, de tal forma que el electricista sepa por qu todo se realiza bajo una normativa y una metodologa diseada previamente.Se agradecen los conocimientos adquiridos en el Colegio de Ingenieros Mecnicos y Electricistas (CIME) de la Ciudad de Mxico, a la familia Schneider Electric que ha fungido como proveedor y capacitador de los electricistas de Mxico, al curso Tomado en la Asociacin de Normalizacin y Certificacin (ANCE), asimismo a los cursos tomados en el Centro de Capacitacin Carso de la ciudad de Mxico.Teniendo en cuenta esto agradezco que se tome la molestia y el tiempo de leer este manual y deseando que sea aprovechado al mximo se procede al inicio de las sesiones.

Temario Curso Personal Electricidad Integral y Servicios S. A. de C. V.

CLASE I DEFINICIONES FUNDAMENTALES

Parmetros de la corriente alterna Electromagnetismo bsico Resistencia elctrica de un Conductor Ley de Ohm Potencia Circuitos Elctricos y Leyes de Kirchoff

CLASE II GENERACIN DE ENERGA, NORMATIVIDAD Y TIPOS DE FALLAS EN LAS INSTALACIONES

Generacin y transmisin de la distribucin elctrica Cogeneracin Elctrica NOM-001-SEDE-2012 Fallas en las instalaciones elctricas

CLASE III COORDINACIN DE PROTECCIONES

Reacciones del cuerpo humano a la corriente elctrica Interruptores automticos Fusibles Interruptor Termomagntico Interruptor electromagntico Reconocimiento de la calidad Conductor de Puesta a tierra Sistema de puesta a tierra NOM-001-SEDE-2012 en Sistemas de Puesta a Tierra

CLASE IV PRUEBAS ELCTRICAS Y EQUIPOS

Instalaciones elctricas Multmetro Condiciones para realizar pruebas elctricas Continuidad P. Cortocircuito Falla a tierra Cdigo de colores Subestaciones elctricas Seguridad Transformadores Conexin Delta-EstrellaCLASE V MATERIAL DEL PROYECTO

Conductores elctricos Dimensionamiento Soldadura Cadweld Centros de carga Apagadores Lmparas Fluorescentes Lmparas CFL Lmparas LED Motores NOM-001-SEDE 2012 Motores Contactos Canalizaciones Electroductos

CLASE VI ANLISIS Y DISEO DEL PROYECTO Anlisis y Diseo de una instalacin elctrica El Plano Elctrico general El plano de distribucin elctrica Cuadro de cargas Diagrama Unifilar Simbologa NMX-J136 Lista de materiales y Cotizacin Notas generales Detalles del sistema de puesta a tierra.

DEFINICIONES FUNDAMENTALES

Corriente elctrica: Flujo de electrones constante entre tomos que se impulsan mediante la fuerza electromotriz.Parmetros elctricos de corriente elctrica: Para que las cargas se puedan mover de un punto a otro se requiere de una fuerza que los empuje llamada fuerza electromotriz (FEM). La corriente elctrica es el flujo continuo controlado de electrones, el instrumento que se utiliza para medir la corriente elctrica es el ampermetro [A], este parmetro los representamos con la letra I.Corriente directa: (C. Continua, CC, CD), siempre fluye en la misma direccin, los electrones fluyen de la terminal negativa de una fuente de voltaje, recorren el circuito y retoman la terminal positiva.

Parmetros elctricos de la corriente elctrica directa: Estable o pulsante (generacin a base de bateras)Parmetros de la corriente alterna (CA)

Electromagnetismo bsicoInduccin electromagntica: Forma de generacin a nivel mundial. Es la capacidad que tiene un campo magntico de generar una FEM, cuando un conductor gira dentro de este, lo que produce una corriente en el conductor sin necesidad de contacto fsico.

Nota: puede existir tensin sin corriente, pero NO corriente sin tensin.

Voltaje (FEM, tensin): Fuerza de empuje para generar una corriente elctrica. Fuerza o presin que empuja a los electrones a moverse de forma continua y obtener una corriente elctrica. Se le conoce como fuerza electromotriz (FEM) la unidad de medida es el volt [V] el instrumento para medirlo es el voltmetro y se representa con E o V.Para generar una Corriente se requiere: tensin, conductores y una carga conectada.

Carga: Equipo que demanda corriente elctrica.Conductores: Dependen del tipo de material.Resistencia elctrica: Es la oposicin que representa un material al flujo de electrones (corriente elctrica). Todos los materiales gozan de esta propiedad, sin embargo la alta o baja resistencia que tengan depende de entre otros factores de su estructura interna. La eficiencia de la corriente depende del tipo de conductor.

Resistencia elctrica de un conductorDepende de:Longitud: a mayor longitud, mayor resistencia.rea o seccin transversal: a mayor rea transversal, mayor resistencia.Resistividad: Propiedad intrnseca de los materiales, los metales tienen poca resistividad ()Temperatura: A mayor temperatura, mayor margen de resistencia.LongitudCualquier colisin entre electrones genera calor (efecto Joule)hay ms dificultad para atravesar un conductor si este es ms largorea de la seccin transversalHay ms resistividad si la seccin transversal de un conductor es ms delgadoEntre ms delgado, mayor resistencia y menos delgado, hay menor resistenciaTemperaturaA mayor temperatura ms choques y colisiones habr mas resistencia.

Efecto Joule: Es inevitable, aumenta la temperatura cuando aumenta la resistencia de un conductor.

Ley de Ohm El instrumento que se utiliza para medir la resistencia elctrica es el hmetro, se mide en Ohms [] y se representa con R.Ley de OhmLa corriente es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia del circuito

Cul es la Resistencia de una parrilla elctrica que se alimenta a una tensin de 127 Volts y consume 8 Amperes de Corriente?

Ley de Ohm Ejercicios Qu valor tiene la corriente que pasa por una resistencia de 0.5 Cuando existe una tensin de 1.5 Volts? Si el valor de la corriente en un circuito es de 5 Amperes y la resistencia es de 20, Cul ser el valor de la tensin aplicada a dicho circuito? Cul es el valor de la resistencia de una persona por la cual pasan .01 Amperes cuando hace contacto con la alimentacin de 127 Volts?

PotenciaLa corriente es el flujo de electrones producido por una FEM, la cual produce un trabajo en cierto tiempo (Potencia).El trabajo de un sistema elctrico se realiza cuando aplicamos una tensin para producir una corriente de electrones. La potencia es la rapidez en la que la energa elctrica cambia de forma, es decir, la cantidad de trabajo que puede realizarse en cierto tiempo.

Tipos de potenciaActiva/Real/Resistiva (P): Trabajo neto de los equipos. Es la potencia que produce trabajo y se mide en watts (W).Reactiva o inductiva (Q): Considera las prdidas y es generada por el equipo que tiene bobinas generadoras con motores grandes. El campo magntico para que mi corriente (motor) se mueva (KWh, KVAr). Es la potencia que consumen los circuitos dispositivos que poseen bobinas se miden en Volts-Ampere Reactivos (VAr) Potencia Aparente: Suma de la potencia activa y reactiva (KVA). Es el resultado de la suma de las potencias activa y reactiva y se mide en Volt-Ampere.Todas las potencias son producidas por una fuente y de todas ellas la carga demanda corriente.NOTA: La Eficiencia en instalaciones elctricas (90%).Factor de potencia: Es un indicador cualitativo y cuantitativo del correcto aprovechamiento de la energa elctrica, es decir, es un trmino utilizado para describir la cantidad de energa elctrica que se ha convertido en trabajo.Cul es la potencia de una parrilla elctrica que consume 12 Amperes, y se alimenta a una tensin de 127 Volts?Circuito ElctricoPara que haya un circuito debe de haber corriente, carga y una fuente de tensin (FEM).Elementos bsicos de un circuito elctrico:Una fuente de energa elctrica que provoque el flujo de electrones.ConductoresLa carga: dispositivos a los cules se les suministra la energa elctrica.Un dispositivo de control que permita conectar y desconectar el circuito.Nodos: Punto en el que confluyen dos o ms elementos resistivos de un circuito

Mayor potencia: Mayor demanda de corriente.

Problemas de Potencia1. Cul es la potencia de una parrilla elctrica que consume 12 Amperes, y se alimenta a una tensin de 127 Volts?

2. Cul es la corriente que circula por el filamento de una lmpara de 23 Watts, conectada a una alimentacin de 127 Volts?

3. Cul es la potencia que disipa un calentador elctrico, por el cul fluye una corriente de 15 Amperes, tiene una resistencia de 8.47 Ohms y est conectada a un receptculo con una tensin de 127 Volts?

Circuito Elctrico: Elementos que forman una trayectoria cerrada donde circula la corriente.

Leyes de KirchkoffPrimera ley de Kirchkoff-Ley de la conservacin de la corrienteEn cualquier circuito, la suma de las corrientes que llegan a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de l. La corriente que entra a una carga es la que sale de ella.La corriente que sale de un punto es la suma de las corrientes que entran a l. Mi fuente de energa es el poste.

Circuitos en paraleloSe les llama circuitos en paralelo a aquellos en donde la tensin en cada carga, (resistencia) es la misma.

VR1=120VVR2=120VVR3=120VIT=I1+I2+I3=66A

Segunda Ley de Kirchkoff-Ley de conservacin de la tensinEn cualquier circuito cerrado, la suma de las tensiones elctricas de los elementos pasivos del circuito, como lo son los conductores y las cargas, es iguala la tensin elctrica del elemento activo o fuente. (Esto no se hace en la parte elctrica- circutos electrnicos lo hacen).

Circuitos en serieSe le llama circuitos en serie a aquellos en donde la corriente que circula, y que pasa por todas las cargas (resistencias), es la misma.

REQ=R1+R2+R3 =4+3+8=15IT=IT=IR1=IR2=IR3VR1=(4)(6.66)=26.64 VVR2=(3)(6.66)=19.98 VVR3=(8)(6.66)=53.28 VVR1+ VR2+ VR3=100 V

Cada de tensinLa cada de tensin es la disminucin del valor de la tensin en algn punto de la instalacin elctrica con respecto al valor que existe a la entrada de la misma instalacin.

Depende de : El calibre del conductor Longitud del circuito La corriente del conductor Para un contrato nuevo la instalacin no debe de estar a ms de 3 metros del poste ms cercano.

CLASE II: GENERACIN DE ENERGA, NORMATIVIDAD ELCTRICA Y TIPOS DE FALLAS EN LAS INSTALACIONES.

Generacin y transmisin de la distribucin elctrica.La energa elctrica es generada mediante diversas maneras en diferentes tipos de centrales generadoras: Hidroelctrica Termoelctrica* Elica Nucleoelctrica Carboelctrica* Geotermoelctrica Dual (combustibles fsiles de dos tipos)* Fotovoltaicas*Es el 70% de la generacin de la energa actual. Generan una contaminacin alta por la quema de combustibles. Las plantas generadoras solo responden a la demanda.

Conexin deltaA la tensin entre dos conductores de lnea se le conoce como tensin de lnea, VL (VAB, VBC, VCA), la cual es igual a la tensin de fase VF (tensin que lleva a la carga).La corriente que demanda cada carga (corriente de fase IF) es menor a la corriente que circula por cada conector de lnea (corriente de lnea IL)

Conexin de estrellaA la tensin entre un conductor de lnea y el conductor neutro se le conoce como tensin de fase VF (VFAB, VFBC, VFCA).La corriente que crcula por un conductor de lnea (IL), es igual a la corriente que demanda la carga (corriente de fase IF)La corriente que entre por la fase siempre debe de llevar un neutro.

Grfica de generacin

Capacidad de energa por tipo de tecnologa: Hidroelctrica 22% Termoelctrica 62% Elica 1% Nucleoelctrica 3% Carboelctrica 5% Geotermoelctrica 2% Dual (combustibles fsiles de dos tipos) 5% Fotovoltaicas: no son ni si quiera el 1%, as que an no es una opcin.

CogeneracinEl calor de las prdidas se intenta captar para usarlo de nuevo, esto se llama cogeneracin de la energa.Es un procedimiento mediante el cual se obtiene simultneamente energa elctrica y trmica til (vapor de agua, agua caliente y sanitaria), mediante la combustin de combustibles fsiles como el gas o el petrleo.

NORMA OFICIAL MEXICANA-001-SECRETARA DE ENERGA 2012NOM-0001-SEDE 2012

De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012, deben de utilizarse materiales y equipos (productos) que cumplan con las normas oficiales mexicanas, y a falta de estas ostentar las especificaciones internacionales, las del pas de origen o en su caso las del fabricante con as que cumplen. De acuerdo al artculo 28 de la ley del servicio pblico de energa elctrica Corresponde al solicitante del servicio realizar a su costa y bajo su responsabilidad las obras e instalaciones destinadas al uso de la energa elctrica, mismas que debern satisfacer los requisitos tcnicos de seguridad que fijen las normas oficiales.

La utilidad de la NOM-001-SEDE-2012La NOM-001-SEDE-2012 NO es un instructivo de cmo realizar las instalaciones elctricas, ms bien es un reglamento que establece los lmites de las especificaciones de las instalaciones elctricas.Las personas que utilizan la NOM-001 son Ingenieros elctricos especializados, peritos en instalaciones elctricas y unidades de Verificacin (todos los anteriores con ttulo y cdula profesional vigente). Sin embargo esto no evita que personas con alta experiencia y capacidad puedan consultar la Norma y emitir opiniones acorde al diseo. La forma de utilizar la NOM es conociendo su estructura:Ttulos especficos de los cules el Ttulo 5 se divide en captulos siguiendo una estructura que define los lmites de las especificaciones para una utilizacin segura de las instalaciones elctricas. los cules hacen referencia a las especificaciones de los equipos mediante tablas, las cules se encuentran en el apndice B de la NOM.

Estructura de la NOM-001-SEDE-2012

TTULO 1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIN

TTULO 2. REFERENCIAS

TTULO 3. LINEAMIENTOS PARA LA APLICACIN DE LAS ESPECIFICACIONES EN LAS INSTALACIONES ELCTRICAS (UTILIZACIN)

TTULO 4. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES4.1 Proteccin para la seguridad4.2 Diseo4.3 Seleccin del equipo elctrico4.4 Construccin, prueba inicial y verificacin de las instalaciones elctricas4.10 Compatibilidad

TTULO 5. ESPECIFICACIONESCAPTULO 1 Disposiciones GeneralesCAPTULO 2 Alambrado y ProteccinCAPTULO 3 Mtodos de Alambrado y MaterialesCAPTULO 4 Equipo de Uso GeneralCAPTULO 5 Ambientes EspecialesArtculo 500 reas peligrosas (clasificadas), clases I, II y III, divisiones 1 y 2CAPTULO 6 Equipos EspecialesCAPTULO 7 Condiciones EspecialesCAPTULO 8 Sistemas de ComunicacinCAPTULO 9 Instalaciones destinadas al Servicio PblicoCAPTULO 10 Tablas

TTULO 6. VIGILANCIA

TTULO 7. BIBLIOGRAFA

TTULO 8. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Y NORMAS MEXICANASAPNDICES A, B, C, D y E

Tabla 9. Resistencia y reactancia en corriente alterna para los cables para 600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75 C. Tres conductores individuales en un tubo conduit.

Fallas en el circuito elctrico

Sobrecarga Sobrecorrientes Cortocircuito Cada del valor de la Tensin Fallas a tierra Tensiones de Paso y Contacto

Qu espero que pase si la corriente se eleva?Ninguna proteccin debe ser mayor que la que el cable soporta si no tiene proteccin.

Razones por las que la corriente se puede elevar: Unin fase-fase, fase-Neutro (Cortocircuito) fase-tierra (Falla a tierra) Sobrecarga: Carga excesiva que demanda de una alta corriente.

Sobrecarga

La sobrecarga es una falla en la que poco a poco se demanda ms corriente que la habitual.Cuando conectamos una carga que sobrepasa el valor de la corriente observamos que el conductor se sobrecalienta por efecto Joule y no puede suministrar la energa demandada por la carga porque sta ya es mucha, es decir, el generador se sobrecarg.

Sobrecorriente

La sobrecorriente es la consecuencia de las sobrecargas, una valor inusual de corriente mayor que el de la capacidad del conductor y de la proteccin instalada.

Proteccin contra sobrecorrientes: Pastilla termo magntica.Punto calientes = temperatura alta= alta resistencia.

Esta alta resistencia puede provocar por elevacin del efecto trmico fusin del conductor o hasta un incendio.

Cortocircuito

Es un contacto producido entre fase-fase fase-neutro provocado por una falla del aislamiento que existe entre ellos. (cables mal pelados / No hay proteccin). Este contacto origina que sbitamente la corriente crezca a 10 ms veces su valor nominal. Entre fases o fase-neutro siempre debe de haber una carga conectada. La corriente siempre se va por el camino de menos resistencia. La corriente siempre se va por el camino de menos resistencia. El corto circuito hace que la temperatura se eleve. El multicontacto solo ayuda a que haya ms demanda y por tanto sobrecarga.

Orgenes del Cortocircuito

Los cortocircuitos tienen distintos orgenes:

Por deterioro o perforacin del aislamiento: debido a calentamientos excesivos prolongados, ambiente corrosivo o envejecimiento natural. Por problemas mecnicos: rotura de conductores o aisladores por objetos extraos o animales, ramas de rboles en lneas areas e impactos en cables subterrneos. Por sobretensiones debido a descargas atmosfricas, maniobras o a defectos. Por factores humanos: falsas maniobras, sustitucin inadecuada de materiales, etc. Otras causas: vandalismos, incendios, inundaciones, etc.

Consecuencias Del Cortocircuito

En el punto de defecto: la presencia de arcos con deterioro de los aislantes, fusin de los conductores, principio de incendio y riesgo para las personas.Para el circuito o equipo defectuoso:Esfuerzos electrodinmicos, con deformacin de los juegos de barras, deslambramiento de los cables, rotura de aisladores, averas en bobinados de transformadores o mquinas elctricas rotativas.Esfuerzo trmicos, con sobrecalentamientos con riesgo de deterioros de los aislantes.

Cada del valor de la tensin

Cada de tensin: Voltaje que circula entre las terminales de una carga (comportamiento normal)Cada del valor de la tensin: La impedancia de la carga (Resistencia) es muy baja, a tal grado que puede producirse un corto circuito:

La corriente es muy alta pero el valor de voltaje es muy bajo de tal forma que se sobrecaliente la carga en cuestin.

Depende de: El calibre del conductor Longitud del circuito La corriente del conductor

Fallas a tierraSon contactos que se producen entre un conductor en tensin elctrica o vivo y una parte metlica de un equipo o de cualquier objeto metlico del cortocircuito. El contacto es provocado por una falla de aislamiento que existe entre la parte metlica y el conductor. Con corrientes mayores a .1 A es suficiente para que una persona sufra un paro cardiaco.Para que en caso de una falla a tierra opere el dispositivo de proteccin contra sobrecorriente y se desconecte el circuito elctrico, se conecta el conductor de tierra con el neutro del sistema. Esto se lleva a cabo con la finalidad de que, cuando se presente una falla a tierra, se produzca un cortocircuito que haga operar el dispositivo de proteccin contra sobrecorriente. El puente de unin del conector a tierra con el neutro del sistema se debe de colocar en el equipo de acometida.

Tensin de paso: Es aquel valor de voltaje que se genera entre dos extremidades corporales al atravesar una corriente elctrica entre ellas. Dependiendo del valor de la corriente demandada puede haber cierto tipo de reaccin en el cuerpo.

Tensin de contacto: Es aquel valor de voltaje que se genera entre el cuerpo humano y el contacto del mismo con una parte metlica energizada. Dependiendo del valor de la corriente demandada puede haber cierto tipo de reaccin en el cuerpo.

CLASE III COORDINACIN DE PROTECCIONES.

Reacciones del cuerpo humano a la corriente elctrica

Menos de 0,5 mA: sin respuesta 0,5 a 2 mA: umbral de percepcin. 2 a 10 mA: fasciculaciones musculares. 10 a 25 mA: contracciones musculares con predominio de los grupos flexores, riesgo de tetanizacin respiratoria. 25 a 80 mA: fibrilacin ventricular y tetanizacin respiratoria reversible. Ms de 80 mA a 4 A: fibrilacin ventricular y tetanizacin respiratoria generalmente irreversible

Objetivo de la coordinacin de protecciones Mantener los lmites de operacin de los equipos Realizar la mxima proteccin de los equipos Escoger las protecciones adecuadas Mantener al personal libre de riesgos Procurar un suministro elctrico eficiente con la garanta de que cualquier falla ser detectada.

Para hacer una correcta coordinacin de protecciones Realizar un estudio adecuado de lo que es la puesta a tierra Realizar un estudio adecuado de la corriente de cortocircuito Escoger mediante un catlogo los proveedores de las protecciones que se van a ocupar. Estar en constate actualizacin de los interruptores, fusibles y elementos de proteccin que van saliendo cada ao. Para implementar la coordinacin de protecciones se tienen tres componentes a utilizar: Los fusibles, los Interruptores termomagnticos y la Puesta a tierra.

Los interruptores son los dispositivos que se utilizan para implementar la coordinacin de protecciones, existen de diferentes tipos:

TiposFuncin

No automticosConectar y desconectar cargas sin brindar ninguna clase de proteccin

AutomticosConectar y desconectar cargas en circuitos elctricos, brindando cierta proteccin contra fallas elctricas.

Los que interesan a este estudio son los automticos.

Interruptores automticos

Interruptor de cuchillas o navajas con fusibles: Se utiliza la propiedad de algunos metales para fundirse a temperaturas relativamente bajas. Protegen principalmente contra fallas en cortocircuito. Interruptor Termomagntico ITM: Es un medio de proteccin y desconexin a base de elementos mecnicos termomagnticos de fcil accionamiento y de rpida respuesta a la falla elctrica, protege contra sobrecorrientes.

Corriente de sobrecarga: No excede el 20 o 30% de la corriente nominal del circuito. Corriente de cortocircuito: Excede el 200% de la corriente nominal del circuito.

FusibleElemento que protege contra fallas en cortocircuito y fallas a tierra (siempre y cuando este la instalacin debidamente aterrizada).La proteccin se activa al fundirse el elemento fusible del dispositivo, (por efecto Joule) lo cual provoca la desconexin.Sube la corriente y sube la temperatura, el cable es concntrico.

Tipos de FusiblesEn las instalaciones se utilizan principalmente dos tipos de fusibles: No renovable: No deben de utilizarse en instalaciones con una alimentacin mayor a 127 V.La In (Corriente nominal) va de 15 y 30 Amperes. El retardo de tiempo es de 12 segundos al 200% de corriente nominal. Renovable: Tiene un voltaje nominal de 250 y 600 Volts, as como una corriente nominal de 70 a 600 Amperes.

Desventajas de los fusiblesLas caractersticas de interrupcin de un fusible no pueden ser revisadas sin que este sea destruido.Un fusible realiza nicamente una interrupcin, siendo necesario cambiar la unidad completa, en caso de que se halla destruido en caso de una falla.Existe el riesgo de accidentes debido a un choque elctrico en el momento de la reinstalacin de un fusible.

Para extraer un fusible: Se debe bajar la cuchilla Agarrar el fusible de la parte de abajo (donde no hay energa) Quitar de abajo hacia arriba.

Interruptor Termomagntico (ITM)

Utiliza la propiedad de que la corriente produce un calentamiento (efecto Joule). El cul al exceder cierto valor produce atraccin electromagntica que provoca que se bote la pastilla. Los ITMS se escogen de acuerdo a un estudio previo, entre mayor sea la capacidad de carga, mayor deber ser la capacidad del conductor y por lo tanto mayor deber ser la capacidad interruptiva. (dimensionamiento).

Tipos de Interruptores Termomagnticos

De acuerdo al nmero de polos que manejan:

Interruptores electromagnticos

Estos funcionan de acuerdo al principio de induccin electromagntica: un valor de corriente alimentaria sobrepasa un valor y acciona un relevador, el cul funciona como interrupcin de la corriente protegiendo de una manera ms eficiente y precisa al circuito o dispositivo en cuestin.La nica desventaja sobre los termomagnticos es el costo.

Reconocimiento de la calidad de los interruptores automticos

Los nmeros de serie de la etiqueta corresponden a los del encapsulado Tienen sello de seguridad Los tornillos estn debidamente acomodados en su lugar. No se oye hueco. La pastilla no se bota fcilmente El peso del interruptor es el adecuado NO es ultraligero. Estn revisados bajo normativas ANCE y UL. El color del encapsulado no est corrodo o daado.

Conductor de puesta a tierra.

Conductor de puesta a tierra: conductor que forma la tierra fsica puede ir desnudo. Conductor puesto a tierra: Conductor neutro que se conecta a la puesta a tierra.El conductor de puesta a tierra va a tocar todas las partes metlicas de la instalacin.Para evitar que la corriente pase a travs del cuerpo de una persona cuando se produce una falla a tierra, se aterrizan las partes metlicas de los equipos o de cualquier objeto metlico y que tienen riesgo de entrar en contacto con conductores vivos o de fase.Aterrizar: Conectar elctricamente por medio del conductor a tierra, a la tierra fsica. Esta conexin a la tierra fsica se lleva a cabo a travs de un electrodo enterrado en ella, el cual es llamado electrodo de puesta a tierra.Sistema de puesta a tierraLa nica funcin de unir tierra a neutro es hacer un cortocircuito para activar el fusible como dispositivo de proteccin.La resistencia de un electrodo a tierra no debe ser mayor a 25 Ohm, lo cual se mide con un terrmetro.La corriente busca el camino de menor resistencia.Entre ms profunda la tierra, es mejor.

El objetivo de un sistema de puesta a tierra: Propiciar seguridad a las personas contra un contacto indirecto de la fase. Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general contra fallas a tierra. Establecer la permanencia de un potencial de cero volts al estabilizar la tensin elctrica a tierra, bajo condiciones normales de operacin. Mejorar la calidad de la energa del servicio. Disipar la corriente asociada a descargas atmosfricas y limitar las sobretensiones generadas. Drenar las cargas elctricas a tierra.

Sistema de puesta a tierra

NOM-001-SEDE-2012 En sistemas de puesta a tierra.El artculo 250-50 de la NOM-001-SEDE-2012, indica que un sistema de puesta a tierra debe tener una resistencia de 25 ohm o menor.

El artculo 250-52 especifica los tipos de electrodos de puesta a tierra y su utilizacin:

1. Tubera metlica subterrnea para agua:a. Contacto directo con la tierra a mnimo 3 m.b. Elctricamente continua

2. Acero estructural del edificio o estructura:a. Cuando menos un solo elemento metlico estructural que est en contacto con la tierra mnimo 3 m con o sin recubrimiento de concreto.b. Los tornillos de sujecin en la columna de acero estructural localizados en los pilotes o en la cimentacin.3. Electrodo recubierto en concreto. Mnimo 6 m de:a. Varillas de acero o galvanizadas de 13 mm de dimetro como mnimo.b. Conductor desnudo de cobre horizontal tamao mnimo 4 AWG, dentro de concreto de 5mm mnimo.c. Si hay varios electrodos recubiertos en concreto solo se permitir la unin de uno slo de ellos en el sistema de puesta a tierra.4. Anillo de puesta a tierra:a. Un anillo en contacto directo con la tierra que rodea al edificio o estructura, con una longitud mnima de 6 metros de conductor de cobre desnudo de tamao no menor a 2 AWG.

5. Electrodo de varilla o tubera.a. longitud mnima de 2.44 m.b. Tubera o tubo conduit de 21 mm de dimetro mnimo, si son de acero su superficie debe ser galvanizada o recubierta.c. De acero inoxidable o de acero recubierto de Cobre o Zinc con un dimetro mnimo de 15.87mm.6. Electrodos de placa:a. rea mnima .186m2 en contacto con el suelo.b. De hierro o acero, espesor mnimo 6.40 mm.c. Metal no ferroso, no recubiertos, espesor mnimo 1.5 mm.

NOM-001-SEDE-2012 en sistemas puestos a tierra

El artculo 250-50 de la NOM-001-SEDE-2012, indica que un sistema de puesta a tierra debe tener una resistencia de 25 ohm o menor. El artculo 250-53 a) y b) de la NOM-001-SEDE-2012, indica que cuando se utilicen electrodos de varillas, tubera o placa y la resistencia sea mayor de 25 ohms, debe complementarse con uno o ms electrodos adicionales, los cules deben de estar separados entre s, una distancia mnima de 1.8m.

Seleccin del conductor del electrodo de puesta a tierraEl tamao nominal de los conductores de puesta a tierra se da en base a el valor de los dispositivos de proteccin contra sobrecorrientes. Cuando el tamao nominal de los conductores se ajuste para compensar cadas de tensin elctrica los conductores de puesta a tierra de equipo se debern a justar proporcionalmente segn el calibre.

Tabla de la NOM 250-122De acuerdo a la seccin 250-66 de la NOM-001-SEDE-2012, un conductor del electrodo de puesta a tierra o su envolvente debe sujetarse firmemente a la superficie sobre la que va instalado. El manejo de este conductor depende del calibre que se calcule y esto a su vez, obedece al calibre de acometida.Del electrodo al neutro el calibre debe de ser del 8, y de ah en adelante depende de la proteccin. (Tabla 250-122) de la NOM.

CLASE IV PRUEBAS ELCTRICAS Y EQUIPO ELCTRICO

Instalaciones elctricasElementos que permiten transportar y distribuir la energa elctrica desde el punto de suministro hasta los equipos que las utilizan. Tableros Interruptores Transformadores Bancos de capacitores Dispositivos / Sensores Dispositivos de control local remoto Cables Conexiones Contactos Canalizaciones Soportes AmpermetroCuando se trata de un instrumento que solo tiene las puntas de prueba se conecta en serie con respecto al circuito o carga que vamos a medir.Si el ampermetro es de gancho, no importa si se pone en la fase o en el neutro.

VoltmetroEste instrumento como su nombre lo indica, sirve para medir volts, es decir, toda la tensin que se aplica a un circuito elctrico o a un equipo de utilizacin. Su forma de conectar es en paralelo con respecto al circuito o carga que se va a medir. El smbolo elctrico por el cual se representa es:El voltmetro se debe de conectar en paralelo tal y como se muestra en la figura. No debe de haber carga en las pruebas elctricas.

Simbologa del multmetro

Condiciones para realizar las pruebas elctricas

Todas las pruebas comienzan a partir del centro de carga. Los cambios de fase son independientes, todos los neutros llegan a un solo punto. Instalacin sin energa Instalacin sin carga (ningn equipo conectado) Utilizar el hmetro

ContinuidadLa prueba de continuidad nos indica si los tramos de conductor estn completos, sin trozar. Sirve tambin para identificar, en dos lugares diferentes (cajas de registro, chalupas) que una punta corresponda a otra y as poder identificar los circuitos. Para realizar la prueba de continuidad colocamos una punta en cada extremo del conductor y el sonido nos indica continuidad. Si no se cuenta con multmetro con bocina, entonces se prueba con el hmetro y si hay continuidad da una lectura (0.1,0.0), si no la hay el hmetro muestra caracteres raros (OL .00000000001).

Prueba de cortocircuitoTeniendo en cuenta la definicin de cortocircuito como unin de fase y neutro: Se revisa con el multmetro en modo de continuidad si entre fase y neutro hay un contacto. Si hay varias cargas en cada uno de los contactos se revisa que NO EXISTA esta unin. Prueba de Falla a tierra Teniendo en cuenta la definicin de falla a tierra como la unin de fase y tierra fsica: Se revisa con el multmetro en modo de continuidad si entre fase y tierra fsica hay un contacto. Si hay varios conductores de puesta a tierra en cada uno de los contactos se revisa que NO EXISTA esta unin.

Prueba de falla a tierraTeniendo en cuenta la definicin de falla a tierra como la unin de fase y tierra fsica: Se revisa con el multmetro en modo de continuidad si entre fase y tierra fsica hay un contacto. Si hay varios conductores de puesta a tierra en cada uno de los contactos se revisa que NO EXISTA esta unin.

Cdigo de coloresPara un fcil reconocimiento de los diferentes tipos de conductores de un circuito, como lo son los vivos o de fase, el conductor de tierra acorde a la NOM-001-SEDE-2012; establece el siguiente cdigo de colores para el aislamiento:Conductor puesto a tierra, aterrizado o neutro: Color blanco, gris claro o con 3 franjas blancas a lo largo en conductores con aislamiento diferente de verde.Conductor para conexin a tierra de los equipos o conductor a tierra: Verde verde con franjas amarillas, si est aislado, o puede ir sin aislamiento (desnudo).Conductores vivos o de fase: Cualquier otro color diferente del blanco, gris claro o verde. Generalmente se emplean el verde (error) y el rojo para identificarlos, el neutro NO debe de ser negro.Puede haber cortos entre fases ya que sube demasiado la tensin.Si un conductor se pone negruzco significa que es de mala calidad y ofrecer mucha resistencia. Debe de ser flexible.

Tabla del Cdigo de colores

Subestaciones ElctricasLas subestaciones son las componentes de los sistemas de potencia en donde se modifican los parmetros de tensin y corriente. La funcin principal de las subestaciones adems del cambio de tensin es la conexin o desconexin de circuitos. Su capacidad se determina por el anlisis de la carga a alimentar, factores de demanda y previendo ampliaciones futuras. Toda subestacin debe tener en el punto de enlace entre las lneas entre las lneas del suministrador y del usuario un medio de desconexin general.En el lado del primario debe de existir un dispositivo de proteccin contra sobrecorrientePara conocer la malla de tierra es necesario realizar un clculo para la puesta a tierra de las partes no conductoras no metlicas de la corriente elctrica as como controlar las tensiones de paso y de contacto

Secciones que conforman una subestacin elctrica

1.Seccin de medicin. Sirve para conocer los valores de tensin, potencia y factor de potencia que se manejan en la subestacin.2.Seccin para las cuchillas de paso. Protegen a una subestacin de cargas elctricas demasiado elevadas. La maniobra de operacin con estas cuchillas implica abrir antes los interruptores que las cuchillas en el caso de desconexin. Y cerrar antes las cuchillas y despus los interruptores en el caso de conexin. 3.Seccin para el interruptor de potencia. Sirve para proteger el circuito de corrientes indeseadas, pero adems tambin cierran el circuito para poder realizar la conexin y proporcionar su funcionamiento.Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores que se dirigen hacia los transformadores.

Clasificacin Por Su Funcin

ElevadorasEn este tipo de Subestaciones se modifican los parmetros principales en la generacin de la energa elctrica por medio de los transformadores de potencia, elevando el voltaje y reduciendo la corriente para que la potencia pueda ser transportada a grandes distancias con el mnimo de prdidas. Son las subestaciones que generalmente se encuentran en las Centrales Elctricas.Algunos niveles tpicos de voltaje usados en los sistemas elctricos de potencia, se dan en la tabla siguiente, agrupndolos en transmisin, subtransmision, distribucin y utilizacin.

ReductorasEn este tipo de Subestaciones se modifican los niveles de voltaje de transmisin se reducen al siguiente (subtransmision), o de subtransmision a distribucin o eventualmente a utilizacin.Estas son subestaciones que se encuentran en las redes de transmisin, subtransmision o distribucin y constituyen el mayor nmero de subestaciones en un sistema elctrico

De acuerdo al lugar donde se va a proceder con la ejecucin del proyecto las subestaciones elctricas tienen variantes constructivas:

Tipo IntemperieSon las construidas para operar expuestas a las condiciones atmosfricas (lluvia, nieve, viento y contaminacin ambiental) y ocupan grandes extensiones de terreno.

Tipo InteriorSon Subestaciones que se encuentran con proteccin de obra civil, similares en su forma a las de tipo intemperie, con el fin de protegerlas de los fenmenos ambientales como son: la contaminacin salina, industrial y agrcola, as como de los vientos fuertes y descargas atmosfricas. Tambin existen, las Subestaciones compactas blindadas aisladas con gas Hexafloruro de Azufre (SF6), las cuales proporcionan grandes ventajas, ya que adems de poder ser diseadas para operar a la intemperie, estas pueden estar protegidas del medio ambiente con cierta infraestructura civil, reduciendo los costos de mantenimiento; y se aplican generalmente en:

Zonas urbanas y con poca disponibilidad de espacio. Zonas con alto costo de terreno. Zonas de alta contaminacin y ambiente corrosivo. Zonas con restricciones ecolgicas. Instalaciones subterrneas.

Tipo AreaTambin llamada tipo poste es empleada en zonas rurales, y urbanas, para prestar el servicio a usuarios industriales o residenciales. La subestacin area esta conformada por un transformador de distribucin, acompaado de su respectiva proteccin contra sobretensin (Descargadores de sobretensin DST) y proteccin contra sobre corriente (cortacircuitos), como tambin de algunos accesorios indispensables para su montaje como apoyos, aisladores y herrajes.La alimentacin de los transformadores que conforman una subestacin area puede hacerse por red area o subterrnea, con potencias nominales normalizadas que no exceden los 150 kVA.

Seguridad en las subestaciones elctricas

Verificar la adecuada capacidad de los interruptores y dispositivos de desconexin. Los conductores energizados deben de estar dentro de canalizaciones y a suficiente altura. Se deben bloquear los desconectadores, interruptores y aislamientos. Minimizar el acceso a los cuartos con equipo elctrico y tener las salidas adecuadas. Proteger los aparatos elctricos de posible dao mecnico, dejar las reas accesibles para operacin y mantenimiento. Considerar las reas peligrosas Colocar sealamientos de alerta en bardas, compuertas, puertas y conduits expuestos. Conexin a tierra adecuada para el sistema elctrico de potencia y el equipo. Instalar alumbrado de emergencia para sealizar las salidas. Proporcionar las capacidades correctas para el equipo. Entrenamiento constante al personal de operacin de la subestacin. Simplicidad de operacin.

TransformadoresEl transformador permite aumentar o disminuir el voltaje o tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La conexin ms utilizada entre las bobinas del transformador es la conexin Delta-Estrella. El transformador debe de trabajar la ms prximo al 100% de su capacidad.En edificios que no se usen solamente para subestaciones los transformadores deben ser instalados en un cuarto elctrico.

Transformadores de alta tensin para el suministro en las subestaciones elctricas

Existen dos razones tcnicas que explican por qu el transporte y la distribucin en energa elctrica se realizan a tensiones elevadas: Las prdidas de potencia que se producen en un conductor por el que circula una corriente elctrica, debido al Efecto Joule. La potencia elctrica transportada en una red es directamente proporcional al valor de su tensin y al de su intensidad portanto, cuanto mayor sea el valor de la tensin, menor deber ser el de intensidad para transmitir la misma potencia y, en consecuencia, menores sern las prdidas por efecto Joule.

Conexin del Transformador Delta-Estrella.

El conductor neutro del secundario esta puesto a tierra en la estrella, este acta como proteccin del embobinado del transformador.En el transformador se pueden considerar formado por tres partes principales: Parte activa Parte pasiva Accesorios

Parte Activa

Ncleo. Este constituye el circuito magntico, que est fabricado en lminas de acero al silicio. El ncleo puede ir unido a la tapa y levantarse con ella, o puede ir unido a la pared del tanque.Bobinas. Estas constituyen el circuito elctrico, se fabrican utilizando alambre o solero de cobre o de aluminio. Los conductores se forran de material aislante, de acuerdo con la tensin del servicio de la bobina.Los devanados deben tener conductos de enfriamiento radiales y axiales que permitan fluir el aceite y eliminar el calor generado en su interior. Adems, deben tener apoyos y sujeciones suficientes para soportar los esfuerzos mecnicos debidos a su propio peso.

Parte PasivaConsiste en el tanque donde se aloja la parte activa; se utiliza en los transformadores cuya parte activa va sumergida en lquidos.El tanque debe ser hermtico, soportar el vaco absoluto sin presentar deformacin permanente, proteger elctrica y mecnicamente el transformador.

Operacin del TransformadorPotencia: la potencia del transformador est determinada por la magnitud de la carga que se alimentar y la perspectiva de aumentos futuros de consumos.Cantidad: cuantos transformadores se requieren.Tensin del Primario y Secundario: corresponden a la tensin primaria existente y la necesidad de tensin secundaria.Mantenimiento del Transformador: adems de chequear peridicamente las condiciones generales del transformador y de su funcionamiento, se debe analizar el estado del aceite, limpieza de aisladores. En general estos elementos requieren de poco mantenimiento.

CLASE V: MATERIAL DEL PROYECTO

El conductor elctrico es el elemento por el que circula la corriente elctrica.Existe en varias formas como lo son: Alambre: Conductor de un solo hilo. Cable: Conductor de varios alambres. Cordn: Tres conductores en un solo aislamiento.

Entre ms hilos tenga un conductor ms flexible es y habr un mejor manera.

Material para fabricacin de conductoresLos ms usados son cobre y aluminioLa conductividad del aluminio es 60% mayor que la del cobre.Los conductores de cobre minimizan los requerimientos de espacio.El cobre soporta alargamientos, reduccin de seccin por presin, menos mallas y roturas.Los puentes y conexiones se hacen en los cables y no en los tornillos.Cables antiflama: El fuego no se propaga, habiendo una baja emisin de humo. (THWLS).

Conductores elctricosPueden tener diferentes flexibilidades: Rgida: conductor formado por un alambre Semiflexible: Conductor forrado por un cable. Flexible: Conductor elctrico formado por un cordn. Vianel 21 -19 hilos con el calor no se deforma y son termofijos: a base de PVC.

El aislamiento: Su objetivo es evitar que la corriente que circula por el conductor entre en contacto con las personas u objetos.

La nomenclatura describe el tipo de aislante, de acuerdo al artculo 310-20 de la NOM-001-SEDE-2012, todos los conductores y cables deben de estar marcados con la siguiente informacin impresa en el aislamiento:

Tensin nominal mxima.Tipo de aislamiento.Nombre del fabricanteTamao nominal (calibre)

T-Thermoplastic-Termoplstico H-Heat-Calor W-Wet-Hmedad L-Low-Bajo S-Smoke-Humo Si lleva HH es que se soporta ms temperatura. THWS-LS: Uso residencial y comercial a 60C a 75C THHWS-LS: Uso residencial y comercial a 90C AWG: American Wire Gauge RoHS: Restriccin de emisin de Gases

DimensionamientoEl tamao o seccin transversal (calibre) de los conductores elctricos debe de indicarse mm2 y opcionalmente entre parntesis el nmero de la escala de calibres americanos (AWG, KCmil) de acuerdo a la NOM-063. Entre mayor sea el nmero (calibre) menor es el rea de la seccin transversal del conductor. Siempre y cuando cumplir con la norma el conductor tiene una garanta de por vida. Se ponen negruzcos cuando los conductores no cumplen con las propiedades. De acuerdo a las dimensiones y aplicacin del conductores el tipo de amarre.

Tabla 310-15 b) 16) Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones hasta 2000volts y 60 C a 90 C.

TABLA 4. Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del rea del tubo conduit

Soldadura tipo Cadweld La soldadura se define como una coaleacin entre diferentes metales slidos. Las soldaduras para metal estn fabricadas con cobre, oxido de cobre, aluminio granulares y en menor rango, metales desoxidantes o fundidos formados durante el cambio fsico. Los moldesusados para mltiples usos son fabricados de grafito formulado para altas temperaturas y estn diseados para proveer un promedio de 50 conexiones satisfactoriamente. Los moldes estn diseados para funcionar con sistema de ignicin remoto que opera con bateras sin la perdida de desempeo con el mtodo de ignicin convencional. Los moldes funcionan con las pinzas estndar diseadas para reducir la excavacin y alcanzar una rpida aplicacin en soldaduras del tipo X para conexiones de puesta a tierra tipo malla.

Centros de cargaSu funcin es realizar la distribucin del circuito y proteger a la instalacin de una sobrecarga en cortocircuito.Una sola vez se conecta el neutro con tierra. El objetivo es generar un cortocircuito que produzca una falla a tierra con el electrodo y drene la corriente protegiendo a los usuarios, aparatos e instalacin.Es un tablero metlico que contiene una cantidad determinada de interruptores termomagnticos (ITMs) generalmente empleados para la proteccin y desconexin de pequeas cargas elctricas de alumbrado.Todos los elementos que van al tablero deben ser identificados mediante etiquetas para seguridad de los usuarios.

Utilidad de los Centros de cargaEl origen de los tableros y centros de carga se desarrollaron como consecuencia de las necesidades de: Dividir grandes sistemas elctricos en varios circuitos derivados, reduciendo los calibres de los conductores. Tener medios de conexin de proteccin para cada circuito elctrico de un sistema. Proteger a cada uno de los circuitos contra sobrecorrientes. Localizar en un solo lugar los dispositivos de proteccin contra sobrecorrientes.

Lo importante al seleccionar el centro de carga QOXX(nmero de circuitos monofsicos que puede tener) QO2 (2 derivados) QO4 (4 derivados) 2 8 circuitos derivados recomienda monofsico, 12 o ms recomienda tres fases.

TiposFuncin

No automticosConectar y desconectar cargas sin brindar ninguna clase de proteccin

AutomticosConectar y desconectar cargas en circuitos elctricos, brindando cierta proteccin contra fallas elctricas.

Clasificacin general de los interruptores

Apagadores

De una va o sencillo: Se usan para controlar lmparas desde un solo punto. De tres vas o escalera: Se usan para controlar lmparas de dos puntos distintos. Cuatro vas o de paso: Se usan para controlar lmparas desde tres o ms puntos distintos.

Lmparas

Lmparas incandescentes: Dispositivo compuesto por un filamento metlico de tungsteno en forma de espiral que se encuentra en el interior de una ampolla de vidrio al vaco en la atmsfera de gas inerte. Tienen una vida promedio de 1000 horas.Aproximadamente un 90% de la energa se transforma en calor que se emite al medio ambiente y un 10% en luz. (2008- ley del desarrollo sustentable)De acuerdo a la NOM-028-ENER-2010, Eficiencia energtica de lmparas de uso general. Lmites y mtodos de prueba, para el sector residencial las lmparas incandescentes de 100 watts y mayores no podrn comercializarse a partir del 31 de diciembre del ao 2011; las de 75 Watts a partir del 31 de diciembre del 2012 y las de 60 watts y 40 watts a partir del 31 de diciembre de 2013.

Lmparas FluorescentesFuncionamiento debido a una descarga elctrica en una atmsfera de vapor de mercurio. Necesitan de un dispositivo adicional para elevar la tensin y mantener regulada la corriente denominado balastro. Son lmparas que proporcionan una buena iluminacin y emiten poco calor. Tienen una vida til de 1000 horas.

Cdigo de identificacin de los tubos fluorescentes de acuerdo a su dimetro

TIPOMEDIDA INGLESAMEDIDA SI

T-121.5 pulgadas38.1 mm

T-81 pulgada25.4 mm

T-55/8 de pulgada15.87 mm

T-22/8 de pulgada6.3 mm

Iluminacin con lmparas fluorescentes Luz de da: Sensacin de ambiente fresco. Blanco fro: Luz tpica de trabajo. Blanco clido: Resaltar lugares u objetos.

Lmparas CFLCFL-Compact Fluorescente Light: Son una variante mejorada de las lmparas de tubos rectos fluorescentes. Son de encendido rpido ya que emplean un balastro electrnico en miniatura el cul se encuentra en la base que separa la rosca del tubo de la lmpara.La corriente alterna fluye hacia el balastro electrnico, donde un rectificador diodo de onda completa la convierte en corriente directa. Un circuito oscilador origina una corriente alterna con una frecuencia entre 20 mil y 60 mil ciclos por segundo. La funcin de esa frecuencia tan elevada es disminuir el parpadeo de la lmpara.

Balastro electrnicoEl parpadeo que ocurre en las lmparas fluorescentes que utilizan balastro electromagntico se evita al introducir los balastros electrnicos los cules elevan la frecuencia de ms de 1000 ciclos por segundo, debido a que utilizan un diodo rectificador de voltaje.

Ventajas CFL Consumen hasta el 80% menos de energa elctrica que una lmpara incandescente Generan 80% menos calor. Recuperacin de la inversin en seis meses. Tiempo de vida til aproximado de 8 mil y 10 mil horas. Precio mayor que el de una lmpara incandescente de igual potencia pero de mayor vida til.

Lmparas de LEDsLED (Light Emision Diode): Funcionan mediante el principio del diodo emitiendo solo el consumo del voltaje de frecuencia positiva durante un ciclo de alta frecuencia y la energa del efecto Joule es aprovechada como luz.

Ventajas LEDs Bajo consumo de energa. Baja emisin de calor. Mayor resistencia al impacto y a la lluvia. El tiempo estimado de vida es de 50 mil horas. No emite rayos ultravioleta como las lmparas incandescentes. No contienen mercurio como las lmparas fluorescentes.

MotoresUn motor elctrico es una mquina que convierte energa elctrica en trabajo mecnico. Las partes fundamentales de un motor elctrico son:

Estator: El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotacin del motor.

Rotor: Elemento de transferencia mecnica de el depende la conversin de energa elctrica a mecnica.

Carcasa: Es la parte que protege y cubre al estator y al rotor.

Caja de conexiones: Elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardndolos de la operacin mecnica del mismo.Los motores pueden conectarse a diferentes voltajes dependiendo la conexin que se realice. El fabricante proporciona las conexiones para funcionar a diferentes tensiones: aumento de tensin provoca disminucin en la corriente.

Tipos de motores Motores de CD: Se utilizan cuando es importante regular la velocidad del motor. Sus aplicaciones estn en sistemas de transporte elctrico como el tren ligeros, metro y trolebs.

Motores de CA: Son los tipos de motores ms usados en la industria. Se alimentan con los sistemas de distribucin de energas convencionales. De acuerdo a su alimentacin se dividen en tres tipos:

Monofsicos: Se alimentan con una lnea o fase. Bifsicos: Se alimentan con dos lneas o fases. Trifsicos: Se alimentan con tres lneas o fases.

Aplicaciones de los motores de CAResidencial: Bombas de agua, licuadoras, taladros y aspiradoras.

Comercial: Mquinas de herramienta (tornos, sierras, fresadoras, etc.), gras, elevadores, rebanadoras, etc.

Motores universales: Son los que pueden funcionar con corriente alterna o continua, se usan mucho en electrodomsticos. Su eficiencia es baja (un orden del 51%) pero como se utilizan en mquinas de baja potencia, esta no se considera importante.

Potencia en motoresEs el trabajo realizado por un motor, se mide en caballos de potencia [HP]. La relacin entre la potencia elctrica y los caballos de potencia es: 1 HP=746 W

Control de motoresDesconectador: Control manual que consta de una caja de navajas y fusibles, las cules son el elemento de control y proteccin.Interruptores termomagnticos: Permite abrir y cerrar el circuito en forma automtica cuando el valor de la corriente que circula excede su valor nominal de operacin.Interruptor flotador: Obedece al nivel o posicin de un lquido (accin mecnica) que manda una seal elctrica para arrancar o parar el motor.En una instalacin elctrica residencial de acuerdo a la NOM -001-SEDE-2012: Norma ttulo 400-Tabla de motores: Para los motores hay una proteccin mnima y eso proporciona el calibre mnimo a utilizar.Debe de existir un circuito derivado para la alimentacin de los motores dentro de las unidades de vivienda.

NOM-001-SEDE-2012 en MotoresDe acuerdo a la seccin 430-22, los conductores del circuito derivado que suministren energa elctrica al motor, deben de tener una capacidad de conduccin NO MENOR a la de la corriente nominal.La seccin 432-52, indica que los motores deben de llevar una proteccin contra cortocircuito, falla a tierra, la cul debe ser del 250% de la corriente a plena carga.La seccin 430-32 b) y d) indica que debe de seleccionarse una proteccin contra sobrecarga para motores de hasta 1 Hp, la cul debe ser del 115% de la corriente a plena carga.

Tabla 430-248 Corriente a plena carga de motores monofsicos de corriente alterna

ContactosContactos dplex: Son aquellos de uso general en rea y en donde no se requiera proteccin especial sobre algunos aparatos. Estos elementos se deben aterrizar mediante el conductor a puesta a tierra.

NOTA: La ranura chica debe ser la fase, la ms grande debe ser el neutron y la ranura central es la puesta a tierra.

Contactos con proteccin de falla a tierraEvita que circule la corriente a travs del cuerpo humano.Desconectan el circuito en tiempo menor a 60mS cuando la diferencia de corriente entre la fase y el neutro es mayor de 5mA.Deben de instalarse cuando estn ubicados a 1.8m de distancia o menos de una fuente de humedad (la barra).En este contacto si se puede conectar otro contacto siempre que nos refiramos a una carga. El lmite de la carga es aproximadamente de 15 Amperes.El tornillo de tierra va al chasis del contacto. La tierra debe de llegar tanto a la caja como al contacto.

Contacto de tierra aisladaPara reducir el ruido o interferencias producidas por campos elctricos de la corriente producidas por los conductores (voltaje regulado - error)El tornillo de tierra aisla el contacto del chasis la tierra aislada no toca a los contactos ms que al propio.Se utilizan para la reduccin del ruido elctrico (interferencias electromagnticas).Se deben instalar slo con conductores de puesta a tierra o aislados.Las placas protectoras metlicas se deben de conectar a tierra.Un circuito con contactos de tierra aislada debe consistir en un conductor de puesta a tierra con aislamiento color verde para el receptculo y un conductor de tierra de referencia desnudo para la envolvente.

CanalizacionesProporcionan proteccin mecnica a los conductores, ya que los aisla fsicamente y confina cualquier problema de calor o chispas producidas (falla de aislamiento). Existe una gran variedad de canalizaciones elctricas, algunas son de uso comn y otras se usan para aplicaciones especficas, como los tubos conduit, tubos y charolas.

Tubera de conduit no metlica.Usos permitidos:En cualquier edificio que no supere los tres pisos sobre el nivel de la calle.Embebidos en concreto colado, siempre que se utilicen para las conexiones aprobadas para ese uso.Enterrados a una profundidad no menor que 50cm. Condicionado a que se proteja con un recubrimiento de corriente de 5cm. De espesor como mnimo.Porcentaje de ocupacin menor o igual al 40% del rea interior disponible.Seleccin del tamao de la tubera. (Mnimo de )

DuctosConsisten de canales metlicos o no metlicos de seccin cuadrada o rectangular con tapa. Van exteriores ya que llevan muchos conductores en su interior.Proporcionan proteccin mecnica a os conductores y los hacen accesibles a cambios o modificaciones.Usos permitidos para ductos metlicos: En instalaciones visibles. En espacios ocultos como extensiones que pasan transversalmente a travs de las paredes, si la longitud que cruza la pared es contina.

Usos no permitidos de los Ductos Metlicos Cuando estn sometidos a daos fsicos graves y cuando estn sometidos a ambientes corrosivos. El porcentaje de ocupacin debe ser menor o igual al 20% del rea interior disponible. El factor de ajuste por agrupamiento se debe aplicar nicamente cuando el nmero de conductores portadores de corriente es mayor a 30.. Cmo extensiones para pasar transversalmente a travs de las paredes, si el tramo que atraviesa las paredes es continuo. Cuando estn sujetos a daos fsicos. Cuando estn expuestos a luz solar a no ser que estn aprobados y marcados como adecuados para ese uso. Porcentaje de ocupacin menor o igual al 20% del rea interior disponible.Se debe aplicar el factor de agrupamiento a los conductores portadores de corriente que lleguen hasta el, incluyendo el 20% del rea interior disponible. Colocar los conductos de manera adecuada sobre las charolas (subestaciones).

ElectroductoEl Electroducto es un sistema eficiente de distribucin elctrica, est compuesto por ductos metlicos que reemplazan a los cables, contienen conductores desnudos o aislados de cobre o aluminio, en forma de barras. Estos son fabricados para cada proyecto y luego son ensamblados en la obra.Un electroducto lleva una tensin mucho ms alta y por consiguiente debe ser protegido. Por esta razn, los conductores estn aislados con un revestimiento epxico y cubiertos con una envoltura para evitar un contacto accidental.

Ventajas ElectroductoCaractersticas: Mayor capacidad de transmisin Menor cada de voltaje Mayor capacidad de corto circuito Mayor estabilidad trmica Lneas de fcil conexin

Beneficios: Menor costo que los cables convencionales Ahorros significativos en el tiempo de instalacin Optimizacin del espacio Fcil instalacin y reubicacin Facilidad para reformar la ruta existente para adaptarse a necesidades y cambios futuros (necesidad comn en circuitos industriales) Brinda armona visual dado que es cerrado y puede estar descubierto en lugares pblicos

Charolas portacablesUnidad o ensamble de unidades o secciones con sus accesorios asociados, que forman un sistema estructural utilizado para soportar y asegurar cables y canalizaciones.Se utilizan como sistema de soporte para conductores de acometida, alimentadores, circuitos derivados, circuitos de comunicaciones, circuitos de control y circuitos de sealizacin.

Las instalaciones de charolas portacables no se deben de limitar a instalaciones industriales.

ConduletsCondulets: Son bsicamente cajas de conexin y accesorios empleados en instalaciones con tubo conduit de tipo visible.

Conectores para canalizaciones (cajas de conexin)Conocidos como chalupas de 92 mm (3 5/8 in) de largo por 53mm (2 1/8 in) de ancho con perforacin para tubo de 13mm. Se usan para alojar los apagadores o contactos, algunas se utilizan para alojar ms de un pagador o dispositivo.Bsicamente la seleccin de una caja depende del nmero de conductores que entran en ellas, uso en salidas de la instalacin elctrica, para luminarias u otros dispositivos (luminarias, amarres y paso de cables).

CLASE VI ANLISIS Y DISEO DEL PROYECTO

Anlisis y Diseo de la instalacin elctricaPara poder interpretar las exigencias del cliente es necesario que el electricista pueda entender las bases del diseo de una instalacin elctrica, esto se hace mediante un dibujo en el cul se debe de visualizar: La distribucin de los componentes de la instalacin en la obra civil. La distribucin de los componentes de la instalacin en un diagrama unifilar. La distribucin del consumo en un cuadro de cargas.

Tiempos y MovimientosDe acuerdo a las exigencias del cliente es necesario tener en cuenta: El tiempo que va a tomar el desarrollo del proyecto Las condiciones climticas del trabajo Las reas donde va a laborar el personal El equipo de proteccin personal que es necesario utilizar Materiales, herramientas e instrumentos adecuados Los horarios en los que va a entrar el personal a realizar el trabajo Los adicionales del proyecto

El plano de elctrico generalEs la representacin grfica de una istalacin elctrica, en la que se indican detalles elctricos, ejes, simbologa, especificaciones, materiales a emplear, es decir, las caractersticas necesarias para el proyecto. Se compone de: Plano de distribucin. Cuadro de cargas Diagrama unifilar Simbologa Lista de materiales Notas generales Detalles del sistema de puesta a tierra.

El plano de distribucin elctricaSe encuentran las vistas de la obra civil y la distribucin de los conectores, cargas y canalizaciones, as mismo se tienen que definir: reas de ocupacin Cotas del localUbicacin fsica de cada accesorio de la instalacin desde la acometida hasta las salidas.El nmero y tipo de conductores para la canalizacin y a que circuito pertenecen.La trayectoria de la instalacin elctrica.Si los conductores van entubados por losa, por muro o por piso.

Cuadro de cargasInformacin resumida de los circuitos derivados y que se generan a travs del diseo de una instalacin elctrica. Los datos que podemos encontrar en el cuadro de cargas son: Nmero de circuitos derivados. Tipo de circuito derivado. Alumbrado general Otras cargas Pequeos aparatos Motores

Diagrama unifilar

Se distingue de otros tipos de diagramas elctricos en que el conjunto de conductores de un circuito se representa mediante una nica lnea. El diagrama unifilar es independiente de la cantidad de dichos conductores. Est basado en el cuadro de cargas.Las ramas inferiores del diagrama unifilar alimentan a los dispositivos elctricos tales como lmparas, tomas de corriente, motores, etc.Cada grupo de dispositivos elctricos iguales en un mismo circuito se representa mediante un nico smbolo.Se especifica en este diagrama la forma en cmo se va a distribuir la carga en las fases dentro del tablero de distribucin (Centro de carga).

Podemos encontrar la siguiente informacin en un diagrama unifilar: Capacidad de corriente del interruptor del circuito alimentador. Dimetro de la canalizacin para el circuito alimentador. Calibre de los conductores del alimentador. Cantidad de circuitos derivados. Capacidad de las protecciones de los circuitos derivados. Calibre de los conductores de los circuitos derivados. Calibre del conductor de puesta a tierra. Corriente de cada circuito derivado.

Diagrama Unifilar en AUTOCAD

Simbologa (NMX-J136)El cuadro de simbologa est basado en la norma mexicana de smbolos para circuitos elctricos. Contiene los conos o smbolos que representan a los accesorios y la descripcin de estos.Actualmente el nico smbolo que aparece en la NOM-001-SEDE-2012 es el de tierra.

Lista de materiales (Cotizacin)Nos muestra la descripcin de los materiales a emplear, cantidad, unidad y en algunos casos la marca sugerida por el proyectista de la instalacin elctrica.

Notas generalesLas notas generales nos dan informacin relevante de las caractersticas que el proyectista considera que deben ser cumplidas en la instalacin elctrica.El presupuesto debe incluir el avance de la mano de obra.

Detalles del sistema de Puesta a tierraDe acuerdo al sistema previo se calcula el sistema de tierras que lleva una distribucin de la puesta a tierra de tal modo que cumpla con los requerimientos de la NOM-001-SEDE y proponga en la instalacin un diseo que ayude a proteger el sistema. Cuando se hace este dibujo se debe de especificar qu forma tendr el sistema de tierra, si ser una malla o una simple delta.

AgradecimientoA todos los electricistas que trabajan con nosotros y ejecutan una labor diaria haciendo el mximo sacrificio posible para realizar proyectos en el tiempo solicitado por nuestros clientes, a todos los que han dejado muchas cosas atrs para lograr el bien de Mxico en la provisin de un servicio tan importante y con tantos riesgos como es el de la electricidad industrial apegados a la normatividad mexicana, esperando que la capacitacin sea el camino que a futuro abra otra puerta para el desarrollo de todos los que la toman y realizan un trabajo arduo en el desarrollo de los proyectos que los ingenieros disean y administran en su ejecucin. A todos mi ms sincero reconocimiento y admiracin.

MCIE Alejandro Javier Arredondo GarcaCapacitador

Referencias Oropeza ngeles, Javier Subestaciones elctricas industriales 2014, CIME, Cd. De Mxico. Oropeza ngeles, Javier Clculo del cortocircuito 2014, CIME, Cd. De Mxico. Mndez Albores Ral Clculo de la corriente de Cortocircuito 2014, ANCE, Cd. De Mxico. Oropeza ngeles, Javier Libro de Oro de Puesta a tierra 2014, Porra, Cd. De Mxico. Hernndez Morato Israel Alejandro Manual del electricista Condumex 2014, Grupo Carso, Cd. De Mxico. Hernndez Gregorio Protecciones de las instalaciones elctricas 2012, Schneider electric Mxico.