LIBRO YUFRA INSTALACIONES ELECTRICAS.docx

8/10/2019 LIBRO YUFRA INSTALACIONES ELECTRICAS.docx

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Clases del Curso Instalaciones Elctricas

CALLY-1

CONCEPTOS PRELIMINARES

Anlisis.- Raciocinio que permite DEDUCIR de una Ley General, el comportamiento de un sistema en

particular.

Permite deducir una respuesta conociendo la red y la excitacin.

Sntesis.- Raciocinio que permite INDUCIRuna Ley General, el comportamiento en general, a partir de un

caso en particular.

Permite inducir una red (disearla) para que ante una excitacin dada, nos d una respuesta requerida.

REDES ELCTRICA.-

Conjunto de elementos conectados entre s, que permiten de alguna manera, el transporte, la disipacin,

transformacin y/o almacenamiento de energa en cualquiera de sus formas.

Sistema de Unidades.-

Se ha optado por el Sistema uniformizado GIORGI racionalizado.

M (mt) K (kg) S (seg) A (amperios)

Longitud Masa TiempoIntensidad de

CorrienteALGUNAS UNIDADES DE MEDIDA

MAGNITUD FSICAUNIDAD DE MEDIDA

DESIGNACIN ONOMBRE

SIMBOLOINTERNACIONAL

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de Corriente Elctrica ampere A

Temperatura termodinmica kelvin k

Intensidad Luminosa candela cd

Cantidad de materia mol molFrecuencia hertz Hz

Fuerza, peso newton NPresin, tensin mecnica, mdulode elasticidad

pascal Pa

Energa, trabajo, cantidad decalor

joule J

Potencia, flujo de energa watt WPotencial elctrico, tensinelctrica, diferencia de potencialelctrico, fuerza electromotriz

volt V

Capacitancia elctrica farad F

Resistencia elctrica Ohm Conductancia elctrica siemens S

Red( )te ( )tr

Dato Incognita ? Dato

Varias Respuestas

(Podemos llegar por varios caminos)

Red( )te ( )tr

Dato Incognita ?Dato

Respuesta Unica


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CALLY-3

Potencia Elctrica.-

Es unidad derivada, definida como la capacidad de disipar energa por unidad de tiempo.

p = W (Joule) / dt (seg)

Energa Elctrica Total.-

W = p dt

ELEMENTOS DE UNA RED ELCTRICASon elementos activos y pasivos.

Elementos Activos.-

Son aquellos que de alguna manera pueden hacer entrega de energa a la red, dependiendo sta de la

disposicin de la misma.

Elementos Pasivos.-

Son aquellos que pueden disipar y almacenar energa en algunos casos devolverla (pero de ninguna

manera en mayor cantidad de la almacenada).

Elementos Lineales.-

Son las variables fundamentales en electricidad (voltaje- corriente) guardan una relacin simple

proporcional. Est basado en dos principios HOMOGENIDAD Y SUPERPOSICIN.

Homogeneidad.-

Es un sistema lineal, si incrementamos en una razn la excitacin, en la misma debe incrementarse la

respuesta.

Superposicin.-

Si dos excitaciones distintas, causan dos efectos distintos cuando actan simultneos, la respuesta debe ser la

suma de las individuales a la vez.

V +I

P= V*I (+) Por Convencion

PASIVO

SISTEMA

V +I

P= V*I (-) Por Convencion

ACTIVO

SISTEMA

Red RedRED( )te ( )tr ( )tn r ( )tn e

RED

2( )te

2( )tr

RedRED1( )te 1( )tr

1( ) 2( )t tr r 1( ) 2( )t te e Red


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CALLY-4

Los elementos que responden a estos principios son: La resistencia, la inductancia y la capacitancia.

Los elementos: Diodos, tubos de vaco, transistores, Fets, Diacs, Triac

La Resistencia ( R, Ohm).-

Indica la forma proporcional como vara el voltaje fuerza electromotriz que se opone al paso de la

corriente.

Despreciando el efecto de temperatura: V = I x R

Si la temperatura incide en una forma sustancial: R = R0(1T)

(+) metales

(-) semiconductores

Constante Lineal:

Para el Aluminio(Al) = 23 x 10

-6

C

-1

yPara el cobre (cu)= 17 x 10-6C-1

La Inductancia ( L, Henrios).-

Indica la capacidad de producir flujo por unidad de corriente circulante.

La Ley de LENZ relaciona voltaje y corriente.

Como elemento pasivo (cada de potencial)

Despreciamos el efecto de la remanencia magntica, la histresis y la saturacin de ncleos.

La Capacitancia ( C, Faradios).-

Indica la capacidad de almacenar carga elctrica por unidad de voltaje sometido.

Despreciamos los efectos de fuga y de rigidez dielctrica en los elementos consecutivos.

PARMETROS CONCENTRADOS.-

Es difcil concebir como elemento fsico una R, L, C ideal, pero siempre es posible representarlos por una

combinacin de efectos dispuestos en un modelo circuital adecuado.

Inductor Real:

Parmetros Concentrados (Ideales)

R : Resistencias del devanado

L : Inductancia ideal

C : Capacitancia entre espiras.

*Se pueden despreciar efectos nfimos o intrascendentales.

tv

t

iL

t

ix

ii

ix

tv

t

qi

t

vC

t

vx

v

q

v

vx

t

qi

+ V -IR

tmef

...+ V -I

L

+ V -I

C

L R

C

a b


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CALLY-5

CONEXIN DE FUENTES IDEALES

Las fuentes de energa son los llamados de tensin y de corriente.

a) Fuente Ideal de Tensin.-

Es un dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial entre sus bornes, no interesando lo que se

conecte en paralelo, ni la corriente que suministre.

b) Fuente Ideal de Corriente.-

Es un dispositivo capaz de hacer circular una corriente definida de un borne a otro sin interesar lo que se

conecte en serie, ni el voltaje que posea..

FUENTES REALES

Son aquellas que pueden entregar energa a la red; pero en forma limitada, por tener un elemento de

oposicin que representa las imperfecciones prdidas internas.

a) Fuente Real de Tensin.- La tensin de salida no puede ser cualquiera, sino que est limitada por la

resistencia prdidas internas.

b) Fuente Real de Corriente.- La corriente de salida no puede ser cualquiera, sino que est limitada por la

resistencia prdidas internas.

CONEXIN DE ELEMENTOS IDEALES

Modelos Ideales.- Son la representacin de la parte fsica de un elemento, que posee una caracterstica

determinada.

Ejemplo.-

Fuentedecorriente

Ideal

I Fuentede

corrienteIdeal

I

I I

Fuentede

TensinIdeal

+

V

-

Fuentede

TensinIdeal

+

V

-

+

V

-

FuenteReal deTensin

+

V

-

+

V

-

RFuenteReal deTensin

+

V' < V

-

iR

FuenteReal de

corriente

I FuenteReal de

corriente

I'

II'


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CALLY-6

L

Donde:

R : Resistencia del Alambre devanado

L : Propiedad del elemento para producir flujo

magnetico (Inductancia), la que predomina.

C : Capacitancia entre espiras

Conductor Ideal.-(= 0).-

El oro es el mejor conductor, pero por abundancia se utiliza el cobre ( cu= 0.18 /m xmm2), siguiendo el

aluminio ( cu= 0.18 /m xmm2).

Donde:

L : Longitud cualquiera

: Resistividad nula = 0

S : Cualquier area de la seccion transversal del conductor

I : Corriente admisible cualquiera

V : Caida de Tension en el elemento nula

La forma del conductor no interesa

LEYES DE KIRCHHOFF

Primera Ley.-

Se refiere a la conservacin de la energa cintica en las redes elctricas, por lo tanto, la corriente establecida

tiene que circular por los elementos, sin que se diluyan cargas, ni tampoco se crean nuevas.

En un conductor de unin de dos ms elementos, la corriente que ingresa al nudo es igual a la que

sale del mismo

Segunda Ley.-

Est en referencia a la conservacin de la energa potencial (diferencia de potencial voltaje) teniendo en

cuenta que es conservativa e independiente de la trayectoria.

En toda trayectoria cerrada, dentro de una red elctrica, la suma de tensiones de los elementos

constituyentes deben ser igual a cero

*Subida de potencial representa un incremento de voltaje ( dea +) en el sentido de recorrido de la malla.

*Cada de potencial es cuando el voltaje en el elemento va decreciendo, en el sentido en que se recorre lamalla (de + a -).

s

LR

0s

LIV

salenllegan ii

0 mallaV potencialdecadaspotencialdesubida VV


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CALLY-7

ASOCIACIONES DE ELEMENTOS SERIE-PARALELO- Y-

Conexin Serie.-

Dos ms elementos conectados uno a continuacin de otro. La caracterstica predominante es que todos

poseen la misma corriente.

*La desventaja es que si un elemento deja de funcionar la corriente se anula para todos.

Conexin Paralelo.-

Dos ms elementos conectados entre dos conductores. La caracterstica predominante es que comparten la

misma tensin.

*La ventaja es el funcionamiento independiente uno de otro.

*La desventaja es que a ms elementos, la corriente acercndose a la fuente empieza a crecer, hacindose

necesario proteger o sobredimensionar con conductores que estn ms cerca al punto de suministro.

Caso de N Resistencias Paralelas Iguales.-

Caso R1>>>R2.-

Conexin Serie-Paralelo.-

Es una combinacin sucesiva de elementos que agrupados entre s por partes, resultan conexiones en serie en paralelo.

Conexin -Y.-Es una conexin de tres elementos que no estn en serie, ni en paralelo.

TRANSFORMACIN DE FUENTES

Reduccin de Fuentes Ideales.-

a)Caso de 02 Fuentes Ideales de Tensin en serie.-

n

iiRq

1

.Re

n

i=1 i

1Req.=

1

R

1 2

1 2

R R ProductoReq.= =

R +R Suma1 22

1 2

R R ProductoReq.= = R Menor que la menor

R +R Suma

a b b c a c1

b

1 2a

1 2 3

r *r +r *r +r *r R =

r

R *Rr =

R +R +R

1 2

+

E +E

2- E

1

+

E

< >


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CALLY-8

b)Caso de 02 Fuentes Ideales de Tensin en paralelo.-

c) Caso de 02 Fuentes Ideales de Corriente en paralelo.-

d) Caso de 02 Fuentes Ideales de Corriente en serie.-

e) Caso de 02 Fuentes Ideales de Tensin y de Corriente.-

Los elementos conectados en paralelo a una fuente de tensin ideal son Ramas Independientes para el

Clculo del Equivalente (RINCE).

Los elementos conectados en serie a una fuente de corriente ideal son Ramas Independientes para el Clculo

del Equivalente (RINCE).NOTA.-RINCE se refiere a tensin y/o corriente, ms no a la Potencia de cada elemento interno.

f) Caso de Fuentes Equivalentes Reales.-

Las fuentes reales son equivalentes si ante una excitacin igual, tienen igual respuesta, entonces ensayamos

una : v= excitacin aplicada, i= respuesta de corriente.

1 2

+

E =E

< >

1

+

E

2

+

E

< >

1 2Si: E E

No es posible

la conexin

< >

< >

1I 2I 1 2I +I

+

E

+

E

I < >

RINCE

I-E+1I

RINCE

< >

I

R

1

+

E

< > R

1 2Si: I INo es posible

la conexin

< > 1 2I = I

2I

1I


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CALLY-9

Por lo tanto ecuacin (1) y (2) son equivalentes si tienen la misma resistencia y si se cumple la Ley de Ohm,

as:

DIVISOR DE TENSIN Y DE CORRIENTE

Divisor de Tensin.-

Es un arreglo de resistencias en serie que permite utilizar una parte de la tensin generada.

Ejemplo.- Un potencimetro (control de volumen, tono, etc.)

Divisor de Corriente.-

Es un arreglo de resistencias en paralelo que permite utilizar una fraccin de corriente generada. circulante.

R

1

+

E

+

v

+

i

I R

+

v

i

da.

ra.

2 Ley de Kirchhoff

v=E+i*R

vi= .....................(1)

R1 LeydeKirchhoff

vI+i=

Rv

i= -I.........................(2)R

E

R

EI=

R

+

E

-

1R

2R

e

I 1 2

1 2

22 21 2 1 2

Req=R +R

E EI= =

Req R +R

Pero:

REe=I*R e= *R e=E*R +R R +R

I 1R

2R

e

2i1 2

1 2

1 2

1 2

2 2 22

1 2 12 2 2

1 2 1 2

R *RReq=

R +R

R *Re=I*Req=I*R +R

Pero:

ei = e=i *R

R

R *R R i *R I* i I*

R +R R +R


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CALLY-10

GENERADOR MONOFSICO (Femm - Senoidal)

Supngase un campo magntico uniforme.

La figura es una bobina de n espiras, girando a una velocidad angular constante

w (rad/seg); T el perodo, f la frecuencia (Hz). Elegimos una posicin inicial

(t=0) de la bobina en forma horizontal. El ngulo de giro es , en funcin del

tiempo, expresado por:

GENERADOR EN ROTOR FERROMAGNTICO

Posee 02 polos y la bobina est colocado sobre un rotor

ferro magntico. Para crear el campo magntico se

necesita la fuerza magnetomotriz: M.

La disposicin a base del Rotor ferromagntico, se requiere que el campo, no sea uniforme; por teora de

campos, se recuerda que las lneas de campo magntico se refractan al atravesar una superficie lmite

divisoria; y que cuando pasen de un material ferromagntico al aire, emergen casi normalmente.

N

S

w

t = 2** = 2**f*t = w*t (rad)

Tdonde:

w=2**f (rad/seg)

m

m m

m

Sea:

" " el flujo abarcado por la bobina (en t=0,=0); entonces

en un tiempo correspondiente "t" el flujo sera:

= Cos = Cos wt.

La Fuerza electromotriz indicada en la bobina vale:

e=-n =n wSenw

t

m

t

e=E Senwt

N

S

I

entrehierro

Inductor

M=n*I= *

Donde:

n: Nmero de espiras

: Reluctancia Magntica

m

Es decir:

= Sen (:Campo Radial en el entrehierro)

Material

Ferromagntico

Aire

Entrehierro 2

1


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CALLY-11

GENERADORES MULTIPOLARES

Existen generadores con p pares de polos.

Ejemplo.- Generador Tetrapolar: p=2.

La bobina inducida abarca un sector del rotor de 90 en el centro.

Se observa que en este generador, el ciclo completo de la f. e. m. generada seconsigue con media vuelta del rotor.

Un generador de p pares de polos, una vuelta del rotor genera en una

bobina: p ciclos de f. e. m.

ngulo Geomtrico ( g ).- Son los reales giros del rotor; en la figura la bobina gira 180 para pasar de la

posicin a a a

ngulo Elctrico ( e ).- El giro de un ngulo geomtrico: g , en un generador con p pares de polos,

produce el mismo efecto (ciclo de f.e.m. inducido) que el giro, segn un ngulo p g en una mquina con

un par de polos:

* En la prctica, si no se especifica se sobreentiende que se refiere a el ngulo elctrico ( e )

En una mquina de p pares de polos:p.w

f=60

Donde: w= velocidad en R. P. M.

S

N

N

S

a

a'

e g =p

Ejemplo.-

a) f=50 Hz. en E.E. U.U. (frecuencia industrial)

w=2 f =2 *50 314.16 rad/seg.

50*60Si p=1 el generador girara a: n= 3000 R. P. M.

0

n

m Sen

0' 0

2

1

Por la ley de Refraccin

tan

tan

Donde:

( permeabilidad Magntica)En el entrehierro, las lineas de campo son prcticamente

radiales con el fin de que la f.e.m. generadada sea s

aire

Fe

aire Fe

enoidal:

e=-n

t

0' 01

m

m

Implica que el flujo sea una funcin cosenoidal:

= Cos w t

Es decir: = Sen ( :Campo Radial en el entrehierro)


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CALLY-12

RESPUESTA EN ELEMENTOS PASIVOS

a) Respuesta en Circuito R.-

Potencia Instantnea.-

Energa.-

b) Respuesta en Circuito L.-

( )tv( )ti

R( )

( )

( )

:

t m

mt

t m

Sea

v V Sen wt

Vi Sen wt

R

i I Sen wt

( ) ( )

(Impedancia)

= 0 El desfasaje entre e es cero.

m

m

t t

VZ

I

v i

b) f=60 Hz. en Peru y Japon

w=2 f =2 * 60 377 rad/seg.

60*60Si p=1 el generador girara a: n= 3600 R. P. M.

160*60

p=2 el generador girara a: n= 1800 R. P. M.2

( ) ( ) ( )

2( )

( )

( )

*

( )( )

1 2( )

2

( )( ) 1 2 1 22 2

t t t

t m m m m

t m m

m mt rms rms

p v i

p V Senwt I Senwt V I Sen wt

Cos wtp V I

V Ip Cos wt V I Cos wt

22 2

( )0 00

2(1 2 ) . *

2 2

Pero:

22 2 2 0

2 2

.2

TT T

rms rmsR rms rms t rms rms

R rms rms

V IT Sen wt W V I Cos wt dt p dt V I

w

t TSen w Sen Sen

T

TW V I

pvi

(tiene el doble de la frecuencia)p

v

i

wt 2

2T

T

( )

( )( )

:

( )( )

t m

t

t m

t m m m

Sea

i I Sen wt

iv L Lw Coswt I

t

v X I Coswt V Coswt


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CALLY-13


Energa.-

c) Respuesta en Circuito C.-


( )

( )( )

( )

( )

( ) ( )

:

( )

( )1

adelanta en a2

t m

t mt

mt m

mt m

c

t t

Seav V Sen wt

v V Senwti C C

t tV

i cw V Coswt Coswt

wCV

i Coswt I Coswt X

i v

( ) ( ) ( )

( )

*

2( ) ( )

2

t t t

t m m m m

p v i

Sen wtp V I SenwtCoswt V I

V I

( )tv ( )t

i

C

4 2( )0 0

4

0

2

( 2 )

2 12*2 * * 1

2 2 4

1 22 2

Pero:

2* *

2 2

2

T T

L rms rms t

T

rms rmsL rms rms

rms rms rms rms rms rmsL

mrms rms rms

m mL

mL

W V I Sen wt dt p dt

V ICos wt T W V I Cos

w w T

V I V I V I W Cos

w w w

IV XI wLI wL

I IW wL

LIW

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )

( )

( )

*

( )( )

2( )

2

2( )

2

( )( ) 22 2

2

t t t

t m m

t m m

t m m

m mt

t rms rms

p v i

p V Coswt I Senwt

Sen wtp V I

Sen wtp V I

V Ip Sen wt

p V I Sen wt

pvi

(tiene el doble

de la frecuencia)

p

v

i

wt 2

4T

2T

2

2

3 2

( )tv ( )t

i L

pvi

(tiene el doble de la frecuencia)p

v

i

wt 2

2

32


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CALLY-14

Energa.-

REPRESENTACIN FASORIAL

Una misma onda se puede representar por:

VECTOR FASOR.-

CORRESPONDENCIA ENTRE SENOIDES Y COMPLEJOS

4 4( )0 0

4

0

( 2 )

2 12*2 * * 1

2 2 4

1 22 2

T T

C rms rms t

T

rms rmsC rms rms

rms rms rms rms rms rmsL

W V I Sen wt dt p dt

V ICos wt T W V I Cos

w w T

V I V I V I W Cos

w w w

1e

mE

0 2wt

1( )t me E Senwt

2e

mE

02

2

wt

2( )( )

2t me E Sen wt

2( )t me E Coswt

3e

mE

0wt

3( )( )

t me E Sen wt

wt

Imaginarioj

wtreal

( ) ( )

Cuando todas las ondas tengan en comun "wt"

(velocidad angular constante), se suprime y nos

quedamos solamente con los angulos de fase

inicial = vector o fasor.

m mE E Cos wt jE Sen wt

_

Representacion en forma:

* Exponencial:

* Polar: E

m m

j

m

m

E E Cos jE Sen

E E e

E

2

Pero:

*1 2

* *2 2

2

rms rms mrms

m m

C

m

c

V V VI wC

X

wCV V

wC

Ww

CV

W


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CALLY-15

Se establece la siguiente correspondencia biunvoca entre senoides de una misma frecuencia angular w y los

nmeros complejos:

CONSIDERACIONES GENERALES EN EL ANLISIS FASORIAL (A.C.)

La excitacin y la respuesta tendrn la misma frecuencia angular wReactancia.-

Cociente Ohmico entre voltaje y corriente, sobre L C ideales para rgimen sinusoidal.

Reactancia Inductiva (XL ).-

Reactancia Capacitiva (XC ).-

Impedancia (Z).-

Es el valor Ohmico representado por una resistencia en serie con una reactancia.

Impedancia Inductiva (ZL).-

Es el valor Ohmico representado por una resistencia en serie con una reactancia inductiva.

Impedancia Capacitiva (ZC).-

Es el valor Ohmico representado por una resistencia en serie con una reactancia capacitiva.

Impedancia Inductiva-Capacitiva (ZC).-

( )

tal que:

( ( ))

1( ) *

Generalmente:

1

2

ASen wt KA

ASen wtjwKA

t

ASen wt dt KAjw

K

LX

_

90

L

L

X wL

X jwL wL

_

1

1 1 1 90

C

C

XwC

X jjwC wC wC

CX

__

_Reeq

EZ q jX

I

RedE

I

_2 2

1

R

tan

L L L L

LL

Z jX R X

X

R

LXR

_2 2

1

R

tan

C C C C

CC

Z jX R X

X

R

CXR


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CALLY-16

Es el valor Ohmico representado por una resistencia en serie con una reactancia inductiva y reactancia

capacitiva.

TRIANGULO DE IMPEDANCIAS

SISTEMA MONOFSICO (1

Se obtiene de un generador de A. C. de 1 (grupo electrgeno extrayendo una fase del sistema 3 .

Notacin

RESPUESTA EN CIRCUITO R-L-C

LXR CX

_2 2

1

R ( ) ( )

( )tan

LC L C L C LC

L CLC

Z j X X R X X

X X

R

( )

( )( ) ( )

( )

( )

.

:

1

( ) s

( )

t m

t

t t

mt m m

t m L C

L C eq

Sea

i I Sen wt

iv Ri L idt

t C

Iv RI Sen wt L I wCoswt Co wt

wc

v I RSenwt Coswt X X

X X X

( )tv( )ti

R

L

C

.

.

.

:

es inductivo

es capacitivo

es resistivo

L C eq

L C eq

L C eq

Si

X X X

X X X

X X X

v I RSenwt Coswt X

eqZeqX

R

_

LZLX

R

L

CX _CZ

2 2

L LZ R X

2 2

C CZ R X

C

InductivaCapacitiva

ESenwt

( )tv

( )tv

mE

0 2

t

T

( )

Siendo:

E: voltaje pico mximo

W: Frecuencia angular (rad/seg)

T: Periodo

f: Frecuencia en ciclos/seg=Hz.

Ejemplo.-

Lima: 220 2 377 , siendo: 2 *60 377

EE.UU.: 110 2 314 , siendo: 2 *50 314

tv Sen t w

Sen t w

02

E( )tv

j

0

02

E

j

Notacin Fasorial Diagrama Fasorial


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CALLY-17

Potencia Instantnea en RLC.-

Considerando reactancia inductiva:

POTENCIA ACTIVA.-

( )

( )

( )

2

( )

: ( )

( )

( ) ( )

( )

t m

t m

t m m

t m m m m

Sea v V Sen wt

i I Sen wt

p V I Sen wt Sen wt Cos Sen Coswt

p V I Sen wt Cos V I SenwtCoswt Sen

R

X

P : Potencia Activa Instantanea (watts)

22 2

P : Potencia Reactiva Instantanea (VAR)

22

m m m mR

m mX

V I V I P Cos Cos wt Cos

V IP Sen wt Sen

wt

2

3

2

2

22

m mV I Cos

2m mV I Cos

2m mV I Sen

22

m mX

V IP Sen wt Sen

22

m mV I Cos wt Cos

( ) 22 2

22

m m m mt

m m

V I V I p Cos Cos wt Cos

V ISen wt Sen

2

( )

:

1* 2

21

* 1 22

2 22 2 2

m m m m m mt

Sabemos que

SenwtCoswt Sen wt

Sen wt Cos wt

V I V I V I p Cos Cos wt Cos Sen wt Sen


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CALLY-18

La Potencia Promedio activa consumida se refiere a:

POTENCIA REACTIVA.-

Se observa que es una cantidad de energa que oscila entre valores positivos y negativos iguales, no seconsume de aqu la potencia reactiva disponible; como mximo en un circuito de A. C. est dado por:

POTENCIA APARENTE (S).-

La potencia activa y la potencia reactiva pueden combinarse para dar los volt amperios del circuito, puesto

que la energa oscilante est en cuadratura con la energa realmente consumida (activa).

RESPUESTA EN CIRCUITO R-C

0

2 (Watts)

Cos : Factor de Potencia

1* ( )

2

m mmedia rms rms

m rmsmedia m m

V IP P Cos V I Cos

P W VICos

V IP W V Sen wt I Senwtdt Cos

T

max max 2 (VAR)

Sen =Factor de Potencia Reactivo

m mX

V IP Q Sen

Q VISen

2 2

2 2 2

S=V.I

m m m m m mV I V I V I

S Cos Sen

( )2

m mV I

S Volt Amp

(VAR)2

m mV I

Q Sen

(WATTS)2m m

V I

P Cos

( )

( ) ( )

( )

( )

( )

( )

:

1

1

[ ]

t m

t t

mt m m

t m

t m C m

t m C

Sea

i I Sen wt

v Ri idt C

Iv RI Sen wt I Sen wtdt

C

v RI Sen wt Coswt wC

v RI Sen wt X I Coswt v I RSen wt X Coswt

( )tv

( )ti

R

C

( )

Multiplicando y Dividiendo (Z).-

[ ]

Siendo:

Ct m

XRv I Z Sen wt Coswt

Z Z

CX

R

_

I

_

V

j

j

Ref.Real


19/111


CALLY-19

Potencia en R-C.-

La corriente adelanta a la tensin.

RESPUESTA EN CIRCUITO R-L

Potencia en R-L.-

( ) ( ) ( )

( )

2( )

( )

(

*

Reemplazando:

( )

[( ) ] [ ]

1 2 2[ ] [ (1 2 ) 2 ]

2 2 2

t t t

t m m

t m m m m

m mt m m

t

p v i

p V Sen wt I Senwt

p V I SenwtCos CoswtSen Senwt V I Sen wtCos SenwtCoswtSen

V ICos wt Sen wt p V I Cos Sen Cos Cos wt Sen Sen wt

p

) [ (1 2 ) 2 ]

El valor medio de la potencia para un tiempo igual a un periodo completo es:

P=VICos

VI Cos Cos wt Sen Sen wt

( )

( ) ( )

( )

( )

( )

( )

:

[ ]

( )

[ ]

t m

t t

t m m

t m m

t m L m

t m L

Seai I Sen wt

iv Ri L

t

v RI Sen wt L I wCoswt

v RI Sen wt wL I Coswt

v RI Sen wt X I Coswt

v I RSen wt X Coswt

( )

L

( )

( )

( )

Multiplicando y Dividiendo (Z).-

[ ]

Siendo:

XRCos = , Sen = , =

Z Z[ ]

[ ( )]

( )

Lt m

m m

t m

t m

t m

XRv I Z Sen wt Coswt

Z Z

V ZI

v I Z Cos Sen wt Sen Coswt

v I Z Sen wt

v V Sen wt

CX

_

I

_

V

j

j

Ref.Real

( )tv( )ti

R

L


20/111


CALLY-20

La tensin adelanta a la corriente.

CORRECCIN DEL FACTOR DE POTENCIA (f. d. p.)

Consiste en reducir la componente reactiva de la potencia.

Los motores elctricos y las cargas industriales son inductivos, para mejorar el f. d. p. se conectan

capacitares en paralelo.

GRFICO DE ADMITANCIAS

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )

*

Reemplazando:

( ) [( ) ]

[ ]

[ 2 ] [ 2 ]2 2 2

* Cos2wt y Sen2wt 0 en un per

t t t

t m m m m

t m m

m m m m m mt

p v i

p V Sen wt I Senwt V I SenwtCos CoswtSen Senwt

p V I Senwt SenwtCos CoswtSen

V I V I V I p Cos Cos wt Cos Sen wt Sen

media(t) media

iodo completo

P P =W=VICos2

m mV I

Cos VICos

_

V

I'I

C

CI

_

LZ

S

'S

W

. con o sin condensador

I' < I disminuye

I=Corriente que requiere la carga=cte.

I'=Corriente que entrega el generador despues de la coneccion.

S' < S

Donde:

S' : Potencia aparente del sistema de

W cte

generacion con correccionS: Potencia aparente sin conexion

v

_

CX

_

TZ

CI

M

_

:Corriente absorvida por el motorm mI I

_

: Impedancia del motormZ

TY

realG

CY

Gj

j

mY

N

_ _ _

m

_ _

N

N_ _

_ _N

Conductancia Suceptancia

Y

.Cos Cos

1 1Cos Cos

Cos( )

Cos

T C

T m

T m

T m

Y Y

Y Y

Z Z

Z Z

N N

_ _

Sabemos que:

Cos Cos

. . . corregida > . . . sin condensador

>T m

f d p f d p

Z Z


21/111


CALLY-21

GRFICO DE CORRIENTES

GRFICO DE POTENCIAS

Nota.-Si se coloca en serie un condensador, le elimina el efecto reactivo lo cual no es posible: I

aumentara lo cual destruira al motor!!.

POTENCIA ELCTRICA EN RGIMEN SENOIDAL

_

TI

_

0V V

_

CI

m N NI Cos I Cos

j

j

_

mI

Nm N

mN

m

I

I

I Ahorro!!

T

T

T

Cos I Cos

CosI

Cos

I

N N

2

C NC

2

CN

S Ahorro!!

S ( )X

1

X ( )

T mCos Cos S

VW Tan Tan

V

W Tan Tan WC

_

TS

NWTan

_

CS

.

m T N

W Cte

W S Cos S Cos

j

j

_

mS

N

WTan ( )c N

S WTan WT

N

S ( )T m

CosS

Cos


22/111


CALLY-22

Nota.- Potencia activa es igual a la potencia disipada por todos los elementos.

POTENCIA COMPLEJA

UTILIZACIN DE LA ENERGA ELCTRICA

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )

m ( )0

:

( )

[(1 2 ) 2 * )

Sacando Promedio:

1P Potencia Activa

t t t

t m

t m

t rms rms

t

t rms rms

p v i

Pero

v V Senwt

i I Sen wt

p V I Cos wt Cos Sen wt Sen

p dt V I CosT

_

Z X

R

_

_2 2 -10 ; =Tan ( )

Z R jX

XZ R XR

2

2 2

2

:

( )( )

( )( )

= Potencia Activa

rms rms

m rms rms rms

m rms rms

m rms rms rms

Pero

V I Z

P I Z I Cos ZI Cos

P I ZCos RI

P V I Cos RI

_

2rms

2 2 2rms rms rms

_

Multiplicamos por una cantidad positiva:

(I ) 0

Z(I ) (I ) (I )

S=W+jQ

Z R jX Z

R jX


23/111


CALLY-23

Clasificacin de Receptores Elctricos.-Se clasifica atendiendo a la transformacin energtica que realizan

y, a su vez, a la forma de llevar a cabo dicha transformacin, podemos clasificar as: Receptores

Electromecnicos (motores y transformadores), Fuentes de luz (lmparas), Aparatos de Calefaccin.

RECEPTORES ELECTROMECNICOS.-

a) Motores de Corriente Continua.-

Con excitacin serie

Con excitacin independiente

Con excitacin compound.

b)Motores de Corriente Alterna

SncronosAsncronos

Monofsicos.-

Con bobina auxiliar de arranque

De espira en corto circuito

Con condensador

Trifsicos.-

Rotor en cortocircuito: Jaula de Ardilla y Doble Jaula

Rotor Bobinado con anillos rozantes

Rotor mixto.

Los que ms se utilizan son los motores de corriente alterna asncronos, trifsicos y monofsicos.

c) Universales.- Son todos los motores de uso preferentemente domsticos, tales como licuadoras,

lavadoras, etc.

FUENTES DE LUZ.- Se clasifican de acuerdo al tipo de Lmparas:

a) Incandescencia.-

Estandar (15 a 2000 W, en ampollas)

Incandescentes reflectoras(tienen controlado un haz luminoso, utiliza aluminio al vaco)

Incandescentes halgenas (utiliza halgenos, evaporacin de tungsteno del filamento)

b)Descarga de Gases.-

Vapor de mecurio

Luz mixta

Vapor de Sodio a baja presin

Fluorescentes.

MOTORES ELCTRICOS


24/111


CALLY-24

Son mquinas elctricas, constituidas por una bobina real (si es 1 ) por bobinas idnticas (si es 3 ),

cuya funcin es convertir energa elctrica en energa mecnica.

CLASES DE MOTORES

A) Motores Jaula de Ardilla de Induccin (Motores de Estudio)

B) Motores Universales (uso domstico: lavadoras, licuadoras, etc)

C) Motores Sncronos (Se mueve en sincronismo con el campo magntico giratorio que crean en susdevanados el estator).

EFICIENCIA Y % DE PLENA CARGA.-

Los Motores Elctricos no son ideales, es decir, internamente producen prdidas (friccin, cojinetes,

carbones, ejes, etc)

% DE PLENA CARGA.-

Es un factor que hay que corregir en los casos donde figure este dato. Si no se mencionan al respecto,

asumimos que el motor est trabajando al 100% de plena carga.

MOTORES ELCTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA

*100%

11HP=746 Watts.

( ) *100%

Mecanica

Electrica

Mec Elect

Electrica

PEficiencia

P

P P

HP

P

a

b

M

RPM a

b

R

L


25/111


CALLY-25

Velocidad en Revoluciones por minuto (RPM):120 * f

N=p

Donde, f: Frecuencia y p: Nmero de polos.

Deslizamiento: 0

0

N - NS= *100%

N

Donde, N0: Velocidad de vaco en RPM y N: Velocidad a plena carga (de placa) en RPM.

A) Motores Monofsicos.-

Corriente:HP*746

I= (Amperios)V**Cos

Donde, V:Voltaje (Volt); :Eficiencia; Cos: Factor de potencia.

Potencia en la flecha:

V*I**CosHP=

746

B) Motores Trifsicos

Corriente:

HP*746I= (Amperios)

3*V**Cos

Donde, V:Voltaje de Lnea entre fases (Volt); :Eficiencia; Cos: Factor de potencia.

Potencia en la flecha:

3*V*I**CosHP=

746

POTENCIA EN ALGUNAS MQUINAS ELCTRICAS


26/111


CALLY-26

A) APARATOS DE LEVANTAMIENTO (ASCENSORES Y MONTACARGAS).-

Para el movimiento vertical la potencia requerida, se calcula:

-2*v*10P= (Kw)

G

Donde, G:Carga en Kg.; P: Potencia en Kw; v: Velocidad de levantamiento en m/seg.;

: Rendimiento de la instalacin.

Puede Gtomar los valores siguientes:

Para reductor con engranajes: -0.7 a 0.9

Para reductor con bandas (poleas): 0.3 a 0.7

Nota.- El valor menor corresponde a reducciones importantes.Se puede usar tambin la expresin:

S*vHP= ( )

75* Hp

Donde, HP: Potencia requerida del motor en HP; S: Fuerza tangencial en la polea de arrastre en Kg.;

v: velocidad tangencial del tambor en m/seg; : Rendimiento de la instalacin

B) BOMBAS ELEVADORAS.-

La potencia requerida por una bomba se calcula:

-2Q*H*10P= ( )Kw

Donde, H:Altura manomtrica en metros; P: Potencia en Kw; Q: Capacidad de la Bomba en

Lts/seg; : Rendimiento de la instalacin.

Se toma el Rendimiento de la instalacin de acuerdo a lo siguiente:

Bombas Centrfugas: 0,4 a 0,8

Bombas de Pistn: 0,6 a 0,7

La altura manomtrica se calcula como:

H=HA+HR+P

Donde, HA: Altura de aspiracin (mts); HR: Altura de Recurrencia (mts); P: Prdidas en

tuberas, codos, etc. (mts)

Se puede usar tambin la expresin:


27/111


CALLY-27

Q*HHP= ( )

75* Hp

Donde, HP: Potencia requerida del motor en HP; H: Altura de elevacin del agua en Mts.;

: Rendimiento de la instalacin (0,6 a 0,7).

C) VENTILADORES.-

La potencia que demanda un ventilador, se calcula:

-2Q*p*10P= (Kw)

Donde, P:Potencia en Kw; p: Presin total en mm de agua; Q: Gasto m3/seg.; : Rendimiento del

ventilador (0,2 a 0,3 para ventilador de hlice; 0,5 a 0,75 para ventilador centrfugas).

Ejemplo.-


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CALLY-28

Un motor elctrico mediante un mecanismo levanta una masa de 500 Kg. A una altura de 25 Mts., en 10 seg.

Calcular la potencia desarrollada por el motor en Kw y en Hp.

Solucin.-

La tensin el cable es:

El trabajo desarrollado es:

La potencia es:

Expresando en HP:

SISTEMAS TRIFSICOS (3 )

t = 10 seg.

500 Kg.

25 Mts.

W TrabajoPotencia= =

t Tiempo

F=9.8*M=9.8*500=4900 Newton.

W=F*H=500*25=1200 Joules.

W 12500Potencia= = 1250 (Watts)

t 10

Watts 1250Potencia= = 1.68 (HP)

746 746


29/111


CALLY-29

Los sistemas 3 respecto de los 1 son los de bajo costo, transmiten ms potencia (casi el doble) y por

consiguiente son ms verstiles con la conexin de cargas.

*Existen sistemas balanceados y desbalanceados.

GENERACIN DE SISTEMAS 3 .-

Ondas instantneas:

A) Secuencia (+): RST; STR; TRS

Notacin Fasorial.-

B) Secuencia (-): RTS; TSR; SRT

Notacin Fasorial.-

N

R

T

S N

R

T

S

v

SNv

120120

_

_

0

2120

RN

TN

AV

AV

TNv

RNv

SNv

120120

0

_

_

_

0

2120

2120

2

RN

SN

TN

AV

AV

AV

( )

( )

( )

( 120 )

( 120 )

RN t

TN t

SN t

v ASenwt

v ASen wt

v ASen wt

v ( )RN tv

( )TN tv

( )SN tv

wt

A

( )RN tv

( )

( )

( )

( 120 )

( 240 )

RN t

SN t

TN t

v ASenwt

v ASen wt

v ASen wt

v

( )TN tv

( )SN tv

wt

A


30/111


CALLY-30

DETERMINACIN DE VOLTAJES DE LNEA Y DE FASE EN FORMA GRFICA

A) Secuencia (+).-

B) Secuencia (-).-

FORMA FASORIAL DE UN GENERADOR (3 )

Se asume que el generador 3 es balanceado, desfasados entre s 120.

A) Tipo Delta()

B) Tipo Delta()

S

T

R

30N

30

_

_

_

Voltaje de Fase

30

150

90

:

3

RN f

SN f

TN f

L f

V V

V V

V V

Donde

V V

_

_

_

Voltaje de Linea

0

120

120

RS L

ST L

TR L

V V

V V

V V

S

T R

30N

30

_

_

_

Voltaje de Fase

30

90

150

:

3

RN f

SN f

TN f

L f

V V

V V

V V

Donde

V V

_

_

_

Voltaje de Linea

0

120

120

RT L

ST L

SR L

V V

V V

V V

N

R

S

R

T

S

TRv

RSv

STv

120120

0

_

_

_

Voltaje de Linea

0

120

120

RS L

ST L

TR L

V V

V V

V V

TNv

RNv3030

030

RSv

TRv


31/111


CALLY-31

CARGAS TRIFSICAS

A) CARGAS TRIFSICAS BALANCEADAS.-

Cuando las cargas son balanceadas, podemos trabajar con la tercera parte de la red, con el circuitoequivalente:

Escogemos R (lnea) respecto del neutro, es decir trabajamos slo con la tensin de fase; se conservan los

llamados corrientes de lnea:1 2 3

_ _ _

, ,L L L

I I I .

En una carga balanceada, las corrientes son iguales en mdulo y desfasados 120.

B) CARGAS TRIFSICAS DESBALANCEADAS.-

_

_

_

0

120

120

RN f

SN f

TN f

V V

V V

V V

_

_

_

30

90

150

RS L

ST L

TR L

V V

V V

V V

_

RNV _

2Z

2

_

LI

_

1

3

Z1

_

LI

_

1I

_

0Z

TRI

RSI

STI

300f

I

RTI

LI

RI

_ _ _

_

_

3

3 30

R RT RS

R f

R f

I I I

I I

I I

RS

T

_

aZ

_

aZ

_

aZ

1I

1

_

LI2

_

LI_a

Z_

aZ

_

aZ

_

aZ

R

ST

R LI I

SI

TI

fI

3

R S T Linea L

LRT RS ST f

I I I I I

II I I I


32/111


CALLY-32

Son los casos en que las cargas en cada lnea son diferentes, en estos casos no se trabaja con circuitos

monofsicos equivalentes.

Se debe observar que ahora las corrientes del sistema son diferentes en mdulo y en ngulo.

POTENCIA TRIFSICA (3 )

Sea una red Balanceada:

1( )

2( )

3( )

( ) 1( ) 2( ) 3( )

( )

( )

( )

( 120 ) ( 120 )

( 120 ) ( 120 )

[ ( ) ( 120 ) ( 120 ) ( 120 ) ( 120 )]

t m m

t m m

t m m

t t t t

t m m

t

P V I Sen wt Senwt

P V I Sen wt Sen wt

P V I Sen wt Sen wt

P P P P

P V I Sen wt Senwt Sen wt Sen wt Sen wt Sen wt

P

3 . 3 3( )( )2 2 2

m mm m rms rms

V IV I Cos Cte Cos V I Cos

Nota.- La potencia instantnea trifsica balanceada es una constante; en cambio la potencia de una carga

monofsica depende del tiempo.

Asumimos un sistema en Y: 3 ( ) 33

Lt L

VP I Cos

TRINGULO DE POTENCIAS.-

COMPARACIN DE UN SISTEMA 3 Y 1

La potencia del sistema 3 es constante y es 3 veces ms que la potencia de un sistema 1 . Si se

aplica a un motor de induccin, se ver que el motor 3 es constante respecto al 1 que es

pulsatorio.

LSistema 1 : IL

PV Cos

L

V

L fI I

3L

f

VV

(t)W=P 3 L LV I Cos

S

Q

W

3 Potencia Aparente

3 Sen Potencia Reactiva

3 Cos Potencia Activa

L L

L L

L L

S V I

Q V I

W V I

LI

1R

1R

LZ

2 2

1 12 21

Perdidas L 2 *2L

L

I PR

R V Cos


33/111


CALLY-33

LSistema 3 : I3

L

P

V Cos

Nota.-La transmisin 3 implica en peso, tamao del cable conductor.

INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Formas de Onda.- En circuitos bsicos, se estudian formas de onda peridicas:

Z

3LI

3R

3R

3R

22

3 3 3 32 2

1 3

Perdidas L 3 *33

Pero:

Si R

Entonces:

1PerdidasTransmision3 = PerdidasTransmision1

2

L

PI R R

V Cos

R

( ) ( )

entero

t t nT f f

n

T Periodo


34/111


CALLY-34

Valor Promedio Valor Medio Aritmtico.-

Valor Cuadrtico Medio Valor Efectivo.-

Factor de Forma.-

PRINCIPALES TIPOS DE APARATOS DE MEDIDA

Los aparatos de medida estudia el curso de Metrologa Elctrica.

t

T

t

T

t

T

0

0

0

0

( ) ( )0

( )

( ) ( )0

1 1

:

1 1

t T

prom t tt

t m

wt T

prom wt wtwt

Y Y dt Y dt T T

Si

Y Y Senwt

Y Y dwt Y dwt T T

0

0

2 2( ) ( )0

1 1( ) ( )

t T

ef t t t

Y Y dt Y dt T T

0

0

0

0

2( )

,Pr ( )

1( )

. .1

t T

ttef

t T

medio om tt

Y dtY TF F

YY dtT


35/111


CALLY-35

Clasificacin:

a) Cuadro Mvil

b) Hierro Mvil

c) Electrodinamico Electrodinamomtricod) Digitales.

APARATOS DE CUADRO MVIL

Es a base de corriente continua.

Se trata de una bobina giratoria en un campo magntico, supuesto uniforme.

Existen unos resortes que tienden a mantener la bobina en posicin 00. Al propio tiempo, dan entrada y

salida a la corriente I, que ha de circular por espiras de la bobina.Sobre la bobina, en posicin QQ, acta un par motor:

El par resistente, motivado por los resortes, se aceptar proporcional al ngulo :

Para una corriente I, la posicin de equilibrio se lograr cuando:

Q

N S

i

i

N S

F

'F

'Q

0 0 '00,1

12

4

2

..............(1)

:

: Corriente circulante (Amp) : angulo de desplazamiento

Wb: Campo Magnetico( ) :Par motor m

: longitud del conductor enrrollado

m m

m

M K IlCos

Donde

I

M

l

: Constante de proporcionalidadm

K

..............(2)

:

: Par resistente de resortes

: Constante de proporcionalidad del resorte

r r

r

r

M K

Donde

M

K

(1) (2) :

1 *

*

m r

m r

r

m

M M

K IlCos K

KI

K l Cos


36/111


CALLY-36

*Esta correspondencia entre corrientes y ngulos motiva el tipo de escala irregular.

Con el uso de la disposicin constructiva a base de un campo magntico radial, regular, se consigue una

escala tambin regular:

En la prctica los campos magnticos utilizados no son los dos anteriores, ni tampoco es lo caracterstico deeste tipo de instrumentos.

Por lo tanto, en general, el par motor es proporcional a la corriente I, y a una funcin emprica del ngulo :

De esta forma se pueden conseguir distintos tipos de escalas.

Estos aparatos se usan como:a) Ampermetros: a base de construirlos con reducida resistencia interna (se construyen para corrientes

reducidas, de forma que suelen trabajar en paralelo con algn Shunt.

b) Voltmetros.- a base de resistencias propia elevada (la resistencia interna puede estar incorporado al

aparato, o tratarse de una resistencia externa en serie.)

c) Galvanmetros Deprez- dArsonnval .-(algunas particularidades son:

Carecen de aguja: el indicador est suplido por un rayo de luz que se refleja sobre un espejo que gira con la

bobina. El resistente no est creados por resortes, sino por hilos cintas de torsin) . Son aparatos de

bobina mvil.Supngase que por la bobina circula corriente alterna senoidal pura.

En tal caso se crearn pares motores alternativos, segn sea el sentido de la corriente. Por la inercia norma de

los elementos mviles, stos no pueden seguir las oscilaciones, de forma que la bobina permanece esttica,

en la posicin (0-0).

Por lo tanto, los de Bobina Mvil Cuadro Mvil, no son utilizable en corriente alterna.

Nota-Mediante rectificadores se puede utilizar en corriente alterna.

Los de Bobina Mvil, se pueden emplear para corrientes (tensiones) no continuas, peridicas

unidireccionales (si fuese peridico no unidireccional el valor algebraico). En tal caso miden valores medios

aritmticos de corrientes (tensiones).Supngase que circula una corriente i ( por ejemplo) unidireccional,

l

........(3)

........(4)

(3)=(4):

1

m m

r r

r

m

m

M K I l

M K

KI

K l

I K

1

( )

* ( )( )

m

r r

r

M If

M K

I K ff


37/111


CALLY-37

temporalmente variable, pero peridica. Por inercia del sistema mvil (si la frecuencia es suficiente), ste

quedar esttica, en posicin correspondiente a determinado ngulo . La intensidad variable motivar pares,

variables a su vez, correspondientes a las corrientes en esta posicin. De acuerdo con la Mecnica, la

posicin de equilibrio corresponde a un ngulo , tal que el par Mrsea igual a la media aritmtica de los

pares Mm.

Siendo Mm. de la forma:

Por lo tanto, los aparatos de bobina mvil son, tericamente, aparatos medidores de valores medios

aritmticos. En el desarrollo de Fourier es el trmino constante (componente continua). Los ampermetros de

cuadro mvil son los indicadores para las instalaciones de electrlisis.

APARATOS DE HIERRO MVIL

Consideremos Corriente Continua.

A diferencia de las anteriores (momentos motores proporcionales a I), tienen pares motores proporcionales aI2. Existen disposiciones posible. Al circular corriente por la bobina, en las placas ferromagnticas, mvil y

fija, se crean polaridades enfrentadas del mismo nombre y por consiguiente fuerzas de repulsin.

Como no se puede alcanzar la saturacin, las fuerzas de repulsin para .Cte , son proporcionales a 2I .

En las laminillas ferromagnticas, es fcil ver cmo acta la fuerza de repulsin. La relacin entre el

momento y el ngulo , depende de la forma de las laminillas.

En general:

( )

_

( )

_ _

r ( ) 1( )

La media artimetica sera, para una posicion determinada ( =cte)

Luego, la posicion de equilibrio vendra determnado por:

K

m

m

M if

M aritmetica i f

i f i f

2

2

( )......................(5)............................(6)

(5)=(6)

*( )

:

Cuadro movil: I Corres ondencia biunivoca

m

r r

r

M I fM K

I Kf

Nota

N

S

N N N NN N N N

SS S S SS S S


38/111


CALLY-38

Observaciones en Aparatos de Hierro Mvil

a) Si se invierten el sentido de circulacin de la I en la bobina no cambia el sentido de la desviacin de la

aguja. Resulta del hecho de no alterar el signo de I 2. son empleados para corriente continua, no pueden

indicar el sentido de circulacin.

b) Si se suministra corriente peridica (i), an son los cambios de sentido persisten las fuerzas repulsivas.c) Tratndose de corrientes senoidales temporales peridicas, mostrar algn tipo de indicacin, diferente a

nula.

En consecuencia, adopta una tal que el momento resistente resulta ser igual a la media aritmtica de los

momentos motores:

Y, corresponde a una posicin fija,

Existe una correspondencia entre los ngulos y los cuadrados de los valores eficaces de las corrientes

peridicas:Estos aparatos se usan como:

a) Medidores de valores eficaces

b) Medidores de C.C. y C. A. con indicaciones de valores eficaces

c) Se utilizan como voltmetros ampermetros, a base de la resistencia de la bobina (eventualmente

resistencia previa).

APARATOS ELECTRODINOMOMTRICOS

2( ) .

( ) ;r m mediaritmetica

r mediaritmetica

M M

K i f

2 2( ) ( ) ..r efmediaritmetica

K f i f i 2 2 * ( )ef rI I K f


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CALLY-39

Constituidos por dos bobinas. Una de ellas es fija; la otra mvil, tiene la aguja indicadora. El resorte

proporciona el par resistente.

O sea lo mismo que en el caso de los aparatos de hierro mvil.

Estos aparatos se usan como:

a) Tericamente medidores de valores eficaces

b) Medidores de C. C. y C. A.c) Medidores de Ampermetros Voltmetros

d) Watmetros electrodinamomtricos.

INSTRUMENTOS DIGITALES

Los aparatos digitales proporcionan en forma numrica decimal los valores medidos.

Observaciones.-

1) Evita errores de lectura (estimacin y paralelaje)2) Facilitan la transmisin de datos que se pueden registrar numricamente (sustituyendo al registro grfico)

3) Se puede introducir los datos en una memoria en una procesadora de datos.

SUB-SISTEMA DE SUB-TRANSMISIN

l

F

F

i

Amperimetro

i KV

Voltimetro

m 1( ) 1( )

'

'm 1( )

Par motor: M en campo uniforme

F=K

La induccion dependera de la region del espacio, es decir, del angulo ,

y ademas, sera proporcional a i, luego:M K

Flf f Cos

i

i lf

' '' 2( ) 1( )2

m 3( )

2r 4( )

3( )

= K

M

M r r

iK if lf

i f

K i K ff

SubEstaciones de

Sub-Transmision

Celda

particular Usuario

60 Kv


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CALLY-40

INSTALACIONES ELCTRICAS INTERIORES (RESIDENCIALES)


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42/111


CALLY-42

1.Generalidades.-Contiene los alcances del Proyecto, nombres del propietario, Cdigos, Reglamentos, en

los cuales se basa el desarrollo del mismo.

2.Ubicacin Geogrfica.- Describe el Pas, la Regin, Departamento, Distrito, Avenida, Calle, Jirn, etc,

vas de comunicacin, coordenadas UTM, referencias respecto de la localizacin exacta donde se realizar

el Proyecto.

3.-Alcances.-Contiene una descripcin en forma genrica de las partes que comprender el diseo del

Proyecto, como por ejemplo: Sistema de Mediana Tensin, Sistema de Baja Tensin, Sistema de

Instalaciones Interiores, Sistemas Auxiliares, Sistemas Especiales, Otros Sistemas

3.Descripcin de las Instalaciones.-Contiene los detalles de las partes indicadas en el item anterior, como

por ejemplo:

Sistema de Mediana Tensin.- Comprender la instalacin de las redes de mediana tensin desde el punto

de entrega hasta la Sub- Estacin de transformacin, con sus respectivos tableros.Sistema de Baja Tensin .-Comprender desde los tableros anteriormente mencionados, hasta la red de

alimentadores, con sus respectivos ductos y/o sistemas adecuados para tal fin, siguiendo con las redes de

alumbrado, tomacorrientes, redes de fuerza, redes auxiliares, y todo el sistema elctrico adecuado para que

el proyecto entre en funcionamiento total, as como la colocacin e instalacin de artefactos adecuados

para tal fin.

4.Suministro de Energa Elctrica.-Comprender el nivel de tensin, si es 1 3y de acuerdo a la

calificacin elctrica y/o la clasificacin del Tipo de R.

5.

Potencia Instalada y Mxima Demanda.- Se realizarn las Potencias Instaladas y las MximasDemandas, para cada uno de los sistemas, comenzando desde la acometida, redes alimentadores,

instalaciones interiores, tableros, etc, y; de acuerdo a un procedimiento preestablecido.

6.Bases de Clculo.- Se especificar todos los reglamentos y/o normas que se utilizarn para el desarrollo

del proyecto, como por ejemplo el Cdigo Nacional de Electricidad 2001, los Reglamentos de Ministerio

de Energa y Minas, recomendaciones del ente supervisor de la energa elctrica OSINERG, etc. Todo esto

se tendr que utilizar para calcular el alumbrado, tomacorrientes, calificaciones elctricas del predio,

cargas especiales: cocinas, termas y otros.

7.

Sistema de Tierra.-Existen varios modelos, tipos y formas, se deber optar por un sistema y realizar susclculos correspondientes. Se sugiere uno para el sistema de baja tensin, otro para el pararrayo y otro

para el sistema de cmputo.

8.Alcances de los Trabajos del Contratista General .-Se deber especificar absolutamente todos los

trabajos que va a realizar para el proyecto, sin obviar ningn acpite y/o tema. Se sugiere se realice en

forma detallada cada uno de los trabajos. Como por ejemplo, la entrega de materiales ser en el almacn y

en buenas condiciones, corriendo a cargo del reemplazo del contratista en caso de deterioro y/o en caso de

haber realizado un montaje no correcto.

9.

Especificaciones Tcnicas de Materiales.-Los materiales a utilizarse sern de reconocida calidad y

marca y forma de almacenaje, cumpliendo los estndares Nacionales e Internacionales que exija la norma


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44/111


CALLY-44

Item Smbolo DESCRIPCINh, altura demontaje en Mts

1 Contador Watts-Hora 0.60

2 Tablero General 1.80

3 Salida para artefacto en el techo o centro de luz ___

4 Salida para artefacto en la pared-braquete 2.00

5 Artefacto empotrado en el techo-spot light ___

6Salida para artefacto con lmpara fluorescente adosado altecho

___

7 Salida para artefacto con lmpara fluorescente empotrado al techo ____

8 Caja de paso y empalme en el techo ___

9 Caja de paso y empalme en la pared 2.00

10 Tomacorriente monofsico simple/puesta a tierra 0.40

11 Tomacorriente monofsico simple/puesta a tierra 1.10

12 Tomacorriente monofsico simple en el piso ___

13 Salida para cocina elctrica trifsica 0.70

14 Interruptor simple o unipolar 1.40

15 Interruptor bipolar 1.40

16 Interruptor de tres vas (conmutacin) 1.40

17 Zumbador 2.00

18 Timbre 2.00

19 Timbre - Zumbador 2.00

20 Transformador para timbre 2.00

21 Pulsador 1.40

22 Salida para radio 0.40

23 Salida para televisin 0.40

24 Salida para telfono (externo) 0.40

25 Salida para telfono privado o intercomunicador 1.40

Item Smbolo DESCRIPCINh, altura demontaje en Mts

Wh

P

P

T

T

C

S

2S

3S

TT

RTV


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CALLY-45

26 Salida para telfono (externo) en el piso ___

27 Salida para telfono privado o intercomunicador en el piso ___

30Salida para extractor de aire 1.80

31 Interruptor bipolar con fusibles2 x15 Amp. 1.80

32 Amplificador 0.40

33 Altavoz 0.40

34 Caja de paso 100 x 40 mm 0.40

35 Caja de interconexin telefnica privada o intercomunicador 0.40

36 Caja de interconexin telefnica externa 0.40

37 Pozo de toma a tierra ___

38 Circuito en conducto embutido en el techo o pared con PVC 15 mm L-2x2.5mm2TW.

___

39 Circuito en conducto embutido en el piso con PVC 15 mm L-2x2.5mm2TW.

___

40 Circuito en conducto expuesto con PVC 15 mm L-2x2.5mm2TW. ___

41 Nmero de conductores ___

42 Conductor para tierra ___

43 Conducto embutido en el piso para red de telfonos con PVC 15 mm L-3x0.5mm2XPT.

___

44 Conducto embutido en la pared para red de telfonos con PVC 15 mmL-3x0.5mm2XPT.

___

45 Circuito en conducto embutido en el piso para timbre con PVC 13 mmL-2x1.5mm2TW.

___

46 Circuito en conducto embutido en el techo pared para timbre conPVC 13 mm L-2x1.5mm2 TW. ___

47 Conducto embutido en el piso sin alambre- PVC de 15 mm L ___

XPT : Alambres telefnicos para interiores, con aislamiento de polietileno y cubierta de PVC.

ITINTEC P.370-205/REA PC-20.

XP: explotion Prof.

BANCO DE INTERRUPTORES

E


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CALLY-46

Se denomina as al conjunto de pulsadores o dados del sistema de encendido, instalados en una

misma caja, que controlan desde un solo lugar a una o ms salidas independientemente.

Sistema de encendido.- Es el conjunto de salidas e interruptores en el cual estos controlan laenerga elctrica que fluye a las salidas.

Salidas Controladas.- Son aquellas en las que el flujo de energa depende de uno varios

interruptores.

Salidas no Controladas.- son los llamados tomacorrientes que dependen de los interruptores, o del

tablero general de energa.

Regla General.-

En general todos los interruptores de un banco se denominan con la misma letra.

Para distinguir los interruptores y salidas que pertenecen a diferentes sistemas de encendido, se

asigna a cada interruptor del banco un nmero ordinal.

Todas las salidas de un sistema se enumeran con el nmero ordinal correspondiente a su

interruptor.

El banco de interruptores se representa por:

Donde:

K : indica el nmero de interruptores en la misma caja.

S : Smbolo del interruptor.

M : Indica al interruptor que concuerda con aquella marcada en todas las salidas que controla este

interruptor (es decir de que luminaria se trata).

m, n, p :Son subndices que indican el nmero de vas de cada interruptor (el tipo combinacin

que la llave permite ejecutar) del banco.

REGLAS DEL ALAMBRADO

.

m, n, pK S M


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CALLY-47

1 Regla: Llvese un conductor de fase viva a toda salida de luz y fuerza, excepto aquellas

controladas por interruptores bipolares.

Notacin .- Lnea transversal igual a :

2 Regla: Llvese otro conductor vivo a los interruptores y salidas de fuerza no controladas(tomacorrientes) cuando se requieran en las no controladas.


3 Regla:En caso de existir interruptores de tres vas, se llevar este conductor vivo slo a uno de

los interruptores de conmutacin que integran cada sistema de encendido. Este

conductor no ir al de cuatro vas.


4 Regla:Llvese dos conductores guas (o mensajeros) desde un interruptor de tres vas, a travs

de todos los interruptores de cuatro vas, hasta alcanzar el otro interruptor de tres vas.


5 Regla:Llvese un conductor (de control) desde cada interruptor a todas las lmparas ( salidas)

que l controla. En el caso de sistemas de conmutacin este conductor se llevar desde el

interruptor de tres vas que no se toc el segundo paso.

No se aplicar al interruptor de 4 guas.


6 Regla: Para cada interruptor bipolar.

a) Llvese el conductor de paso primero a cada interruptor bipolar.


b)Llvese otro conductor de control desde el interruptor bipolar a todas las salidas que

el controla.


CASOS BSICOS DE ALAMBRADOS


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CALLY-48

Caso 1.-.

1S1 .

S

Diagrama Unifilar Diagrama desarrollado

Caso 2.-.

1S2 .

S2

Caso 3.-

.1S3;

.1S3

.S3 ;

.S3

Caso 4.-.

1S3;.

1S4,.

1S3 .

S3;.

S4;.

S3

TIPOS DE PROYECTOS ARQUITECTNICOS

De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones son los siguientes:

Vivienda Unifamiliar y Multifamiliar

Edificios Comerciales de : Oficinas y Pblicos Escuelas, Colegios y Universidades sin internados

Hoteles, pensiones con Vivienda, Escuela, Colegios y Universidades con Internado, Cuarteles.

Hospitales, Sanatorios y Clnicas

Teatros, Cinemas, Auditorios, Campos deportivos, Iglesias, Hipdromos, Estudios y Bibliotecas.

Restaurantes, Cafeteras, Base o Clubes Sociales.

Aeropuertos, Estaciones de Ferrocarril, Terminales Terrestres, Terminales Martimos, Estaciones de

Servicio, Mercados.

Fbricas, talleres e industrias en general.

CLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA CARGA INSTALADA


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CALLY-49

Para calcular la seccin del conductor alimentador entre el medidor de energa elctrica y el tablero de

distribucin, se realiza los siguientes clculos:

rea Techada total (m2): Am2.

rea Libre Total (m2): Bm2.

rea Total del Terreno (m2): Cm2.

La Carga Instalada N 1 es la correspondiente a Luminarias, tomacorrientes y la Carga Unitaria se obtiene de

la siguiente tabla:

3-IV Cargas Mnimas de Alumbrado General.

TIPO DE LOCAL CARGA UNITARIA (w/m2

)Auditorios 10

Bancos 25

Barberias, peluquerias y salones de belleza 28

Asociaciones o casinos 18

Locales de depsito y almacenamiento 2.5

Edificaciones comerciales e industriales 20

Edificaciones para oficinas 23

Escuelas 28

Garajes comerciales 6

Hospitales 20Hospedajes 13

Hoteles y moteles, incluyendo apartamentos sin cocina (8 s) 20

Iglesias 8

Unidad(es) de vivienda(s) 25

Restaurantes 18

Tiendas 25

Salas de audiencia 10En cualquiera de los locales mencionados con excepcin de las viviendas unifamiliares y apartamentosindividuales de viviendas multifamiliares, se aplicara lo siguiente:

Espacios para almacenamiento 2.5Recibos, corredores y roperos 5

Salas de reuniones y auditorios 10

(*)En viviendas unifamiliares, multifamiliares y habitaciones de huespedes, de hoteles y moteles, todas lassalidas de tomacorrientes de 20 amperios o menores (excepto aquellos para artefactos pequeos en viviendasindicados en 3.3.3.3 b) deberan ser considerados como salidas para iluminacin general y no se requerira incluircargas adicionales para tales salidas.

La Carga Instalada N 2 correspondiente a pequeos usos no contemplados en la CI1

La Carga Instalada N 3 correspondiente a las Cargas Mviles, ser evaluada de acuerdo a la zona donde est

ubicado su Proyecto de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla N 01.

2 WattsCI rea Techada Total (m ) Carga Unitaria ( )21 m

1500WCI2

acorrespondqueloaTablalaenBuscarCI3


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CALLY-50

Tipo de ConsumoCargaMvil(W)

DOMSTIC

O

Viviendas de primera categora ubicadas en zonas R1-S, R1,R2similares

4000

Viviendas de segunda categora ubicadas en zonas tipo R3, R5

similares2000

Viviendas de tercera categora, ubicadas en zonas tipo R,urbanizaciones populares, asentamientos humanos marginales similares

1500

Viviendas en Centros poblados 1000

ComercialComercios de primera categora 2000Comercios de segunda y tercera Categora 1000

GENERAL 1000AGROPECUARIO 1000

La Carga Instalada N 4 correspondiente a las Cargas Instaladas en las reas libres ser:

CARGAS INSTALADAS DE CIRCUITOS ESPECIALES

La Carga Instalada N 5 correspondiente a una Cocina Elctrica:

Tabla N 02

Descripcin Potencia (W)

Cocina Elctrica de cuatro Hornillas con Horno incorporado 8000

Cocina Elctrica de cuatro Hornillas sin Horno 5000

Cocina Elctrica de dos hornillas sin horno 3500

La Carga Instalada N 6 correspondiente a un calentador de agua ser:

Tabla N 03

Descripcin Potencia (W)

Therma de 35 Litros 750




Ducha Corona 2500

La Carga Instalada N 7 correspondiente a Otras Cargas no Contempladas en las dems Cargas Instaladasser:

)mWatts5()Total(mLibrereaCI 22

4

usuario.eldatoIntroduce

existenosiyacorrespondqueloaTablalaenBuscarCI5

usuario.eldatoIntroduce

existenosiyacorrespondqueloaTablalaenBuscarCI6


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CALLY-51

Y as sucesivamente hasta la Carga Instalada N n correspondiente a Otras Cargas no Contempladas en las

dems Cargas Instaladas ser:

Men energtico

Equipos/ArtefactosPotencia(kwatts)

TiempoHoras-da

Total mesKwh-mes.

Total mesS/.

Frmulas A B (A*B*30)/1000 A*B*30*0.3952Aspiradora 500 1 15 5.928Batidora 200 1 6 2.3712Bomba de Agua 380 4 45.6 18.02112Cafetera 800 2 48 18.9696

Cocina Elctrica 7300 2 438 173.0976Computadoras 300 6 54 21.3408

Congeladora 350 8 84 33.1968

Ducha Elctrica 1000 1 30 11.856Equipo de Sonido 40 4 4.8 1.89696Estufa Elctrica 4000 2 240 94.848Fluorescente 40 5 6 2.3712Foco Incandescente 200 5 30 11.856Focos Ahorradores 23 5 3.45 1.36344Hervidor de Agua 1000 2 60 23.712Horno de Microondas 1500 1 45 17.784Lavadora 800 4 96 37.9392

Licuadora 500 1 15 5.928Lustradora 300 1 9 3.5568Mquina de Coser 75 3 6.75 2.6676Olla arrocera 1400 1 42 16.5984Plancha 1000 1 30 11.856Radio Porttil 20 5 3 1.1856Refrigeradora 200 8 48 18.9696Secador de Cabello 200 1 6 2.3712Secadora de ropa 1500 1 45 17.784Televisor 150 4 18 7.1136Therma Elctrica 2000 1 60 23.712Tostadora 700 1 21 8.2992Ventilador 100 8 24 9.4848

La Sumatoria de las Cargas Instaladas Totales ser:

CLCULO DE LAS MXIMAS DEMANDA

usuario.eldatoIntroduceCI7

usuario.eldatoIntroduceCIn

n

0iiTotales CICI


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CALLY-52

La Mxima Demanda N 1, correspondiente a la C. I. 1(Lumi, tomac)+C. I.4(reas libres), se calcular de la

siguiente forma:

El factor de Demanda se obtiene de la siguiente tabla 3-V:

Factores de Demanda para alimentadores de Cargas de Alumbrado.

TIPO DE LOCALPARTES DE LA CARGA A LA CUAL

SE LE APLICA EL FACTOR

FACTOR DE

DEMANDA

UNIDADES DE VIVIENDA.Primeros 2,000 W o menosSiguientes 118,000 WSobre 120,000 W

100%35%25%

EDIFICACIONES PARAOFICINAS

20,000 W menossobre 20,000 W

100%50%

ESCUELAS 15,000 W o menossobre 15,000 W 100%50%

*HOSPITALESPrimeros 50,000 W o menosSiguientes 50,000 W

40%20%

*HOTELES Y MOTELESINCLUYENDOAPARTAMENTOS SINFACILIDADES DECOCINA

Primeros 20,000 W o menosSiguientes 80,000 WSobre 100,000 W

50%40%30%

LOCALES DE DIPOSITO YALMACENAMIENTO

Primeros 12,500 W o menosSobre 12,5000 W

100%50%

TODOS LOS DEMAS Watts Totales 100%*Para alimentadores en reas de hospitales y hoteles donde se considere que toda la carga de

alumbrado puede ser utilizada al mismo tiempo; como en las salas de operaciones, salas de

baile, comedores, etc., se usar un factor de demanda del 100%.

La Mxima Demanda N 2, correspondiente a la CI2 (pequeos usos)+ CI3(Tipo de Consumo):

Tabla N 04

TIPO DE CONSUMO Factor de Demanda

OMSTIC

O

Viviendas 1ra. categora ubicadas en zonas R1-S, R1,R2 similares 0.3Viviendas 2da. categora ubicadas en zonas tipo R3, R5 similares 0.3

Viviendas 3ra.categora, ubicadas en zonas tipo R, urbanizacionespopulares, asentamientos humanos marginales similares 0.3

Viviendas en Centros poblados 0.3

COMERCIALComercios de primera categora 0.7Comercios de segunda y tercera Categora 0.8

GENERAL 0.7AGROPECUARIO 0.7

La Mxima Demanda N 3 correspondiente a la CI5 (Cocina Elctrica):

El factor de Demanda se obtiene de la siguiente tabla 3-VI:

Demandas mximas para cocinas elctricas de uso domestico, hornos empotrados, cocinas de

DemandadeFactor)(Watts)CI(CIMD 411

DemandadeFactor)(Watts)CI(CIMD 322

DemandadeFactor(Watts)CIMD 53


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CALLY-53

mostrador y otros artefactos de coccin de uso domestico mayores a 2 kw.

N deArtefactos

MAXIMADEMANDA

FACTORES DE DEMANDA

COLUMNA A

(no mayor de 12 KW)KW

COLUMNA B(menor de 4 KW

capacidad)%

COLUMNA C

(de 4 KW hasta 9 Kw)%

1 8 80 802 11 75 653 14 70 554 17 66 505 20 62 456 21 59 437 22 56 408 23 53 369 24 51 3510 25 49 34

11 26 47 3212 27 45 3213 28 43 3214 29 41 3215 30 40 3216 31 39 2817 32 38 2818 33 37 2819 34 35 2820 35 34 2821 36 33 2622 37 32 26

23 38 31 2624 39 30 2625 40 30 26

26-30 15-1 KW por 30 2431-40 Cada cocina 30 2241-50 25 ms 0.75 30 2051-60 Por cada cocina 30 18

61 ms 30 16

La Mxima Demanda N 4 correspondiente a la CI6 (calentador de agua):

El factor de Demanda se obtiene de la siguiente tabla 3-VII:

Factores de demanda para alimentadores de equipos de coccin electricos comerciales incluyendo

lavaplatos con calentador, calentadores de agua y otros equipos de cocina.

Nmero de equipos Factores de Demanda %1-2 1003 904 805 70

6 y ms 65

La Mxima Demanda N 5 correspondiente a la CI7:La Mxima Demanda N n correspondiente a la CIn:

DemandadeFactor(Watts)CIMD 64

usuarioporaintroducidDemandadeFactor(Watts)CIMD 75


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CALLY-54

La Sumatoria de las Mximas Demandas ser:

CLCULO DEL CALIBRE DEL CONDUCTOR POR INTENSIDAD DE CORRIENTE

La mxima corriente que admite el sistema ser:

Eleccin del Sistema:

Tabla N05

Descripcin Calificacin Elctrica1ra. Categora(R-1) 10 W/m ms 2000 W/lote (suministro

trifsico)2da. Categora(R-3) 8 W/m con un mn imo de 1200 W/lote

(suministro monofsico trifsico)2da. Categora(R-4) 8 W/m con un mn imo de 1000 W/lote(suministro monofsico)

Asentamientos Humanos 800 W/lote (suministro monofsico)

El valor del voltaje puede ser: V= 380 220 Voltios, de acuerdo a la Concesionaria.

El valor del Factor de Potencia: Cos = 0.9

Para el clculo de la Intensidad de Diseo, se utilizar la siguiente frmula:

1


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CALLY-56

C aT = T - T ........(2)

El calor producido en el conductor, es exclusivamente al efecto Joule.

2W = R*I Watts/mts........(3)

Donde:

R: resistencia del conductor en Ohmios/mts

I: corriente que circula por el conductor en amperios.

La resistencia trmica Rxes la suma de las resistencias trmicas de los distintos medios desde el punto ms

caliente hasta el punto ms fro.

n

x x1 x2 x3 x ii=1

R = R + R R = R ...........(4)

Reemplazando (2),(3),(4) en (1):

n2 2

C a X i Xi=1

T - T = (R I )* R = R I *R .......(2)

Entonces el valor admisible de corriente en el conductor ser:

c a

x

T -TI =

R*R

Pero:*L

R =S

Donde:

: resistividad Ohm-Mts/mm2

L: longitud en mts.

S: seccin en mm2.

Por lo tanto:

x

S* TI =

*L*R

Los alambres son de seccin circular

Conductor puede tener otras formas (rectangulares, cuadrados, tipo canal, tipo ngulo, tipo tubo, cable

concntrico, circulares, etc.)

Como por ejemplo:

El conductor slido cuadrado bajo la forma de barras o conductores slidos son usados en la conexin de

sistemas elctricos o equipos elctricos.

El conductor slido rectangular, bajo la forma de barras es la que ms se aplica en la industria, en las

aT

aT

aTcT


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CALLY-57

Sub- Estaciones transformadoras bajo superficie en la derivacin de sistemas de un lugar a otro.

El conductor tipo canal, se utiliza en el ncleo de las bobinas de los campos de los motores generadores

elctricos de corriente alterna contnua.

El conductor tipo ngulo se utiliza en derivaciones para conexiones en los tablero de control.

El conductor tipo tubo, bajo la forma de conectores elctricos, se usa tambin en tableros para armar

circuitos elctricos.

El conductor cableado concntrico, es usado en los cables para alambrado general en locales industriales,

plantas de generacin, talleres de fundicin.

El aluminio es 16% menos conductor que el cobre y es ms liviano.

Los conductores se les designa mediante AWG (American Wire Gage) siendo el ms grueso al ms delgado:

4/0,3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8,10,12,14, 16, 18 y 20. Para conductores mayores a 4/0 se denomina

CIRCULAR MIL (dimetro de una milsima de pulgada 0.001 pulg.)O sea:

1 pulgada =25.4 mm, entonces:1

pulg. = 0.0254 mm1000

Siendo el circular Mil un rea:

2 2-4 2D (3.1416)*(0.0254)1 C.M. = = =5.064506*10 mm

4 4

2 21 mm = 1974 C.M. 1 mm 2000 C.M.

Cada conductor tiene propiedades especficas, segn los agentes que afectan durante su operacin, de la

siguiente manera:

Agentes Mecnicos

Agentes Qumicos

Agentes Elctricos

AISLANTES

Son sustancias que se pueden considerar como opositores al paso de la corriente elctrica.

Tipos de Aislantes.-

Papel.-Hecho a base de fibra o trapos de algodn pulpa de madera, se usa mucho en los cables

concntricos, en los cables telefnicos con alambre N 18, 22, 24, 26.

Compuesto de Goma.-Son de un compuesto qumico butilio, temperatura mxima 75C en lugares hmedos

y a temperatura mxima de 60 en lugares secos.

Compuestos Termoplsticos.-Hechas a base de cloruro de polivinilo (PV), resistentes a aceites, cidos, luz

solar, humedad, llama.

SELECCIN DEL TIPO Y LA SECCIN DEL CONDUCTOR


58/111


CALLY-58

SELECCIN DEL CONDUCTOR SEGN EL TIPO

Tabla N 06. Tipos de conductores y sus caractersticas tcnicas.

Tipo Caracterstica Temperat.mxima deoperacin

Aislante Cubierta exterior Utilizacin

TWTermoplstico resistente a

la humedad90 C

Elastmetroresistente al

calor

Cubierta nometlica,

resistente a lahumedad y

retardante de lallama

Lugares secos

MTWPolmero sinttico

reticulado, resistente a lahumedad y al calor

60 C Termoplsticoretardante de lallama, resistentea la humedad, alcalor y aceites

NingunaAlambrado de mquinasherramientas en lugares

mojados

TWT 90 C Cubierta de nylon

Alambrado de mquinas

herramientas en lugaressecos.

RHWResistente al calor y a la

humedad75 C

Elastmetroresistente alcalor y a lahumedad

Cubierta nometlica,

resistente a lahumedad y

retardante de lallama

Lugares mojados ysecos. Para tensiones

mayores de 2000 V, elaislante ser resistente al

ozono.

THWTermoplstico resistente a

la humedad y al calor75/90 C

Termoplsticoresistente a lahumedad y al

calor, retardantede la llama

Ninguna

Lugares mojados ysecos. Usos especialesdentro de aparatos de

alumbrado de descargaelctrica. Hasta 1000V o

menos en circuitoabierto

THWNTermoplstico resistente a

la humedad y al calor75 C

Termoplsticoresistente a lahumedad y al

calor, retardantede la llama.

Cubierta de nylonLugares mojados y

secos

XHHWPolmero sinttico

reticulado, resistente a lahumedad y al calor

75/90 C

Polmerosinttico

reticuladoretardante de la

llama

Ninguna Lugares mojados/secos

WP Polmero resistente a lainteperie

75 C ----------------- Polietilenoextrado resistentea la intemperie

Instalaciones a laintemperie sobreaisladores

Con el dato del tipo de conductor y de la I de diseo, se consulta a la siguiente tabla 4-V:

Capacidad de corriente permisible en amperes de los conductores de cobre aislados.


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CALLY-59

No ms de 3 conductores en cada tubo (basada en una temperatura ambiente de 30 C)

mm2TEMPERTURA MAXIMA DE OPERACIN DEL

CONDUCTOR60 C

TIPOS:TW- MTW75 C

TIPOS: RHW-THW-THWN-XHHW

0.75 6 -1.00 8 -1.5 10 -2.5 18 204 25 276 35 38

10 46 5016 62 7525 80 9535 100 12050 125 14570 150 180

95 180 215120 210 245150 240 285185 275 320240 320 375300 355 420400 430 490500 490 580

TABLA 4-VI-C.N.E.Capacidades de corriente permisibles en amperes de los conductores de cobre aislados.

Conductor unipolar al aire o a la vista (Basadas en temperatura ambiente a 30C).

Para temperaturas ambientes de ms de 30C vase los factores de correccin de 4.2.3.IX.-Clculo de la tubera:

o

Si el sistema es monofsico tiene dos conductoreso Si el sistema es trifsico tiene dos posibilidades: tres conductores cuatro conductores.

TUBERAS

mm2TEMPERATURA MAXIMA DE OPERACIN DEL CONDUCTOR

60CTIPOS TW,MTW, TWT

75CTIPOS:RHW,THW,THWN,XHHW

75CTIPO:WP

0.751.001.52.54610162535

507095

120150185240300400500

911162232456790

120150

185230275320375430500575695790

---

25375278

105140175

220270330380445515595690825950

-----

6490

120160195

250310380440600

-----


60/111


CALLY-60

Generalmente se utilizan 02 tipos de tuberas:

1.-Tubera PVC SEL (Standard Europeo Liviano).- Son utilizadas generalmente para las instalaciones

interiores, empotradas en el techo, pared o piso; los accesorios para esta tubera son uniones o coplas de

fbrica con pegamento plstico.

2.-Tubera PVCSAP (Standard Americano Pesado).- Son utilizados en instalaciones y Servicios, donde

se necesita mayor proteccin contra contactos mecnicos, para estas tuberas se utilizarn uniones, codos,

tuercas, contratuercas y nicles.

TUBERA PVCSEL (Clase Liviana)Dimetro

Nominal en

pulgadas

DimetroExterior en

mm

Espesor enmm

DimetroInterior en

mm

Largo en mts.

1/2" 12,7 1,0 10,7 3,005/8 15,9 1,1 13,7 3,003/4" 19,1 1,2 16,7 3,001 25,4 1,3 22,8 3,00

1 1/4" 31,8 1,3 29,2 3,001 1/2" 38,1 1,6 34,9 3,00

2 50,8 1,7 47,4 3,00

TUBERA PVCSAP (Clase Pesada)

DimetroNominal en

pulgadas

DimetroExterior en

mm

Espesor enmm

DimetroInterior en

mmLargo en mts.

1/2" 21,0 2,2 16,6 3,0 26,5 2,3 21,9 3,01" 33,0 2,4 28,2 3,0

1 1/4 42,0 2,5 37,0 3,01 1/2" 48,0 2,5 43,0 3,0

2" 60,0 2,8 54,4 3,02 73,0 3,5 66,0 3,0

3 88,5 3,8 80,0 3,04 114,0 4,0 106,0 3,0

Nmero de Conductores en Tubos Conduits

Segn el factor de relleno:a

F=A

A : rea Total de conductoresA : rea Interior del Tubo.

53% Un conductor 51% Dos conductores


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CALLY-61

43% Tres conductores 40% Cuatro conductores

Entonces determinando el Nmero de Conductores, nos vamos a la tabla:

TABLA 4-VIII-C.N.E.Numero mximo de conductores en tubo metlicos y tubos de PVC de dimetros nominales

(Basado en la tabla 4-xxxiii)

Tipo deConductores

Dimetromm

Seccinmm2

135/8

*

15**

20***

251

351

1/4

401

1/2

502

652

803

903

1004

1154

1305

1506

TW-XHHW

SIMILARES

1.52.546

7541

9752

1613104

2721167

47372813

64513918

105846430

1501209143

-18514167

--

19090

---

115

----

----

----

RHW y RHW

(Sin cubiertaexterna)THH

W-THW Similares

1.5

2.546

4

431

6

541

10

873

17

14116

30

252010

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