Diseño eléctrico de una casa (página 2)

La lámpara incandescente está formada por un filamento de material de elevada temperatura de fusión dentro de una ampolla de vidrio, en cuyo interior se ha hecho el vacío, o bien llena de un gas inerte. Deben utilizarse filamentos con elevadas temperaturas de fusión porque la proporción entre la energía luminosa y la energía térmica generada por el filamento aumenta a medida que se incrementa la temperatura, obteniéndose la fuente luminosa más eficaz a la temperatura máxima del filamento. En las primeras lámparas incandescentes se utilizaban filamentos de carbono, aunque las modernas se fabrican con filamentos de delgado hilo de wolframio o tungsteno, cuya temperatura de fusión es de 3.410ºC. El filamento debe estar en una atmósfera al vacío o inerte, ya que de lo contrario al calentarse reaccionaría químicamente con el entorno circundante. El uso de gas inerte en lugar de vacío en las lámparas incandescentes tiene como ventaja una evaporación más lenta del filamento, lo que prolonga la vida útil de la lámpara. La mayoría de las lámparas incandescentes modernas se rellenan con una mezcla de gases de argón y halógenos, o bien con una pequeña cantidad de nitrógeno o de criptón. La sustitución de las ampollas de vidrio por compactos tubos de vidrio de cuarzo fundido ha permitido cambios radicales en el diseño de las lámparas incandescentes. En todos los sitios donde aparece lámpara incandescente en el techo o apliques, se colocará un portalámparas (roseta) de porcelana. En los sitios donde figura lámpara incandescente incrustada (bala), se coordinará con el residente el tamaño de los huecos que sea necesario dejar, de acuerdo con el modelo de bala que se vaya a instalar.

LÁMPARAS DE DESCARGA

Las lámparas de descarga eléctrica dependen de la ionización y de la descarga eléctrica resultante en vapores o gases a bajas presiones en caso de ser atravesados por una corriente eléctrica. Los ejemplos más representativos de este tipo de dispositivos son las lámparas de arco rellenas con vapor de mercurio, que generan una intensa luz azul verdosa y que se utilizan para fotografía e iluminación de carreteras; y las lámparas de neón, utilizadas para carteles decorativos y escaparates. En las más modernas lámparas de descarga eléctrica se añaden otros metales al mercurio y al fósforo de los tubos o ampollas para mejorar el color y la eficacia. Los tubos de cerámica translúcidos, similares al vidrio, han permitido fabricar lámparas de vapor de sodio de alta presión con una potencia luminosa sin precedentes.

LÁMPARA FLUORESCENTE

La lámpara fluorescente es otro tipo de dispositivo de descarga eléctrica empleado para aplicaciones generales de iluminación. Se trata de una lámpara de vapor de mercurio de baja presión contenida en un tubo de vidrio, revestido en su interior con un material fluorescente conocido como fósforo. La radiación en el arco de la lámpara de vapor hace que el fósforo se torne fluorescente. La mayor parte de la radiación del arco es luz ultravioleta invisible, pero esta radiación se convierte en luz visible al excitar al fósforo. Las lámparas fluorescentes se destacan por una serie de importantes ventajas. Si se elige el tipo de fósforo adecuado, la calidad de luz que generan estos dispositivos puede llegar a someterse a la luz solar. Además, tienen una alta eficacia. Un tubo fluorescente que consume 40 vatios de energía genera tanta luz como una bombilla incandescente de 150 vatios. Debido a su potencia luminosa, las lámparas fluorescentes producen menos calor que las incandescentes para generar una luminosidad semejante.

LÁMPARAS HALÓGENAS

Las lámparas halógenas producen luz pasando corriente a través de un filamento de alambre delgado pero, estos filamentos operan a temperaturas mayores, las cuales a su vez aumentan la eficacia (LPW) en más de un 20 %. La temperatura del calor es también mayor, produciendo luz ?más blanca? que los focos incandescentes estándar. Las lámparas halógenas se encuentran disponibles en una variedad de formas y tamaños y pueden ser usadas de manera efectiva en una variedad de aplicaciones de iluminación, incluyendo iluminación de acentuación y de mostrador, faros delanteros de coches e iluminación proyectada exterior. La lámpara de descarga de alta intensidad (HID) se basa en la luz emitida por media de un gas o vapor que ha sido excitado por medio de una corriente eléctrica. Es necesaria una balastra para encender la lámpara y regular su operación. Las lámparas de descarga tienen ventajas arrolladoras en la eficiencia en energía sobre los incandescentes en donde es aplicable. La de sodio de alta presión, de haluro metálico y de vapor de mercurio es clasificada como lámparas de descarga de alta intensidad.

LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Las lámparas de mercurio son los miembros más antiguos de la familia de descarga de alta intensidad. Aunque no son tan eficientes en cuanto a energía como las lámparas de haluro metálico y las de sodio a alta presión, éstas siguen siendo usadas en una variedad de aplicaciones tales como la iluminación de caminos, de seguridad y para jardines

Contador

Los contadores de electricidad miden la energía eléctrica que se consume. Pueden instalarse en módulos, paneles o armarios, pero siempre han de cumplir un grado mínimo de protección.

El medidor electromecánico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco conductor magnético en donde se producen corrientes parásitas.

La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro sobre el disco. El par de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito.

El disco está soportado por campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la fricción, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas que cuentan el número de vueltas del medidor. A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros conforme pasa el tiempo.

Caja general de protección (CGP)

Es la parte de la instalación que contiene los elementos de protección de los diferentes circuitos de la vivienda, es decir, el interruptor de control de potencia, el interruptor diferencial y los pequeños interruptores automáticos. La CGP señala el principio de la propiedad de las instalaciones de los usuarios. La instalación eléctrica será insegura si:

· No existe CGP:

En este caso no hay ningún dispositivo de protección en la vivienda, frente a posibles fallos. Está totalmente prohibido por el REBT, que no exista CGP en la vivienda.

· La CGP está puenteada:

Es un hábito que suele ser común en viviendas en las que se dispara con frecuencia el interruptor diferencial; ya que, como no encuentran la causa por la que se dispara, optan por la solución "más cómoda", es decir, puentearlo; con esto lo que se consigue es que no haya ningún dispositivo de protección en la vivienda, frente a posibles contactos directos o contactos indirectos.

Además de puentear el interruptor diferencial, también podría ser tentador puentear los interruptores magneto térmicos (o tacos), si lo que se quiere es consumir más potencia de la contratada; ya que a la compañía eléctrica, además de por el consumo, se le paga, más o menos, según la potencia contratada

· La CGP está deteriorada:

Con una simple revisión visual, por ejemplo, cada año, basta para saber si la CGP está deteriorada o no.

CUADRO DE MANDO DE PROTECCIÓN

Formada por el interruptor de control de potencia y el interruptor diferencial.

La ausencia de ICP o de ID (interruptor diferencial), supone total inseguridad frente a contactos directos y/o indirectos. Aproximadamente, una vez al mes, es aconsejable comprobar que el botón de prueba del ID funciona correctamente. Además debe comprobarse que la sensibilidad del ID sea la correcta; en caso de viviendas deben ser ID de alta sensibilidad, es decir, de 30 mA.

CIRCUITOS Y PROTECCIONES

El tablero de distribución eléctrico será similar al tipo TWC fabricado por Luminex con puerta y chapa plástica. Serán construidos en lámina Cold Rolled con acabado final en esmalte gris o blanco al horno. Libre de bordes cortantes que puedan estropear el aislamiento de los conductores. Los tableros de distribución tendrán el número de circuitos indicado en planos. Los tableros deberán instalarse de tal forma que quede su parte inferior a 1,2 m por encima del piso acabado. Deberán quedar perfectamente nivelados y se coordinará el espesor del pañete y del enlucido final de la pared (estuco y pintura o papel o porcelana) con el fin de que el tablero quede exactamente a ras con la pared. Los tableros se derivarán y alambrarán siguiendo exactamente la numeración de los circuitos dadas en los planos para garantizar el equilibrio de las fases. La derivación del tablero se debe ejecutar en forma ordenada y los conductores se derivarán en escuadra de tal forma que quede clara la trayectoria de todos los conductores y posteriormente se pueda retirar, arreglar o cambiar cualquiera de las conexiones de uno de los automáticos sin interferir el resto de las conexiones. En los tableros con tarjetero renovable se llenarán las tarjetas a máquina y en éstas se indicará la identificación y/o el área de servicio de cada uno de los circuitos. En los tableros sin tarjetero renovable se escribirá en forma compacta y a máquina la identificación y/o el área de servicio de cada uno de los circuitos y se pegará en la parte interior con una lámina contac transparente. Una vez que se ha terminado la derivación del tablero se deben revisar la totalidad de las conexiones y se apretarán los bornes de entrada, tornillos de derivación en cada uno de los automáticos, tornillos en el barraje de neutros y en el barraje de tierra.

Se deben utilizar para derivaciones interruptores de enchufar tipo QUICKLAG – QPX WESTINGHOUSE fabricado por Luminex ó similar de los amperajes especificados en los planos y una capacidad de cortocircuito de 10.000 A. RMS simétricos a 240 V., disparo térmico para sobrecargas, con disparo de tiempo inverso para sobrecargas y disparo magnético para cortocircuitos. Los automáticos de dos y tres polos que se especifiquen deberán ser compactos de accionamiento instantáneo en los polos y no serán automáticos individuales.

En el tablero de circuitos ha de instalarse un sistema de puesta a tierra, con su respectivo electrodo bajo tierra. El electrodo de puesta a tierra (copperweld. varilla ½? de cobre) debe tener mínimo 2,4 m. de longitud, además debe estar identificado con el nombre del fabricante y la marca, el calibre mínimo de conductor de puesta a tierra debe ser AWG #8 (para conexión al electrodo).

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Norma ICONTEC 2050

ALUMBRADO Y PROTECCIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

CIRCUITOS RAMALES:

Los circuitos ramales se clasifican según la capacidad de corriente máxima o según el valor de ajuste del dispositivo de protección contra sobre corriente la clasificación de los circuitos ramales que no sean individuales debe ser de 15, 20, 30,40 y 50 A. cuando se usen, por cualquier razón, conductores de mayor capacidad de corriente, la clasificación del circuito debe estar determinada por la corriente nominal o por el valor del ajuste del dispositivo de protección contra sobre corriente.

CIRCUITOS RAMALES MULTICONDUCTORES:

Se permite el uso de circuitos ramales reconocidos a este artículo como circuitos Multiconductores. Se permite considerar un circuito ramal Multiconductores como varios circuitos. Todos los conductores deben arrancar del mismo panel de distribución.

Una instalación trifásica de potencia, tetrafilar y conectada en estrella utilizada para alimentar cargas no lineales, puede requerir que el diseño del sistema de potencia permita corrientes en el neutro con alto contenido de armónicos.

CÓDIGO DE COLOR EN CIRCUITOS RAMALES:

CONDUCTOR PUESTO A TIERRA: El conductor puesto a tierra de un circuito ramal se debe identificar mediante un color continuo blanco o gris natural. Cuando en la misma canalización, caja, canal auxiliar u otro tipo de encerramiento haya conductores de distintos sistemas si se requiere que un conductor del sistema este puesto a tierra, deberá tener forro exterior de color blanco o gris natural. Los conductores puestos a tierra de los demás sistemas, si no es necesario deberán tener forro exterior de color blanco con una banda de color identificable. El conductor puesto a tierra de los equipos de un circuito ramal se deberá identificar por un color verde continuo o un color verde continuo con una banda amarilla, excepto si está desnudo.

ACOMETIDAS

Acometida es la parte de la distribución de enlace que une la red de distribución de la empresa eléctrica con la caja general de protección del particular .es propiedad de la empresa eléctrica y suele haber una en cada casa o edificio La acometida normal de una única vivienda es monofásica, de dos hilos, uno activo (fase) y el otro neutro, a 230 voltios, dependiendo del país. En el caso de un edificio de varias viviendas la acometida normal será trifásica, de cuatro hilos, tres activos o fases y uno neutro, siendo en este caso la tensión entre las fases 400 V y de 230V entre fase y neutro.

CONDUCTORES AÉREOS DE ACOMETIDA:

ALIMENTACIÓN AÉREA: los conductores aéreos de acometidas hasta un edificio u otra estructura (como un poste) en los que se instale un medidor o medio de desconexión, se deben considerar acometidas aéreas y se deben instalar como tales

AISLAMIENTO O CUBIERTA: los conductores de acometida deben soportar normalmente la exposición A los agentes atmosféricos y otras condiciones de uso sin que se produzcan fugas perjudiciales de corriente. Los conductores individuales deben estar aislados o cubiertos con materiales termoplásticos extruido o aislante termo ajustable.

CALIBRE Y CAPACIDAD DE CORRIENTE:

GENERALIDADES: los conductores deben tener una capacidad de corriente suficiente para la que se calculado la carga, según la sección 220, y debe poseer una resistencia mecánica adecuada.

CALIBRE MÍNIMO: los conductores no deben tener una sección transversal menor a 8,36 mm (8 awg) si son de cobre o a 13,29 mm (6 awg) si son de aluminio o cobre revestido de aluminio.

PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE

PROTECCIÓN DE LOS CONDUCTORES: los conductores que no sean cables flexibles y cables de artefactos eléctricos se deben proteger contra sobre corriente según su capacidad de corriente.

Instalación eléctrica de la cocina

En esta cocina tenemos un interruptor al lado de la puerta para encender las dos luces y una toma corriente al lado de la ventana. La instalación comienza en la caja de empalmes de ella sale un cable negro hacia la lámpara, otro a una base de enchufe. De la lámpara sale un cable azul que va hasta el interruptor, finalmente vuelve otro rojo a la caja de empalmes. Allí se junta con el que regresa de la base de enchufe.

Presupuesto de la cocina

Instalación eléctrica de la habitación

Con esta instalación encendemos la lámpara desde los dos lados de la cama. También tenemos 2 toma corriente a cada lado de la cama. Al mismo tiempo disponemos de un interruptor para encender los apliques que están al lado del espejo y un enchufe al lado de este para por ejemplo enchufar un secador del pelo.

Presupuesto de la habitación

Instalación eléctrica del pasillo

Esta instalación permite encender las dos lámparas del pasillo desde tres sitios. Desde la puerta de la entrada y desde los dos lados del pasillo.

Presupuesto del pasillo

Instalación eléctrica del salón

Un cable rojo sale de la caja de empalmes para el interruptor, de este sale uno azul que conecta con las dos lámparas, de las lámparas conecta junto al toma corriente un cable negro, finalmente desde la base de enchufe sale un cable rojo que va directo a la caja de empalmes. La segunda parte del circuito comienza en una segunda caja de empalmes. De esta sale un cable rojo al interruptor, de este sigue hasta el toma corriente. Del toma corriente sale un cable negro que conecta con las dos lamparas regresa a la caja de empalmes. De las lámparas se lee un cable azul que va hasta el interruptor.

Presupuesto del salón

Instalación eléctrica del baño

El baño con dos interruptores que encienden las cuatro luces del techo y dos tomacorriente en la pared.

Presupuesto baño

Instalación eléctrica de un garaje

El Garaje con un interruptor que enciende la luz del techo y cuatro toma corriente en la pared.

Presupuesto de Garaje

Instalación eléctrica de un jardín

El Jardín con dos interruptores que encienden la luz del techo y cinco tomacorriente en la pared.

Presupuesto del jardín

Presupuesto total de la casa

Diseño de infraestructura.

Diagrama de iluminación

Salida para el bombillo

Tomacorriente

Alambrado para interruptores

S S3 interruptores

DIAGRAMA DE DISTRIBUCIÓN DE DUCTOS

CUADRO DE CARGA

Para la distancia entre las lámparas ubicadas en el Garaje será así

Si dividimos la potencia requerida total por la tensión obtenemos la corriente que entra a la vivienda

I =P/V = 32820 W / 220 V = 149,18 A

Calculo del calibre de los conductores principales

Corriente (I) = Potencia (P) / (Voltaje (V) X 0,9 Factor de la potencia)

I = (P/V* 0,9) = 32820 W / 110 V* 0,9 = 268,52 W

Ic = Corriente corregida

Ic = I* Factor de demanda (fd)

Ic = 268,52W * 70% = 187.964ª

Recomendaciones y conclusión

Nunca debe manipularse la instalación sin antes cerrar el interruptor general de la vivienda.

Con un poco de práctica se puede hacer uno mismo la instalación eléctrica en casa, si tiene cierta habilidad en trabajos de bricolaje y dispone de las herramientas necesarias.

Bibliografía

Curso práctico de Electricidad. Cekit s.a Compañía editorial electrónica, México calle 22 No. 8-22 piso 2, A.A. 194 www.cekit.com 1997

Autor:

Juan José Vargas

Cristian Jiménez

Jorge Ruiz

Julian Fernando Mazabuel

Presentado a: Harold Hernán Fernández Joaqui

Sena servicio nacional de aprendizaje

Popayán