Modulo Instalaciones Instalación Eléctrica
TALLER DE CONSTRUCCION Arq. Teresa Maria de la Garza.
Bibliografía: “El ABC de las Instalaciones eléctricas residenciales” residenciales” Gilberto Enríquez Harper
Instalación Eléctrica La instalación eléctrica es un conjunto de elementos necesarios (conductores, canalizaciones, accesorios y dispositivos de protección) para conducir y transformar la energía eléctrica para ser utilizada por maquinas y aparatos. Incluye: acometida, medidor, interruptor general, centro de carga y circuitos.
Instalación Eléctrica Para proyectar la instalación eléctrica de un edificio se requiere:
Determinar los tipos y localizar los puntos de utilización de la energía eléctrica.
Definir el tipo y trayectoria de los conductores, tuberías y canalizaciones.
Definir el tipo y la localización de los dispositivos de protección, control y medición de la energía eléctrica, y demás accesorios.
Calculo de la Demanda
Cada aparato o equipo (lámparas, electrodomésticos, motores, etc,) solicita de la red eléctrica una determinada potencia (medida en watts). El objetivo de la previsión de cargas o demanda, es determinar todos los puntos de utilización de energía eléctrica que formaran parte de la instalación.
Una vez calculada la demanda, se espera que no todos los aparatos se utilizaran simultáneamente, por lo tanto, la carga contratada se estima en un 60% de la demanda total.
La Norma Mexicana NOM 001 SEDE establece las condiciones mínimas que se deben adoptar para la cuantificación, localización, y determinación de las potencias de las salidas para alumbrado y contactos en habitaciones (casas, hoteles, etc.): ‐
‐
Calculo de la Demanda Norma Mexicana NOM 001 SEDE: ‐
‐
ALUMBRADO UBICACION DE PUNTOS DE ILUMINACION
Prever por lo menos un punto de iluminación en el techo para cada recinto, de manera que este controlado por un apagador de pared. Las salidas (contactos o apagadores) deben estar separadas mínimo 60 cm de la regadera.
CONDICIONES DE POTENCIA MINIMA
Para locales con área igual o inferior a 6m2, asignar un mínimo de 100VA (100watts) Para locales con área igual o mayor a 6m2, asignar un mínimo de 100 VA para los primeros 6m2 y aumentando 60 VA por cada aumento de 4m2.
Calculo de la Demanda Norma Mexicana NOM 001 SEDE: ‐
‐
SALIDAS O TOMAS DE CORRIENTE (CONTACTO) CANTIDAD MINIMA
Habitaciones con área igual o inferior a 6m²: mínimo 1 contacto de uso general. Habitaciones con área superior a 6m²: mínimo una toma de uso general por cada 5m o fracción de perímetro, espaciadas uniformemente. En la practica, lo recomendable es tener al menos una salida en cada muro. Cocinas, ante comedores: una toma de uso general por cada 3.5m o fracción de perímetro, independientemente del área. Baños: mínimo una toma de uso general junto al lavabo, con una distancia minima de 60cm respecto a la regadera, independientemente del área. Sótanos, balcones, terrazas o garajes: mínimo una toma de uso general independientemente del área. La cantidad de tomas de uso especifico de cada área se establece de acuerdo con el numero de aparatos de utilización.
Calculo de la Demanda Norma Mexicana NOM 001 SEDE: ‐
‐
SALIDAS O TOMAS DE CORRIENTE (CONTACTO), continuación CONDICIONES DE POTENCIA MINIMA
Baños, cocinas, ante comedores, áreas de servicio, cuartos de lavado y locales semejantes: considerar 600VA (600 Watts) por toma de uso general, para las tres primeras tomas y 100VA para cada una de las excedentes.
Para las demás habitaciones asignar: 100VA por toma de uso general.
Atribuir a cada toma de uso especifico, la potencia nominal del equipo a ser alimentado. Ej. Refrigerador 1500 watts.
Ejemplo Para determinar la carga estimada siguiendo el criterio de la NOM: Sala: largo=6.00m Ancho=4.00m
Área=24.00m² Perímetro=20.00m 1. Potencia de las salidas para alumbrado: Los primeros: 6m²: 100w Subsecuentes: 4m²: 60w 4m²: 60w 4m²: 60w 4m²: 60w 2m²: se desprecia
Total
24m²: 340w
2. Numero de salidas de Alumbrado: Buscando una mejor distribución del flujo luminoso, se puede dividir la potencia de iluminación en dos salidas de 200w, cada punto se puede componer de dos lámparas incandescentes de 100w. Se usa
total de 400w.
3. Cantidad de salidas de uso general: Como el área es mayor a 6.00 m ², se aplica el criterio del perímetro: 20.0m/5=4 salidas de uso general
4. Potencia de las salidas: Para salas y cuartos, la potencia de cada salida es de 100 w
Cuadro de Cargas
Area
Dimensiones
Alumbrado
Salida de usos generales
Área (M²)
Perímetro (ml)
Cantidad de salidas
Potencia unitaria (VA)
Potencia Total (VA)
Cantidad de salidas
Potencia unitaria (VA)
Potencia Total (VA)
Sala
24.00
20.00
2
200
400
4
100
Recamara
13.57
15.00
1
200
200
3
Baño
2.87
7.10
1
100
100
Hall
0.85
3.70
1
100
Cocina
5.89
10.00
1
Totales
47.13
55.80
6
Salida de usos específicos Aparato
Potencia (W)
400
‐
‐
100
300
‐
‐
1
600
600
Calentador
5,400
100
1
100
100
100
100
3
600
1,800
Refrigerador horno
1,500 3,000
‐
900
12
‐
3,200
3
9,900
‐
‐
Diseño del sistema eléctrico 1. Ubicación de la acometida, interruptor general y tablero de distribución. 2. Localización de todas las salidas de alumbrado, contactos y salidas especiales en el plano arquitectónico.
Diseño del sistema eléctrico
3. Arreglo de los Circuitos.
La distribución de circuitos se hace en el Centro de carga mediante pastillas termomagnéticas. Los circuitos pueden ser monofásicos, bifásicos o trifásicos, pueden alimentar directamente a los equipos o mediante un contacto. Para circuitos que alimentan a luminarias y contactos, estas pastillas pueden ser de 15 o 20 A.
Se pueden tener circuitos que alimenten a u solo contacto, o bien, circuitos que alimenten a dos o mas contactos, dependiendo de la demanda.
Para circuitos que alimentan contactos de uso especifico (como aparatos de aire acondicionado) se pueden tener pastillas de 30 o 40 A.
Recomendaciones para la localización de Tableros Los Tableros de distribución o Centros de carga debe ser situado en el punto central de las cargas que atiende, de esta manera se puede obtener una economía razonable en los conductores. Es importante que sea un lugar de fácil acceso, funcional y seguro.
Diseño del sistema eléctrico 3. Arreglo de los Circuitos.
Para calcular la capacidad de un circuito se utiliza la sig. Formula: Intensidad (ampers)= Potencia (suma de watts circuito) Voltaje (120volts)
La capacidad (watts), para un circuito controlado con un termomagnético de 15A será: 15A x 120V = 1,800W La capacidad (watts), para un circuito controlado con un termomagnético de 20A será: 20A x 120V = 2,400W
Cuando un circuito alimenta aparatos fijos y luminarias o aparatos portátiles, el total de los aparatos fijos no debe ser mayor al 50% de la capacidad del circuito. Para un circuito de 15A con capacidad de 1,800W, los aparatos fijos deben estar limitados a 900W y el resto quedar disponible para luminarias o aparatos portátiles.
Los contactos se contabilizan como cargas de 1.5A c/u y se limitan al 80% de su capacidad. Por ejemplo, un circuito de 15A se limita a un máximo de 8 salidas para contacto y un
Para el calculo de los conductores (calibre) que se usan en las casas habitación, la mayoría del alambrado para contactos y alumbrado, emplean conductores No. 12 a 127 volts. En algunos casos como en la alimentación de estufas eléctricas, lavadoras, y secadoras grandes, se requiere alambre calibre No.10 AWG Circuitos a 127 volts corriente alterna, para una carga máxima de 3000 watts.
Distribución de circuitos para el ejemplo anterior: Área
Dimensiones
Alumbrado
Salida de usos generales
Área (M2)
Perímetro (ml)
Cantidad de salidas
Potencia unitaria (VA)
Potencia Total (VA)
Catidad de salidas
Potencia unitaria (VA)
Potencia Total (VA)
Sala
24.00
20.00
2
200
400
4
100
Recamara
13.57
15.00
1
200
200
3
Bano
2.87
7.10
1
100
100
Hall
0.85
3.70
1
100
Cocina
5.89
10.00
1
Totales
47.13
55.80
6
Salida de usos específicos Aparato
Potencia (W)
400
‐
‐
100
300
‐
‐
1
600
600
Calentador
5,400
100
1
100
100
100
100
3
600
1,800
Refrigerado r horno
1,500 3,000
‐
900
12
‐
3,200
3
9,900
Si La capacidad para un circuito de 15A es de: 15A x 120V = 1,800W y La capacidad para un circuito de 20A es: 20A x 120V = 2,400W considerando solo el 80% de su capacidad.: 15A = 1,440W y 20A = 1920W
La distribución de circuitos podría ser: C1 = Alumbrado C2 = Salidas de contactos para toda la casa excepto cocina C3 = Salidas de contactos de uso general en cocina C4 = Salida de contacto para calentador en baño C5 = Salida de contacto para refrigerador en cocina
‐
‐
Para una vivienda, generalmente es posible agrupar: Iluminación en 3 circuitos: Planta Baja, Planta Alta, y exterior. Contactos en 7 circuitos: microondas, refrigerador, varios cocina, lavandería, sala, comedor y recibidor, recamaras. Equipos especiales en 2: hidroneumático y aire
4. Elaboración del Diagrama Filar El diagrama filar indica cuales circuitos son alimentados por cada una de las fases. Una fase es un cable alimentador vivo que llega a la acometida y tiene un voltaje 127V Las fases se balancean de manera que la diferencia de carga sea menor del 5% Cuadro de Cargas
Iluminación
60 Circuito
100
200
Descripción
1
Alumbrado
2
Todos los contactos excepto cocina
3
Contactos uso Gral. en cocina
4
Calentador en baño
5
Refrigerador en cocina
6
Horno en cocina
Contactos uso General
500
100
B
Voltaje
Amperaje
Volt*Amp
Watt/Amp
Watt/Volt
900
110
8.18
14”
¾”
1
1,400
110
12.72
14”
¾”
3
1,800
110
16.36
12”
¾”
1,800
5,400
220
24.54
10”
¾”
2,500
1,500
110
13.63
12”
¾”
3,000
220
13.63
12”
¾”
1500
3000
5,400
Cali bre ala mbr e
A
Wattaje
600
Contactos uso Especifico
Cali bre cond uit
Fases
Watts 3
3 8
1 1 1
Total
13,600 = 13.6 Kw
Total por Fase
Kw a contratar = 60% del Wataje total =
Kw (0.6) = 8.16Kw
desbalance
Cuando se trata de 3 fases Amperaje = watts / volts (√3) Consumo de minisplit 2 ton = 2280 watts, entonces amperaje = 2280/220 = 10.36 amp Clima central 5 ton = 5250 watts entonces amperaje = 5250/220 = 23.86 amp
900 1,400
2,500 1,500
1,500
1,500
6,700
6,900
2.9 %
Desbalance = (Fase mayor – Fase menor)/ Fase mayor Para calcular el calibre del conductor del interruptor general a la acometida, se calcula el amperaje en base a la demanda estimada:
El ABC de las Instalaciones eléctricas en edificios y comercios Gilberto Enríquez Harper
El ABC de las Instalaciones eléctricas en edificios y comercios Gilberto Enríquez Harper
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5. Trazado de las tuberías
A partir del tablero de distribución (centro de carga) se inicia el trazo de los tubos conduit, procurando trayectorias cortas y evitado siempre que sea posible el cruce de tuberías. Interconectar las salidas de alumbrado (salidas de techo) recorriendo e interconectando todos los cuartos. Conectar las salidas de alumbrado a los apagadores Se debe evitar que las cajas octogonales en el techo estén interconectadas a mas de 6 tubos y que las cajas rectangulares de 4”x2” de apagadores, estén interconectadas a mas de 4 tubos, ya que un numero mayor de conexiones podría ocasionar una gran ocupación en las referidas cajas. Se debe evitar también que por cada tramo o sección de tubo pase una cantidad elevada de circuitos. (limitar a un máximo de 5 circuitos. En algunos casos es recomendable la utilización de tuberías embebidas en piso para circuitos de salidas bajas. Se deben indicar los respectivos diámetros nominales de los tubos conduit. Las tuberías deberán estar guiadas para facilitar la entrada de los cables al conducto.
Canalizaciones por piso: •Línea punteada Canalizaciones por losa: •Línea Continua
IG Medidor
6. Cableado
A partir del medidor (acometida) llevar los tres cables (dos fases y un neutro), canalizados por piso hasta el Interruptor General. A partir de este punto, dependiendo del proyecto, puede continuar la canalización de estos tres cables, por piso o por losa, hasta el tablero de distribución. Siguiendo el código de colores, a partir del tablero de distribución, o centro de carga, se inicia la alimentación de la fase a cada apagador, pasando por la caja de la lámpara. Del apagador regresa a la lámpara, un cable (rojo) que es el que lleva la corriente viva a la lámpara. De la lámpara salen a alimentar a otro cuarto, una fase y un neutro. Si se tienen lámparas con motor (como ventiladores) para mayor protección se debe proveer, además de la fase y el neutro, un cable (verde) para tierra. Se debe evitar que por cada tramo o sección de tubo pase una cantidad elevada de circuitos. (limitar a un máximo de 5 circuitos. En el caso de los circuitos que alimentan a contactos, estos llevan una fase y un neutro. Para contactos aterrizados, se debe agregar un tercer cable (verde) para tierra.
Propuesta del cableado Código de colores: •Fase A Negro •Fase B Azul •Fase C Rojo •Neutro Blanco •Tierra Verde Neutro
Apagador Sencillo
Tierra
Retorno Fase
Apagador de tres vías Retorno
Neutro Tierra Fase
IG
AREA INTERIOR DE TUBO CONDUIT
Plano de cableado eléctrico
Sección mm²
Diámetro en Pulgadas
Área interior en mm²
18
.82
½
196
16
1.3
¾
356
14
2.08
1
552
12
3.3
11/4
979
10
5.2
1½
1,331
8
8.4
2
2,186
Calibre AWG
3-12-3/4”
” 3-12-3/4 ” 4 / 3 2 1 3
3 - 1 2 - 3 / 4 ” ” 4 / 3 2 1 5
” /4 -3 8 3-
/4” 2-3 1 3
3 - 1 2 - 3 / 4 ”
IG
” /4 -3 2 1 3-
2 -1 2
2 - 1 2 - 3 / 4 ”
1 3-
” /4 3 2
3 - 1 2 - 3/ 4 ”
2 - 1 2 - 3 / 4 ”
/4 -3
”
4” 3/ 12 3-
3-12-3/4”
