apuntes de instalaciones electricas

88
PROPUESTA PARA LA CREACIÓN DE UNA ANTOLOGÍA EN LA ASIGNATURA DE: REALIZA Y MANTIENE INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES, COMERCIALES E INDUSTRIALES. CONTENIDO TEMÁTICO I.-SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS. II.-MAGNITUDES ELÉCTRICAS CORRIENTE ELÉCTRICA. DIFERENCIA DE POTENCIAL O FUERZA ELECTROMOTRIZ. RESISTENCIA ELÉCTRICA. POTENCIA ELÉCTRICA III.-LEY DE OHM FÓRMULAS RELACIONADAS CON LA LEY DE OHM CIRCUITO SERIE CIRCUITO PARALELO CIRCUITO MIXTO IV.-LEYES DE KIRCHOFF V.-INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA EL AMPERÍMETRO. EL VÓLTMETRO. EL ÓHMETRO. .MULTÍMETRO

Upload: marianita-de-segura

Post on 16-Sep-2015

135 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

apuntes de instalaciones electricas

TRANSCRIPT

PROPUESTA PARA LA CREACIN DE UNA ANTOLOGA EN LA ASIGNATURA DE: REALIZA Y MANTIENE INSTALACIONES ELCTRICAS RESIDENCIALES, COMERCIALES E INDUSTRIALES.CONTENIDO TEMTICOI.-SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELCTRICAS.II.-MAGNITUDES ELCTRICASCORRIENTE ELCTRICA. DIFERENCIA DE POTENCIAL O FUERZA ELECTROMOTRIZ. RESISTENCIA ELCTRICA. POTENCIA ELCTRICAIII.-LEY DE OHMFRMULAS RELACIONADAS CON LA LEY DE OHMCIRCUITO SERIECIRCUITO PARALELOCIRCUITO MIXTOIV.-LEYES DE KIRCHOFFV.-INSTRUMENTOS DE MEDICIN ELCTRICAEL AMPERMETRO.EL VLTMETRO.EL HMETRO..MULTMETROVI.-CONVERSIN EN LAS MAGNITUDES ELCTRICASVII.-CONDUCTORES ELCTRICOS Y TIPOSVIII.-AISLADORES ELCTRICOS Y TIPOSIX.-PROTECCIONES ELCTRICASX.-SIMBOLOGA RESIDENCIAL, COMERCIAL E INDUSTRIALXI.-CANALIZACIONES ELCTRICASTUBERA CONDUITDUCTOSELECTRODUCTOSCHAROLASXII.-ELEMENTOS DE SERVICIO DE UNA INSTALACIN ELCTRICA ACCESORIOS ELCTRICOSCENTRO DE CARGASCONDULETSTABLERO DE DISTRIBUCINXIII.-CIRCUITO ALIMENTADORXIV-CIRCUITO DERIVADOXV.-DIAGRAMAS ELCTRICOS PARA INSTALACIONES RESIDENCIALES E INDUSTRIALESXVI.-CONCEPTOS PARA EL CLCULO DE CALIBRESXVII.-CLCULO DE CALIBRES EN CIRCUITOS ALIMENTADORESXVIII.-CONCEPTOS DE LUMINOTECNIAXIX.-TIPOS DE LMPARAS (FLUORESCENTES, INCANDESCENTES, DE DESCARGA)XX.-TIPOS DE ILUMINACINXXI.-MTODOS DE CLCULO PARA ILUMINACIN DE INTERIORESXXII. GUIAS DE ESTUDIO

I.-SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELCTRICAS.CONDICIN INSEGURA. Es una situacin de riesgo que se presenta en el rea de trabajo debido a una falta de cultura en la seguridad. Como ejemplos podemos citar: instalaciones que no cumplen normas tcnicas de instalaciones elctricas vigentes, mquinas operando sin guardas de seguridad, pisos resbalosos y desordenados.ACTO INSEGURO. Accin propia de la persona que pone en peligro de provocar un accidente a los dems, a su propia persona y al equipo instalado. Como ejemplos podemos citar: pleitos dentro del rea de trabajo, no portar equipo de seguridad apropiado, operar un equipo sin autorizacin, etc.CONCEPTOS DE LA SEGURIDAD INDUSTRIALSALUD. Es el estado de bienestar fsico, mental y social. O sea que cubre adems el estado anmico de las personas.SALUD LABORAL. Estado de bienestar fsico, mental y social en el puesto de trabajo.SEGURIDAD. Tcnicas y objetivos que tienen como fin eliminar o disminuir los riesgos laborales.Para conseguir que el bienestar fsico quede cubierto es necesario que existan unas medidas de seguridad en el entorno laboral.RIESGO LABORAL. Posibilidad de que un trabajador sufra una enfermedad patolgica o malestar derivado del trabajo.FACTOR DE RIESGO. Conjunto de elementos o posibilidades que puedan afectar a la salud.PELIGRO. Propiedad o actitud intrnseca del trabajo que puede ocasionar dao.ACCIDENTE DE TRABAJO. Toda lesin corporal que el trabajador sufra con ocasin o por consecuencia del trabajo que ejecuta por cuenta ajena.ENFERMEDAD PROFESIONAL. Derivada del trabajo, provoca una incapacidad por la ejecucin del trabajo.Incapacidad del trabajador de poder realizar la actividad laboral por la que fue contratado.EQUIPO DE TRABAJO. Mquina, aparato, instrumento o instalacin empleado para la ejecucin de una actividad laboral.PROTECCIN. Actividades y medidas empleadas para evitar o disminuir los riesgos laborales.EQUIPO DE PROTECCIN PERSONAL Lentes de seguridad Guantes de carnaza Botas de cuero Cascos Protecciones auditivas Mascarillas (respiradores con filtro) Ropa de proteccin (aluminizados, hule, algodn, lana, plstico, caucho y neopreno, reflectantes etc.)DETECCIN. Primera etapa encargada de la localizacin e identificacin de las condiciones de trabajo que pueden ser propicias para provocar accidentes laborales.EVALUACIN. Valoracin de los daos que a consecuencia del riesgo se podrn producir en los trabajadores reduciendo su seguridad y salud.CORRECCIN. Es el ltimo paso y corrige las situaciones evaluadas en el paso anterior que se consideran necesarios para reducir el peligro de los trabajadores.RIESGO ELCTRICO. Riesgo originado por la energa elctrica. Quedan especficamente incluidos los siguientes:1) Choque elctrico por contacto con elementos en tensin (contacto elctrico directo) o con masas puestas accidentalmente en tensin (contacto elctrico indirecto).2) Quemaduras por choque elctrico, o por arco elctrico.3) Cadas o golpes como consecuencias de choque o arco elctrico.4) Incendios o explosiones originados por la propia electricidad.REGLAMENTO PARA LA SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELCTRICAS1.-Para todo tipo de inspeccin o revisin en las instalaciones elctricas deber portar el equipo de proteccin personal adecuado.2.-Bajar la palanca del switch para desenergizar la instalacin o circuito a revisar.3.-Al trabajar en lugares hmedos o mojados en la revisin de centros de carga o tableros utilizar tarimas secas.4.- Asegurar que todo equipo elctrico est puesto a tierra, cumpliendo normas vigentes.5.-Emplear materiales de buena calidad en las instalaciones elctricas como: calibres de cables, adecuados, fusibles e interruptores automticos de la capacidad correcta, etc. As como las canalizaciones adecuadas para el tipo instalacin que se requiera.6.-Realizar amarres o empalmes correctos. No dejar amarres flojos o puntas de conexiones flojas que provoquen puntos calientes.7.-Si se operan mquinas rotativas, verificar que tengan sus protecciones o guardas de seguridad correctas.8.-Dar buen uso a la herramienta y equipo de medicin, tanto elctrica como mecnica. Al terminar la actividad limpiar, ordenar y guardarlo en lugar seguro.9.-Tener el equipo de medicin en buen estado y bien calibrado.

II.-MAGNITUDES ELCTRICASCORRIENTE ELCTRICA. Es el movimiento dirigido de los electrones dentro de un conductor. Sus unidades son el Ampere (A) y se representa con la letra I.DIFERENCIA DE POTENCIAL O FUERZA ELECTROMOTRIZ. Es tambin conocido como voltaje y es el que permite dar empuje a los electrones y realizar un trabajo. Sus unidades son Volts ( V) y se representa con la letra E.RESISTENCIA ELCTRICA. Es la oposicin al flujo de la corriente elctrica provocando cadas de voltaje que se traduce en calor y luz. Sus unidades son Ohms (). Y se representa con la letra R.POTENCIA ELCTRICA. Es la rapidez con que se efecta un trabajo, sus unidades son Watts (W) y para motores principalmente en (HP)Donde 1 HP = 746 wattsII.-LEY DE OHM. Establece que el valor de la corriente elctrica es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia elctrica (I = E/R), donde E= tensin o voltaje, I= corriente elctrica y R= resistencia elctrica.

E I RFRMULAS RELACIONADAS CON LA LEY DE OHME= IR (Volts)R= E/I (Ohms)I= E/R (Amperes)FRMULAS ELCTRICAS PARA LA POTENCIA ELCTRICA P= IR (Watts)P= E/R V/ R (Watts)

CIRCUITO SERIE

1) Calcula la corriente I, que circula en el siguiente circuito serie, donde R= 1.1,R=2.2 y R= 3.3R

12 VR

RRt = R+ R+ RI = V/R

CIRCUITO PARALELO2) Calcular la corriente y la resistencia total del circuito paralelo, donde R= 10.3, R= 11.6 y R= 12.9

RR 12 VR

CIRCUITO MIXTO3)Calcular la corriente y la resistencia total del circuito mixto, donde R1 = 3.33,R2= 6.66 , R3 = 9.99.

R 12 VRR

QU ES UN WATT?Es la unidad con que se designa el consumo de energa elctrica, cuyo equivalente es igual al trabajo desarrollado por una corriente con intensidad de un ampere, cuando la fuerza electromotriz es un volt.UNIDADES DE LAS MAGNITUDES ELCTRICASRESISTENCIA ELCTRICAMiliohm (m) 0.001Ohm ()1Kilohm(K) 1000Megaohm (M) 1000000 CORRIENTE ELCTRICAMiliamperes (mA)0.001 A Ampere (A)1 AKiloampere (KA)1000 AFUERZA ELECTROMOTRIZ O DIFERENCIA DE POTENCIALMilovolts ( mV)0.001 VVolts (V)1 VKilovolts (KV)1000VMegavolts (MV)1000000 VPOTENCIA ELCTRICAMiliwaltts (mW)0.001VWatts(W)1 WKilowatts (KW)1000wMegawatts ( MW)1000000W

EJERCICIOS PROPUESTOSCalcular la potencia de un foco conectado a 127 V y toma una corriente de 0.47 A?P = Ex I = 127 x 0.47 = 60 WSi una lmpara a 127 V tiene una resistencia de 271.6, su potencia se puede calcular a partir de de su voltaje de operacin como:P= E/R = 127/ 271.6 = 60 WEn una parrilla elctrica estn ilegibles algunos datos de placa y no se puede leer la potencia, pero al conectarse a una alimentacin de 127 V demanda una corriente de 11.81 A. Calcular la potencia y la resistencia de la parrilla?.P= ExI = (127x 11.81 A) = 1499.87WR = E/P = 127/ 1499.87 = 10.75 ENERGA ELCTRICA. La potencia elctrica consumida durante un determinado perodo se conoce como la energa elctrica y se expresa en Watts- hora o (KW-HR). La frmula para su clculo sera: P=EIt donde:t es el tiempo expresado en horasSe tiene una lmpara de 100 W que se alimenta a 127 V y opera durante 20 horas. Calcular el valor de su resistencia, la corriente que demanda y la energa que consume en KW-HR?.P= 100X 20 =2000 Watts-hora = 2 KW-HRI= P/E = 100/127 = 0.787 AE = IR; R= E/I = 127/ 0.787 = 161.37 El kilowatt-hora es la base para el pago del consumo de energa elctrica en los hogares.IV.-LEYES DE KIRCHOFF1) PRIMERA LEY. La suma de las corrientes que entran en un nodo, es igual a las corrientes que salen de l.R= 11.6 y R= 12.9

ItR I1R I2 I312 VR

It = I1+I2+I32) SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF. a) El voltaje de entrada en un circuito serie es igual a la suma de las cadas de voltaje en cada resistencia

R1=1.1,R=2.2 y R= 3.3

R V1

Ve R V12 V R VVe= V+V+Vb) El voltaje de entrada en un circuito paralelo es igual a las cadas de voltaje en cada rama.R=1.1,R=2.2 y R= 3.3

V V V

VeItR IR I I12 VR

Ve= V=V=V

V.-INSTRUMENTOS DE MEDICIN ELCTRICAEn la actualidad se puede decir que en instrumentos elctricos existen bsicamente dos tipos; dependiendo de su principio de operacin: medidores analgicos y medidores digitales.Los instrumentos digitales, en stos cualquier cantidad que va a ser medida aparece como un nmero sobre un desplegado ( display) digital.Los instrumentos digitales ofrecen varias ventajas:a) Mayor rapidez en la lectura.b) Mayor precisinc) Mayor resolucind) Reduccin en los errores del usuarioe) Son autoajustablesf) Se obtiene la autopolaridadDiferencias bsicas entre los instrumentos analgicos y digitales:1) Los instrumentos digitales usan circuitos lgicos y tericos para efectuar mediciones y para procesar datos, en tanto que los analgicos solo miden.2) La precisin de un instrumento digital es alrededor del 0.01% y el analgico del 1%.3) En los instrumentos de medicin digitales indica la polaridad en forma automtica, sin posibles daos al instrumento y no requiere de un switch de inversin.EL PRINCIPIO DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS INSTRUMENTOS ANALGICOS.EL GALVANMETRO.Es un instrumento de medicin para medir corrientes muy pequeas en laboratorios principalmente.Consta de: un imn de herradura, una bobina mvil, una escala graduada y una aguja indicadora.Funcionamiento. Al circular corriente la bobina se convierte en un imn cuyos polos son atrados y rechazados por los polos del imn en herradura.La fuerza del campo magntico de la bobina depende de la intensidad de la corriente. A mayor corriente, se produce un campo magntico ms potente, que aumenta las fuerzas de atraccin y repulsin entre los lados de la bobina y los polos del imn.Las fuerzas magnticas de atraccin y repulsin hacen que la bobina gire, de manera que la corriente aumenta, la bobina se imanta ms e incrementa su rotacin porque las fuerzas magnticas entre la bobina y el imn son mayores. Como el ngulo que se desva, la bobina depende la cantidad de corriente que pasa por ella, el instrumento indica directamente el flujo de corriente.La cantidad de corriente necesaria para desviar la aguja indicadora hasta su punto mximo depende de la fuerza del imn y de la cantidad de vueltas del alambre de la bobina mvil.

Partes importantes del ampermetro analgicoCmo leer las escalas de los instrumentos analgicos?Cuando se trabaja con electricidad, es necesario que sepa leer con exactitud las escalas de los instrumentos para determinar si el instrumento funciona bien.Factores de error en la lectura.1.-No poner una escala correcta o adecuada en cada medicin.2.-No ajustar la aguja a cero (calibrarla)3.-No poner el aparato en la posicin correcta (error de paralelaje)RECOMENDACIONES. Poner el instrumento en posicin perpendicular a la faz del instrumento, ya que la lectura de la posicin de aguja desde un ngulo provocar una lectura errnea o inexacta.Tomar en cuenta la escala del aparato. Ejemplo: si la escala de un ampermetro es de 0 a 15 A, servir para medir toda intensidad de corriente que no exceda los 15 A, pero una corriente superior daar el aparato.EL AMPERMETRO.Se llama ampermetro al instrumento que mide la corriente elctrica. Este aparato se conecta en serie de manera que la corriente circule a travs del instrumento.EL VLTMETRO.Se le llama as al instrumento que sirve para medir voltaje, tensin elctrica, diferencia de potencial. Este aparato se conecta en paralelo ya sea con la fuente o carga segn se desea medir.EL HMETRO.Se le llama as al instrumento que sirve para medir resistencia elctrica. El hmetro nunca se conecta a un circuito energizado.MULTMETRO.Instrumento que sirve para medir diferentes magnitudes como amperaje, voltaje, resistencia elctrica, etc.Cmo medir corrientes (CD), con multmetro?. Se procede como sigue:1.- Abrir el circuito2.-Colocar el switch de funcin CD3.-Enchufar las clavijas o bananas de los cables de prueba4.- Ajustar el rango en la posicin correcta. Si se trabaja con corrientes desconocidas, colocar el switch en la escala ms alta.5.- Poner o colocar las puntas de prueba en el circuito a medir.6.- Efectuar la lectura.Cmo medir resistencias con el multmetro?1.-Verificar que el circuito est desenergizado.2.-Encender el multmetro3.- Mover la perilla a la magnitud que se desea medir ()4.-Seleccionar la escala correcta, lo recomendable es seleccionar la ms grande.5.-Conectar la punta negra en el comn COM.6.-Conecta la punta roja en Ohms .7.-Realizar la conexin en paralelo con la resistencia o resistencias a medir.VI.-EJERCICIOS DE CONVERSIN DE UNIDADES EN MAGNITUDES ELCTRICASConvertir a amperesConvertir a miliamperesconvertir a Aa) 10 000 mA0.250 A0.35 mAb) 10 000 A0.525 A0.022 mAc) 2 500 mA0.002 A1000mAd) 35 500 mA1000 A500mAconvertir a VoltsConvertir a milivoltsconvertir a KVa) 0.01 KV0.01 V100Vb) 500mV1 V17500 Vc) 25000V10V1350Vd) 0.001 KV1000V100 000VConvertir a OhmsConvertir a KConvertir a Ma) 6.2 K4700 1000 Kb) 6.2 m8.2M120 000 c) 3.3 K0.39 M68 Kd) 4.7 M24 000 470 000

VII.-CONDUCTORES ELCTRICOS Y TIPOSCONDUCTOR.- Son conductores elctricos aquellos materiales que ofrecen poca oposicin o resistencia al paso de corriente elctrica por o a travs de ellos.Ejemplos: oro, plata, cobre, aluminio.El cobre es el ms empleado con alrededor de un 90 % en el uso de conductores elctricos debido a una alta conductividad, buena resistencia mecnica, flexibilidad y bajo costo.El aluminio se usa en bobinados de motores elctricos, en lneas de distribucin area y gran variedad en cables de baja tensin. Cabe mencionar que el aluminio se usa en menor proporcin que el cobre.CALIBRES DE CABLES.A.W.G American Wire Gage, designacin americana para calibres de cables y alambres conductores. Su seccin transversal se mide en mm.1 mm= 2000 C.M (2MCM)1 C.M= 5.0645 X104 mmCada tipo de conductor tiene propiedades especficas que lo diferencian de otros, pero en general en la seccin de un conductor deben considerarse los agentes que los afectan durante su operacin y que se pueden agrupar como:1) AGENTES MECNICOS. Los agentes que se pueden afectar mecnicamente a los conductores se pueden dividir en cuatro clases.a) Presin mecnica b) Abrasinc) Elongacind) Doblez 1802) AGENTES QUMICOS. Los agentes qumicos contaminantes se pueden identificar en cuatro tipos generales que son: agua o humedad, hidrocarburos, cidos y lcalis.3) AGENTES ELCTRICOS. En los agentes elctricos, la caracterstica principal de los conductores de baja tensin se mide por la rigidez dielctrica del aislamiento, que permite sobrecargas transitorias, e impulsos de corrientes provocados por corto circuito, y la resistividad elctrica debido al tipo de material, longitud y rea de la seccin transversal.

TIPOS DE CONDUCTORES PARA INSTALACIONES DE BAJA TENSINCONDUCTORES FLEXIBLES DE PLSTICO TIPO POTEstos conductores estn fabricados con hilos de cobre suave. Se usan para alimentar aparatos, en extensiones porttiles y equipos elctricos que consumen poca corriente.CONDUCTORES FLEXIBLES TIPO SJT. El cordn flexible SJT para uso rudo domstico estacionario tiene su principal aplicacin en la alimentacin de aparatos domsticos que suele ocupar un lugar fijo en los hogares, como son: Refrigeradores, lavadoras, planchadoras, congeladoras, secadoras, mquinas de coser, etc. Las letras SJT significan servicio para trabajo pesado.

CABLES VINANEL ANTILLAMA MR 90 (TIPO THW)Conductor cableado de cobre electroltico suave, con aislamiento de PVC especial resistente al calor, humedad, aceites, y algunos productos qumicos; adems de deslizarse y resistente a la propagacin de incendios.Sus aplicaciones es que pueden ser instalados bajo techo en instalaciones ocultas (conduit o charolas), pero para circuitos de mayor amperaje donde se presenten sobrecarcagas frecuentes y en general donde se requiera un producto ms seguro para proteger inversiones fuertes en hoteles, edificios pblicos, almacenes, bodegas, etc.Por otro lado, las propiedades qumicas del aislamiento vinanel, que resiste aceites, calor y algunos productos qumicos, lo vuelven ideal para instalarse en industrias medianas y grandes.

ALAMBRES Y CABLES CON AISLAMIENTO VINANEL MR NYLON (TIPO THWN-THHN)Conductores con aislamiento formado por dos capas termoplsticas, la primera es de PVC y la segunda es nylon de alta rigidez elctrica y gran resistencia mecnica. El aislamiento tipo VINANEL-NYLON es resistente a la humedad al calor, a los agentes qumicos, tiene muy bajo coeficiente de friccin, no propaga las llamas. Se utiliza en circuitos de baja tensin, como alimentadores secundarios de transformadores a tablero general, alambrado de tableros de distribucin, en baja tensin, circuitos de alumbrado y fuerza, acometidas y alambrado interior de maquinaria, conexin de controles etc.Sus aplicaciones en hoteles, cines, teatros, tambin en lugares donde se trabaje con gasolinas o solventes organicos.

Existen cinco letras por tipo de clasificacin:R para hule.T para el termoplstico.N para el Nylon.H para resistencia al calor.W para resistencia a los ambientes agresivos.

CABLES VULCANEL XLP (TIPO RHW-RHH)

Conductor cableado de cobre electroltico suave con aislamiento de polietileno XLP. Su aislamiento de polietileno de cadena cruzada tiene propiedades superiores al polietileno termoplstico y otorga las siguientes ventajas:Alta resistencia a la humedad, alta resistencia a la gran mayora de aceites, y agentes qumicos, adems es retardante a la flama y puede instalarse directamente enterrado.Se aplica en industrias y edificios pudiendo ser instalado al aire libre en tubera conduit, o en charola, es adecuado para acometidas subterrneas.

CABLES DESNUDOS PARA ALTA TENSINCABLES AAC Y ACSRLos conductores de aluminio AAC, estn construidos con alambres de aluminio puro, temple duro, cableado concntrico. Los denominados ACSR,tambien estn forrados por alambre de aluminio puro temple duro cableados sobre ncleo de acero galvanizado configurado por uno o ms alambres. Se usa para redes areas de transmisin y distribucin; aumentar las distancias interpostales provocando economas sustanciales en aisladores y herrajes y estructuras por su poco peso.

VIII.- AISLADORES ELCTRICOS Y TIPOSComo su nombre lo indica se usan para aislar o bloquear el paso de los electrones en un determinado cuerpo. La razn de su oposicin para conducir la electricidad es que sus tomos tienen pocos electrones libres y no se pueden separar fcilmente.Los materiales aisladores utilizados en instalaciones elctricas de origen mineral son: mica, vidrio, porcelana y fibra de vidrio.La mica se usa por ejemplo en elementos calentadores de planchas y tostadoras debido a que no pierden sus propiedades aislantes a pesar de las altas temperaturas.El vidrio y la porcelana se utilizan como aislantes de distribucin y transmisin en alta tensin, sus cualidades no se pierden con altos voltajes.Los materiales aislantes de origen orgnico: hule, fibra de algodn, plstico, cartn baquelita, papel, seda, etc.Los aislantes lquidos tambin se llaman dielctricos, de los cuales podemos mencionar los siguientes: aceite ricino, aceite de oliva, agua destilada, petrleo, laca y vaselina. Los dielctricos se emplean como aislantes y reducen el calor generado en los transformadores, capacitores, bombas de pozos etc.Otros aislantes como el barniz a base de silicones se usa para el bobinado de motores elctricos y el aire en los transformadores de tipo seco, de capacidades pequeas.CAPACIDAD DE CONDUCCIN DE CORRIENTERecientemente se ha introducido un anglicismo a la terminologa tcnica de las instalaciones elctricas, y es la palabra ampacidad, que viene de ampacity y que significa capacidad en amperes.Cuando se aplica este trmino a los conductores, el trmino ampacidad quiere decir la mxima corriente en amperes que puede ser conducida en un conductor cumpliendo con los requerimientos de seguridad.IX.-PROTECCIONES ELCTRICASEl alma de cualquier instalacin elctrica lo constituyen los conductores; por tanto deben existir en cualquier instalacin elctrica dispositivos de seguridad que garanticen que la capacidad de conduccin de corriente e los conductores no se exceda. Una corriente excesiva, conocida como sobrecorriente (corriente de falla), puede alcanzar valores desde pequea sobrecarga hasta valores de corriente de corto circuito (V=0).Cuando ocurre un corto circuito, las prdidas IR, se incrementan de manera que en pocos segundos se pueden alcanzar temperaturas elevadas, tales que pueden alcanzar el punto de ignicin de los aislamientos y producir incendios en las instalaciones elctricas.La finalidad de la proteccin contra sobrecorrientes asegura que la corriente se interrumpir antes que un valor excesivo pueda causar dao al conductor, al equipo y a la propia instalacin.FUSIBLES.Son dispositivos de sobrecorriente que se autodestruyen cuando interrumpen el circuito. Son de metal fusionable a temperaturas relativamente bajas y calibrados de tal manera que se funden cuando alcance una corriente determinada, abriendo el circuito. Los fusibles operan segn la sobrecarga y el tiempo que dure esta.Ejemplo: su un fusible es de 30 A, en forma continua conducir 30 A, pero si tiene una sobrecarga del 10% conducir 33 A y se fundir en minutos. Una sobrecarga del 20% conducir 36 A y se fundir en menos de un minuto, pero si la sobrecarga es del 100%, se fundir en fracciones de segundo, es decir a mayor sobrecarga menor tiempo de fusin.EXISTEN VARIOS TIPOS DE FUSIBLESDe Tapn con roscaTipo contacto de casquilloListn fusibleDe Clavija

INTERRUPTORES TERMOMAGNTICOS. Tambin conocidos como BREAKER, es un dispositivo diseado para conectar y desconectar un circuito por medios no automticos y automticos, para un valor determinado de sobrecorriente. La caracterstica particular de los interruptores termomagnticos es el elemento trmico conectado en serie con los contactos, y origina su calentamiento cuando la sobrecarga es excesiva desconectndolos automticamente, a travs de unas cintas bimetlicas, hechas de material diferente unidas una a otra. Los interruptores termomagnticos tambin protegen contra cortocircuitos con respuesta de disparo al instante.stos interruptores son tiles en combinacin con arrancadores, tableros de control de mquinas herramienta, etc.Segn se conectan a las barras colectoras de los tableros de distribucin o centro de carga, pueden ser de tipo atornillado o enchufable. Se fabrican tipos y capacidades.Un polo 10A, 15 A, 20A, 40A Y 50ADos polos 15 A, 20A, 30A, 40A, 50A Y 70ATres polos 100A, 125 A, 150A, 175A, 200A, 225A, 250A, 300A, 350A, 400A,500A Y 600

X.-SIMBOLOGA ELCTRICA RESIDENCIAL, COMERCIAL E INDUSTRIAL

XI.- CANALIZACIONES ELECTRICAS.Se entiende por canalizaciones elctricas a los dispositivos que se emplean en las instalaciones elctricas para contener a los conductores de manera que estos queden protegidos en lo posible contra deterioro mecnico, contaminacin y a su vez protejan a la instalacin contra incendios, por los arcos que se puedan presentar durante un corto circuito.

LOS MEDIOS DE CANALIZACIN MS COMUNES.TUBOS CONDUITEl tubo conduit es un tipo de tubo ( de metal o plstico ) que se usa para contener y proteger los conductores elctricos usados en las instalaciones.Los tubos conduit metlicos pueden ser de aluminio, acero o aleaciones especiales; a su vez los tubos de acero se fabrican en los tipos pesados, semipesado y ligero, distinguindose uno de otro por el espesor de la pared.

El tubo conduit tiene el costo ms bajo de materiales, su desventaja es que no puede ser usado para varios circuitos y son muy difciles de trabajar. Tubo de acero tipo flexibleTubo de aluminio rgidoTubo de plstico rgidoTubo de plstico flexibleTubo de acero galvanizado de pared gruesaTubo de acero galvanizado de pared delgada

TUBO CONDUIT DE ACERO FLEXIBLE

DUCTOS Los ductos metlicos se instalan en la superficie, proporcionan proteccin mecnica a los conductores y adems los hacen accesibles para cambios o modificaciones en el alumbrado.Los ductos se fabrican de construccin rgida, prefabricados de acuerdo con la instalacin en forma de tramos rectos, codos, conexiones en T, etc.Deben ser instalados en un nivel elevado con respecto al piso principal; es decir, los ductos no son adecuados para instalaciones subterrneas o en lugares que pueden estar sujetos a inundaciones.Existen para su funcin los siguientes:AlimentadoresDe conexinElectroductosAeroductosVENTAJAS DE DUCTOSFcil de acoplarCaben hasta 30 conductores, ocupando slo el 20% del interior del ducto.Tramos en diferentes medidas ( no hay sobrantes ni desperdicios)Se tiene facilidad y versatilidad de meter ms conductores en un circuitoSon 100% recuperablesFcil de abrir y sacar derivaciones. CHAROLAS.Son ms caras, se usan para cables de grueso calibre, son usados en instalaciones hechas en plantas generadoras, petroqumicas, etcRECOMENDACIONES:Procurar alinear los conductores de manera que siempre guarden la misma posicin relativa.Es conveniente hacer amarres a ciertos tramos regulares y utilizar etiquetas de colores para identificarlos.En la fijacin de conductores que vayan en charolas por trayectorias verticales muy largas es recomendable que los amarres se hagan con abrazaderas especiales en lugar de usar hilo de camo.

Canalizaciones en charola

Canalizaciones en tubera conduit

Bus ducto (Electroductos). Consiste por lo general de conductores en forma de barra dentro de un elemento metlico (ducto) que los contiene. Con la adecuada ventilacin. El bus ducto se usa con mayor frecuencia para la conduccin de corrientes elevadas.Su construccin con capas de polister termoformada perfectamente aisladas, de tipo sndwich.Se fabrican en distintos estilos, tipo enchufable, atornillados, con aluminio o cobre, etc.

Tablero de distribucin

Tierra fsicaXII.-ELEMENTOS DE SERVICIO DE UNA INSTALACIN ELCTRICA DOMSTICA

CENTRO DE CARGAS O TABLEROS

La tierra fsica sirve para drenar corrientes peligrosas a tierra que puedan afectar a los equipos instalados, al personal operativo que le pueda ocasionar una descarga, adems estabiliza el voltaje en los equipos conectados.

Accesorios elctricos para instalaciones en baja tensin

ESQUEMA DE ALAMBRADO EN CENTROS DE CARGA

Los centros de carga, son alimentadores de circuitos derivados y hacen posible de conectar y proteger las cargas instaladas.CONDULETS. Son elementos de conexin de los tubos conduit, estn fabricados por lo general de metal rgido para trabajo rudo y permiten interconectar tramos de tubos, cambios de direccin en las canalizaciones, derivaciones, etc. De acuerdo con su funcin y forma se les da una designacin como: tipo C, tipo LB, tipo LL, tipo RL,etc.

TABLEROS DE DISTRIBUCINLos tableros son un conjunto de dispositivos de sobrecorriente contenidos en gabinetes accesibles slo por el frente.

Tipos de condulet

Esquema de una instalacin elctrica domstica

CIRCUITOS DERIVADOS Y CIRCUITOS ALIMENTADORESXIII.-CIRCUITO ALIMENTADOR. Conjunto de conductores que alimenta a un grupo de circuitos derivados y reciben la potencia a travs de un tablero principal.XIV.-CIRCUITO DERIVADO.Conductores del circuito que se alimentan de tableros de distribucin ( centros de carga) hasta la parte final de utilizacin que se llaman receptculos (cargas). Por lo general un circuito derivado cuenta con su proteccin y alimenta a una pequea parte del sistema.

CIRCUITOS DERIVADOS PARA ALUMBRADO.Las normas tcnicas para instalaciones elctricas permiten slo el uso de circuitos derivados de 15 o 20 A para alimentar unidades de alumbrado con portalmparas estndar. Los circuitos derivados mayores de 20 A se permiten slo para alimentar unidades de alumbrado fijas con portalmparas de uso rudo.En otras palabras los circuitos derivados de ms de 20 A no se permiten para alimentar habitaciones unifilares o en edificios de departamentos.En la solucin de cierto tipo de problemas e las instalaciones elctricas es necesario calcular el nmero de circuitos que se requieren para alimentar una carga dada. El nmero de circuitos derivados est determinado por la carga y se calcula como:Nmero de circuitos = carga total en watts/ capacidad de cada circuito.Un circuito de 15 A a 127 V tiene una capacidad de 1905 wattsUn circuito de 20 A a127 V tiene una capacidad de 2540 WEjemplo: 1Calcular el nmero de circuitos derivados de 20 A a 127V para alimentar una carga total de alumbrado de 60,000 W. Si las lmparas son de 150 W, calcular el nmero de lmparas por circuito.SolucinPara circuitos derivados de 20 A a 127 V la capacidad en watts es de 2540WNmero de circuitos derivados = 60,000 W/ 2540W = 24 circuitosNmero de lmparas por circuito = capacidad de cada circuito en watts/ watts por lmpara. Nmero de lmparas por circuito = 2540 w/ 150 W = 17 lmparas.Corriente por lmpara = 150W/ 127 V = 1.181 APara cargas especficas como salidas de lavadoras o aire acondicionado, se utilizan tambin circuitos de 15 a 20 A independientes. Un pequeo edificio de departamentos tiene las siguientes cargas conectadas.a) Una carga de 10 kW para alumbrado incandescente con circuitos de 20 A b) Una carga de 8 kW para alumbrado fluorescente que debe ser alimentada por circuitos de 20 A.c) 100 contactos con circuitos de 20 ACalcular: 1) Nmero de circuitos para alumbrado incandescente.2) Nmero de circuitos para contactos.3) Nmero de circuitos para lmparas fluorescentes.SolucinConsiderar el 25% ms en los circuitos para carga futura.Considerar 180 W por salida de contacto y voltaje a 127 V 1) Nmero de circuitos = 1.25 x 10,000/ 20x127 = 5 circuitos2) Nmero de circuitos = 1.25 x 180 x 100/20 x 127 = 9 circuitos3) Nmero de circuitos = 1,25 x 8000 / 20 x 127 = 4 circuitos

XV.-DIAGRAMAS ELCTRICOS PARA INSTALACIONES RESIDENCIALES E INDUSTRIALES

CIRCUITOS DE ALUMBRADO

DIAGRAMA TPICO DE UNA INSTALACIN RESIDENCIAL

DIAGRMA TPICO DE UNA INSTALACIN INDUSTRIAL

XVI.-CONCEPTOS PARA EL CLCULO DE CALIBRES EN INSTALACIONES ELCTRICAS.FACTOR DE RELLENO O POR AGRUPAMIENTO. Se debe aplicar este factor cuando se tienen 3 o ms conductores (cables) con corriente dentro de tuberas conduit, ductos y otros tipos de canalizaciones cerradas, disminuyendo calor por venteo.FACTOR DE DEMANDA O DE UTILIZACIN. Segn el tipo de instalacin elctrica, se considera que no todo lo que est instalado se utiliza. Comnmente se aplica un factor de 70% a 90% (0.7-0.9) de la carga utilizable en una instalacin.FACTOR DE POTENCIA. Representa el tanto por ciento que se aprovecha de la energa que proporciona la compaa suministradora de servicio. En las instalaciones industriales, se permite un factor de potencia por la compaa suministradora del 0.85 hacia arriba, de no cumplirse, la compaa penaliza con recargos en el recibo de cobro por consumo de energa. Por lo que es necesario mantener un consumo inteligente de la energa que suministra la compaa (CFE) a los industriales. El factor de potencia (f.p), tambin se conoce como cos.FACTOR POR TEMPERATURA. Se aplica cuando los cables estn expuestos a temperaturas altas (mayor a 30C) ya que a mayor temperatura en los cables disminuye la capacidad de corriente aumentando su resistencia por lo consiguiente aumento de calor en los mismos.FACTOR DE ARRANQUE. Se usa slo en motores elctricos y este factor se aplica en el arranque de motores y se considera un 25 % ms de la corriente a plena carga.CADAS DE TENSIN MXIMAS PERMITIDAS SEGN NORMA OFICIAL MEXICANASISTEMATENSIONES

127 V220 V440V

ALUMBRADOAlimentadores principales 1 %

Circuitos derivados 2%1.27 v

2.54 v2.2 v

4.4 v

FUERZA (MOTORES)Alimentadores principales 3%

Circuitos derivados ( contactos trifsicos, motores pequeos) 1%6.6 v

2.2 v13.2 v

4.4 v

XVII.-CLCULO DE CALIBRES EN CIRCUITOS ALIMENTADORES

TIPOS DE SISTEMAS PARA INSTALACIONES EN BAJA TENSINSISTEMA MONOFSICO 2 HILOS ( 1 F/1N)Este sistema se utiliza en instalaciones elctricas de alumbrado y contactos sencillos (para aparatos pequeos) y la carga total instalada no es mayor de 4000 wats. De aqu se aplica un factor de demanda de 0.6 a 0.7 como lo marca las normas tcnicas de instalaciones elcticas.Formulas:P= Vn x I (potencia en watts) frmula en c.a, para cargas monofsicas puramente resistivas, como: parrilla elctrica, foco incandescente, planchas elctricas etc.P = Vn x I cos , para cargas combinadas como: resistivas, inductivas, capacitivas.Vn = voltaje de fase a neutro ( 127 v)I= corriente en amperesCos (factor de potencia) = (0.85 aprox.)Por cada de tensin o voltaje.Monofsico a dos hilos: S = 4LI/ Vf .e% e% = 4LI/ Vf. S e% cada de tensin para sistema monofsicoS= seccin transversal del conductor en mmSISTEMA BIFSICO A TRES HILOS ( 2 F / 1 N)Para instalaciones elctricas de alumbrado y contactos sencillos (cargas pequeas), cuando todas las cargas son monofsicas y la carga total instalada es mayor a 4000 w pero menor a 8000 w. Utilizar un factor de demanda de 0.6-0.7Frmulas P= 2 Vn I cos (potencia en watts)Vn = voltaje de fase a neutro (127V)Por cada de tensin o voltajeBifsico a tres hilos e% = 2LI/ Vn . SS= seccin transversal del conductor en mmSISTEMA TRIFSICO A TRES HILOS 3F ( TRES DE CORRIENTE)Solo para alimentar cargas donde se requiera dos hilos de corriente como en contactos o lmparas de alumbrado de calles, auditorios, estadios etc. O para salidas trifsicas como contactos o motores.Se dividen en dos casos especficos:1.-Cuando las cargas parciales son 100% resistivas como resistencias de secadores, hornos elctricos y el factor de potencia es 1 P= .VL . IP= Potencia en wattsVL = Voltaje de lnea (220v)I = corriente en amperes2.-Cuando las cargas parciales son inductivas como motores elctricos en su generalidad y dispositivos fabricados con bobinas, hay necesidad de incluir un factor de potencia o cos . La eficiencia de los motores N nunca mayor a 0.85P= .VL . I cos. NN= eficiencia del motor.Para cada de tensin en los dos casos ser:e%= 2LI/ Vn . SSISTEMA TRIFSICO A 4 HILOS 3F/1N ( TRES DE CORRIENTE Y UNO DE NEUTRO)Para cuando se tienen cargas de alumbrado y contactos monofsicos, bifsicos y trifsicos para motores monofsicos y trifsicos, cuando se tenga en general cargas monofsicas y la total instalada sea mayor a 8000 w.P = .VL . I cos. Ne% = 2 LI/ Vn . S

EJEMPLOS: 1).- CALCULAR EL CALIBRE DE DOS CONDUCTORES TIPO TW Y EL TAMAO DE LA TUBERA CONDUIT PARA UNA ALIMENTACIN BIFSICA CON DOS CONDUCTORES QUE LLEVAN CORRIENTE DE 60 A, A 30 C. SE TRATA DE DIS SISTEMAS MONOFSICOS A 3 HILOS( 2F Y N).

Ver Tabla 2. De capacidad de corriente promedio de los conductores en tubo conduit. Instalaciones Elctricas Prcticas de Diego Becerril.Se lee que para conducir 70 A, se requiere un cable cal. 4 TW hasta 3 conductores en tubera. Tabla 6 y 4 y obtengo un dimetro de tubera de 25 mm( 1plg). Verificar T 2.6 Instalaciones Elctricas Industriales.2).-SE DESEA CONOCER EL TAMAO DE TUBERA CONDUIT PARA ALOJAR 2 CABLES DEL CALIBRE 14 Y 4 DEL CALIBRE 10 TW.FACTOR DE RELLENO = rea total de los cables/ Area requerida del tubo conduit, tomando un 40 % de factor de rellenoVer Tabla 6 Instalaciones elctricas prcticas: 2 del 14 = 16.60 mm24 del 10 = 65.60 mm2rea total = 82.20 mm2 de conductoresrea requerida del tubo conduit = Area total de los cables / Factor de relleno = 82.20/0.4 = 205.5mm2 Caben en una tubera de 19 mm (pulg) segn T-4 instalaciones elct. Prcticas.

3 ).- CALCULAR LA CORRIENTE, CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELCTRICOS TW Y TAMAO DE LA TUBERA CONDUIT PARED DELGADA PARA ALOJAR ALIMENTADORES GENERALES, CON UNA CARGA INSTALADA DE 3800 W RESULTADO DE SUMAR CARGAS MONOFSICAS DE ALUMBRADO Y CONTACTOS CON ALIMENTACIN A 127 V, CONSIDERAR UN F.P.= 0.85 Y UN F.U= 0.7, PARA CABLES THW.

4).- CALCULAR LA CORRIENTE, EL CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELCTRICOS (ALIMENTADORES) Y EL DIMETRO DE LA TUBERIA CONDUIT EN QUE DEBEN SER ALOJADOS, PARA UNA CARGA TOTAL INSTALADA DE 7400 W, RESULTADO DE SUMAR SOLO CARGAS MONOFSICAS A 127 V. CONSIDERAR UN F.P = 0.85 Y F.U = 0.70, PARA CABLES THW

5).- CALCULAR EL CALIBRE DE CONDUCTORES ELCTRICOS ALIMENTADORES POR CORRIENTE Y EL DIMETRO DE LA TUBERA CONDUIT EN QUE DEBEN ALOJARSE PARA UNA CARGA TOTAL INSTALADA DE 8,200W RESULTADO DE SUMAR CARGAS TRIFSICAS. CONSIDERAR F.P =0.85 Y F.U= 0.80, PARA CABLES THW

6).- CALCULAR EL CALIBRE DE LOS CONDUCTORES VINANEL 900 Y EL TAMAO DEL TUBO CONDUIT QUE CONTENDR A UN ALIMENTADOR TRIFSICO CON 4 CONDUCTORES, 3 DE CORRIENTE Y 1 NEUTRO, QUE VA A CONDUCIR 28 AMPERES A UNA TEMPERATURA DE 40C.Anexar copias del libro de instalaciones elctricas para las diferentes tablas de calibres y tuberas

EVALUACIN CONTINUA DE INSTALACIONES ELCTRICAS INDUSTRIALES1) CALCULAR LA CORRIENTE, EL CALIBRE DE LOS CABLES THWY EL DIMETRO DE LA TUBERA CONDUIT DE PARED DELGADA PARA ALOJAR ALIMENTADORES GENERALES EN UNA CARGA INSTALADA DE 7800W, RESULTADO DE SUMAR SOLO CARGAS MONOFSICAS DE ALUMBRADO Y CONTACTOS. CONSIDERAR UN F.U DE 75% Y UN F.P DE 0.88, si la instalacin es de 4H (3F-1N). Utilizar la siguiente frmula: P = V I COS

2) CALCULAR EL TAMAO DE TUBO CONDUIT NECESARIO PARA CONTENER A LOS SIGUIENTES CONDUCTORES TIPO VINANEL 900. 2 No. 10, 4 No. 8, 3 No. 6. CONSIDERAR EL FACTOR DE RELLENO DEL 40%.

3) Calcular el dimetro de tubera conduit, el calibre de los cables alimentadores vinanel nylon trifsico para la siguiente instalacin de motores.VH.PF.P

MOTOR 12205.00.850.75

MOTOR 222010.00.900.78

MOTOR 322015.00.870.80

Utilizar la ecuacin para calcular la cada de voltaje: E%= 2xLxI/SxVDONDE E%= cada de voltaje en porciento L= longitud de los cables del tablero general al punto de utilizacin (c.c.m) I= Corriente total que consumen los motores S= rea del conductor en mm(dato de las tablas, segn calibre) V= voltaje entre lnea ( de una fase a otra)

4) EN UN TUBO CONDUIT PVC RGIDO DEL TIPO PESADO SE LLEVAN LOS SIGUIENTES CONDUCTORES:* UN ALIMENTADOR TRIFSICO DE 3 CONDUCTORES VINANEL 900 QUE LLEVAN CORRIENTE DE 15 AMPERES A 40 C.* UN ALIMENTADOR MONOFSICO CON 2 CONDUCTORES TW QUE LLEVAN CORRIENTE DE 30 A A LA TEMPERATURA AMBIENTEUTILIZAR TABLA 2.7 PARA CORRECCIN POR TEMPERATURAINSTALACIONES ELCTRICAS INDUSTRIALESCuando se alimenta un motor en forma individual, la capacidad de conduccin de corriente (ampacidad) de los conductores del circuito derivado debe ser al menos 25% ms de la corriente a plena carga del motor.POTENCIA DEL MOTOR TRIFSICO= 3 V I COS Calcular la corriente y el calibre de conductores de un motor trifsico de 3 h.p con un f.p de 0.9, a 220 v I= 3x746W/(3x220vx0.9) x 1.25 = 8.152 A, corresponde a un cal. 14, pero segn normas oficiales, el mnimo permitido para motores trifsico es de cal. 12. Por lo tanto sern de 3 cables cal. 12

ALIMENTADOR PARA VARIOS MOTORES ELCTRICOS. Cuando se alimenta ms de un motor, la capacidad de corriente (ampacidad) de corriente del conductor es la suma de 1.25 veces la corriente a plena carga del motor mayor ms la suma de las corrientes a plena carga del resto de los motores.Ejemplo: Calcular el calibre de los conductores THW requerido, si el motor de 3h.p a 220v, trifsico del ejemplo anterior, se le agregan a su circuito derivado otro motor trifsico de 2h.p.

I= 3x746W/(3x220vx0.9) = 6.522 AI= 2x746W/(3x220vx0.9 = 4.348 AI total=1.25 x I + I = 12.50 ACorresponde a 3 cables THW cal. 12

XVIII.-CONCEPTOS DE LUMINOTECNIA.TIPOS DE LMPARAS Y SU ENCENDIDOReflexinSe denomina as a la devolucin de un rayo luminoso por una superficie sobre la que choca, sin cambiar las radiaciones que lo componen. Esta caracterstica se debe tomar en cuenta en la fabricacin de los reflectores de los aparatos de alumbrado. 3 tipos de reflexina) Reflexin regularb) Reflexin difusa y c) Reflexin mixta

Reflexin regular. Refleja el rayo de luz, el mismo ngulo que la luz incidente o de entrada. Se presenta en los metales pulidos o lquidos.Reflexin difusa. Cuando el rayo incidente se difunde en todas direcciones. Se presenta en superficies mates, como papel, nieve, etc.Reflexin mixta. Cuando el rayo incidente es intermedia en las dos anteriores, parte se refleja y la otra se difunde. Se presenta en metales no pulidos, el papel brillante, las superficies barnizadas, etc.MAGNITUDES UNIDADES EMPLEADAS EN LUMINOTECNIAFOTOMETRA. Parte de la ptica que trata de las leyes relativas a la intensidad de la luz y los mtodos para medirla.FLUJO LUMINOSO () El flujo luminoso es la capacidad de radiacin luminosa valorada por el ojo humano, emitida por una fuente luminosa. La unidad de flujo luminoso es el lumen (lm) .RENDIMIENTO LUMINOSO. El rendimiento luminoso de una lmpara o fuente de luz es el cociente entre el flujo luminoso emitido, expresado en lumen, y la potencia consumida expresada en vatios (watts).R.L = Lm/ wEl rendimiento luminoso de cada fuente de luz es muy importante para el clculo de instalaciones de alumbrado, con el fin de elegir las fuentes de luz ms apropiadas en cada caso.

CANTIDAD DE LUZ O CAUDAL LUMINOSOEs el producto del flujo luminoso por el tiempo, y se expresa generalmente en lumen x hora o lumen por segundo.

INTENSIDAD LUMINOSA. Es una cantidad fotomtrica de referencia. La unidad relativa de medicin es la candela. Una candela equivale a 12.57 lmenes.NIVEL DE ILUMINACIN. Es la relacin entre el flujo luminoso y la superficie iluminada. La unidad de medida es el lux.

Se representa con la letra E = flujo luminoso/ unidad de superficie Nota: Si son muchos lmenes en pocos watts, significa que la lmpara es eficiente.ALGUNOS VALORES TPICOS DE ILUMINACIN

Una noche sin luz0.01 lux

Una noche con luna llena0.2 lux

Una noche con alumbrado pblico5.20 lux

Una oficina con buena iluminacin500 lux

Un aparador bien iluminado3,000 lux

Un da con cielo nublado20,000 lux

XIX.-TIPOS DE LMPARAS (FLUORESCENTES, INCANDESCENTES, DE DESCARGA)

LAMPARAS INCANDESCENTESEl gas que utiliza, es gas inerte o vaco.

El principio de funcionamiento de la lmpara incandescente se basa en que un filamento de tungsteno de espiral simple o doble, se lleva hasta la incandescencia con el paso de corriente elctrica. Con el objeto de que no se queme el filamento, se encierra en una ampolleta o bulbo de vidrio dentro del cual se hace el vaco en las lmparas de potencia pequeas, en tanto que el uso el gas inerte se hace en las lmparas de mediana y gran potencia.El campo de empleo de las lmparas incandescentes, se encuentra en el alumbrado general (casas, oficinas, negocios, etc). Tiene una duracin de vida de las 1000 a 2000 hrs.

FUENTES LUMINOSAS. Una fuente de iluminacin es importante porque permite un mejor desarrollo de todas las actividades y las hace menos cansadas. Para que una instalacin de iluminacin sea plenamente eficaz se debe cumplir con las siguientes condiciones:a) Equilibrio de la luz reflejada de los objetos iluminados hacia el observador.b) Evitar una sensacin de molestia por falta de iluminacin o deslumbramiento.c) Seleccin correcta de un color de la luz emitida por las lmparas con los objetos por iluminar.d) Tener un juego de sombras adecuado.En general, los mtodos empleados para producir radiaciones luminosas son las siguientes: Radiacin por elevacin de temperatura (incandescentes), por descarga elctrica (lmparas de vapor de sodio, de mercurio, de nen, etc.) y las de fluorescencia.LAMPARAS DE DESCARGA EN GAS. Esta luz es producida por una descarga elctrica, en arco mantenida en un gas o vapor ionizado; algunas veces en combinacin con la luminiscencia de los compuestos de fsforo excitados por la radiacin generada en la descarga. Estas lmpara van acompaadas por una balastra que hace limitar la corriente de la descarga, acta como un transformador elevador de voltaje y junto con un ignitor, provocando picos de voltaje para el encendido y un capacitor que hace ms eficiente la lmpara aumentando el factor de potencia.

LAMPARAS FLUORESCENTES. Producen luz a travs de una descarga elctrica que excita el gas ( vapor de mercurio, con argn) contenido en un tubo, generando una radiacin sobre todo en el campo de la luz ultravioleta. Tales radiaciones se dirigen hacia la substancia fluorescente(polvo fluorescente) dispuesta en las paredes internas el tubo y se transforma en energa luminosa visible. Se dividen en dos grupos de arranque por cebador o sin cebador. Los de arranque por cebador se encienden por un precalentamiento que dura unos segundos, y las lmparas sin cebador se dividen a su vez por dos grandes grupos los de encendido rpido y los de encendido instantneo.

La duracin media de una lmpara fluorescente es de alrededor de 7,500 hrs y el campo de empleo de las lmparas, se encuentran en la iluminacin de oficinas, anuncios luminosos, centros comerciales, etc.LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO. Estas lmparas pertenecen a las de tipo descarga que estn constituidas por un tubo de cuarzo denominado tambin tubo de descarga que contiene vapor de mercurio a alta presin y un gas inerte (argn), para facilitar la descarga. El tubo no slo absorbe las radiaciones ultravioleta que daan el ojo humano sino que dan lugar a la formacin de ozono en aire, y obtener una mejor calidad de luz. Su aplicacin para iluminar naves industriales, avenidas, almacenes, etc, y se recomiendan alturas de 5 a 8 metros, para potencia hasta 250 w. , tienen una duracin de vida de 6000 a 9000 hrs. Estas lmparas emiten un color blanco azulado.

LMPARAS DE VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIN. Pertenecen a las de tipo descarga. La luz que emiten estas lmparas es un color blanco dorado. Se puede decir que este tipo de lmparas tienen mayor eficiencia y ayuda en muchos casos a solucionar problemas de iluminacin en reas industriales. La duracin de vida de estas lmpara oscila entre las 6000 hrs.LAMPARAS CON HALOGENUROS METLICOS. Este tipo de lmparas contiene aditivos de yoduros metlicos ( indio, talio, sodio ) que proporcionan una mejora notable eficacia y rendimiento en color. Se utilizan en estadios, canchas deportivas, estacionamientos, etc.XX.-TIPOS DE ILUMINACINLos tipos de iluminacin se pueden clasificar de acuerdo a la distribucin del flujo luminoso como:ILUMINACIN DIRECTA. El flujo luminoso es directo hacia abajo, las luminancias de este tipo tienen por lo general un rendimiento elevado (90-100%).SEMIDIRECTA. El flujo luminoso es directamente en gran parte, hacia abajo (60-100%) y en parte hacia arriba (10-40%).MIXTA. El flujo luminoso est distribuido uniformemente hacia abajo (40%-50%) y hacia arriba (50-60%).SEMIINDIRECTA. El flujo luminoso es previamente hacia la parte superior (60-90%).INDIRECTA.- El rendimiento es bajo y la visin poco ntida por la falta del efecto de sombra. La iluminacin hacia arriba es del 90 al 100%.

EL PROBLEMA DEL DESLUMBRAMIENTOUno de los aspectos del proyecto de iluminacin que requiere de mayor atencin es el del deslumbramiento ya que es uno de los fenmenos ms penalizados en un proyecto y tiene que ver mucho con la correcta e incorrecta localizacin de las luminarias respecto al rea de trabajo.

El deslumbramiento determina siempre una situacin de disturbio que puede degenerar en una reduccin de visibilidad o bien una prdida temporal de la misma.

El deslumbramiento tambin se manifiesta como una prdida de confort por la reduccin de la capacidad visual, este problema en ambientes cerrados se traduce como un fenmeno subvaluado para los fines del proyecto de iluminacin y constituye finalmente un problema de contaminacin visual

XXI.-MTODOS DE CLCULO PARA ILUMINACIN DE INTERIORESINTRODUCCINCalcular en forma exacta el alumbrado de una zona o rea por iluminar es difcil, en virtud de que intervienen muchos factores, algunos de estos factores no tienen relacin con el mtodo de clculo usado, ya que estn relacionados con el cambio en las condiciones fsicas, el tiempo de operacin de las lmparas y la temperatura. Factores adicionales son por ejemplo, el polvo depositado en las luminarias, en las paredes, las prcticas de mantenimiento empleados, etc.Un mtodo de clculo en particular puede ser mejor que otro, pero a condicin de que se cumplan ciertos requisitos, en realidad las publicaciones especializadas en el tema resumen estos mtodos de clculo en tcnicas aplicables a ciertos casos con algunas ventajas al nivel de aplicaciones prcticas, se describen a continuacin dos de los mtodos ms comunes para el clculo de alumbrado en interiores.EL MTODO DEL FLUJO TOTAL PARA EL CLCULO DEL ALUMBRADO EN INTERIORESPara la aplicacin de este mtodo, se deben conocer o en su caso determinar los siguientes elementos:E= nivel de iluminacin medio que se pretende realizar (lux)= Flujo total emitido por la lmpara para obtener el nivel de iluminacin deseado ( en lumen)S= superficie total del local por iluminar en m= Factor de utilizacin, depende del sistema de iluminacin, de las caractersticas de la luminaria, del ndice del local (k) del factor de reflexin del techo y las paredes del local (dado en tablas o catlogos de fabricantes). Este factor de utilizacin se obtiene experimentalmente en locales prototipo y empleando lmparas y luminarias de caractersticas fotomtricas similares.K= ndice de local, toma en consideracin en ancho y largo del local, as como la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo. Los valores se expresan en metros.Para la distribucin con luz directa, semidirecta y mixta, el ndice de local se calcula con la expresin.K= a.b ; donde h(a+b)a=Ancho del local en metros.b= Largo del local en metrosh= Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.

Cuando se calcula el alumbrado para distribuciones con luz semi indirecta o indirecta, se debe tomar en cuenta la altura del local (H) con respecto al plano de trabajo. El ndice de local se calcula como:K= 3 . a . b 2H(a+b)

Por el mtodo del flujo total, la frmula base para el clculo del flujo luminoso total para iluminar un local, tomando en consideracin los factores antes indicados es la siguiente:T= E . S donde M es el factor de mantenimiento. .MSi se designa por L el flujo luminoso que produce la lmpara se puede obtener el nmero de lmparas como el cociente entre el flujo total y el flujo por lmpara.

Nmero de lmparas: T LEl procedimiento de clculo por el mtodo del flujo total es el que se resume a continuacin:1.-Obtener las caractersticas del local por iluminar, como son: la actividad que se desarrollar en el mismo, disposicin y altura de los objeto por iluminar (plano de trabajo), etc.

2.-Obtener de tablas de recomendaciones, el nivel de iluminacin (E) en Lux.3.-Determinar la superficie del local (S) en metros cuadrados.4.-Calcular el ndice de local (K)5.-Obtener de tablas el coeficiente de reflexin del techo y las paredes.6.-Definir el tipo de lmpara (potencia) y tonalidad (color).7.-Seleccionar ( en su caso) el tipo de luminaria.8.-Obtener el factor de utilizacin ().9.-Indicar el tipo de mantenimiento.10.-Calcular el flujo total (T).11.-Calcular el nmero de lmparas requerido.12.-Calcular la potencia total requerida por la instalacin.

EJEMPLO:Se desea iluminar un pequeo taller con paredes y techo de color caf claro, que tiene 5 m de ancho y 7.5 m de largo y 4 m de altura del techo. Calcular el nmero de lmparas para obtener sobre un plano de trabajo a 0.80 m sobre el suelo, un nivel de iluminacin de 250 lux. SOLUCIN:Se considera, tratndose de un taller, que el sistema de iluminacin directa es apropiado.1.-Las dimensiones son 5x7.5 x 4.0 2.-El nivel de iluminacin E = 250 lux3.-Superficie del local S= axb = 5x7.5= 37.5 m.4.-ndice del local: Suponiendo que la luminaria usada para la iluminacin directa usa lmpara incandescente y reflector de haz directo.Suponiendo que la luminaria se fija a 0.5 m con respecto al techo y que el plano de trabajo est a 0.80m con respecto al piso, la altura a considerar es H= 4.0-(0.80+0.50) = 2.80 mDebido a que se ha seleccionado iluminacin directa, se tiene:K= 5x7.5/2.80(5+7.5) = 1.075.-Coeficiente de reflexin del techo y paredes.Para el color de las paredes y el techo se puede seleccionar en ambos casos un coeficiente de reflexin de 30%6.-Tipo de lmparas.Como ya se indic, son incandescentes a 127 V.7.-LuminariaEs el reflector de haz medio.8.-Factor de utilizacinSe determina entrando a la tabla con el tipo de luminaria, tomando el valor del ndice de local dentro del rango correspondiente (0.9-1.10) y encontrando el valor en la columna correspondiente al coeficiente de reflexin (30%), encontrando =0.439.-Tipo de mantenimiento previsto.Se considera buena y se selecciona un coeficiente de mantenimiento M=0.75 10.-Flujo total.Se calcula de acuerdo con la expresin:T= E . S = 250x 37.5 / 0.43x0.75 = 29,069 Lumen .M11.- Suponiendo que se usan lmparas de 300 w a 127 volts el flujo por lmpara es de 4950 lumen.Nmero de lmparas= 29,069 / 4950 = 5.87 = 6 lmparas.12.- La potencia absorbida por la instalacin es:P = 6 x 300 = 18000 watts.

GUIAS DE ESTUDIOGUAS DE ESTUDIO PRIMER PARCIALI.- RESUELVE LOS SIGUIENTES CIRCUITOS SERIE Y PARALELOA) DEL SIGUIENTE CIRCUITO SERIE CALCULA EL VALOR DE LA CORRIENTE Y LA RESISTENCIA TOTALB) DEL SIGUIENTE CIRCUITO PARALELO ENCUENTRA EL VALOR DE LA CORRIENTE EN CADA UNA DE LAS RAMAS, Y POR LEY DE KIRCHOFF ENCUENTRA LA CORRIENTE TOTAL.

VALORES DE RESISTENCIAS EN SERIE Y PARALELO R1= 3.3 , R2= 6.6 , R3 = 9.9

II.- SUBRAYA LA RESPUESTA CORRECTA1.- El valor de la corriente en un circuito conectado a 24 v c.d y una resistencia de 33 es de:a) 7.272 Ab) 0.0727 A c) 1.375 A d) 0.7272 A 2.- El valor de la potencia para un circuito conectado a 127 v c.a y 0.47 A es de:a) 5.969 W b) 270.2127 Wc) 59.69 Wc) 0.0037 W3.- Cul es el valor de la resistencia en un circuito en paralelo si se conecta a 127 v una parrilla a 1000w?a) 16.129b) 7.8740 c) 0.127 d) 1270004.- Cul ser el valor del voltaje de alimentacin de un circuito si la corriente es de 0.5 A y la resistencia de 10 a) 1.5 Vb) 5 Vc) 20 Vd) 0.05 V2 puntos

III.- RESUELVE EL SIGUIENTE CIRCUITO PARALELOSe tiene una carga monofsica a 127 v conectada que consisten en lo siguiente:1 Regadera elctrica de 1350 W6 lmparas de 75 w cada una1 Secadora elctrica de 1550 w

Si las lmparas trabajan 5 horas diarias, la secadora 1 hora diaria y la regadera 1 hora diaria. Cuntos kw-h, se consumirn en 30 das?, cul es la corriente que circular si todos los equipos estn trabajando?,

Realiza las siguientes conversiones:a) 0.3 A a miliamperes (mA)b) 3 K iloamperes (KA) a amperes (A)c) 7.5 Kilovolts (Kv) a volts (V)d) 127 V a milivolts(mV)d) 0.33 Kilohms (K ) a Megaohms (M)e) 3.3 miliwatts (mW) a watts (W)f) 1000 Kilowatts (KW) a Megawatts (MW)

GUIA DE ESTUDIO PARA EL SEGUNDO PARCIAL DE REALIZA Y MANTIENE INSTALACIONES ELCTRICAS RESIDENCIALES, COMERCIALES E INDUSTRIALES1.- Qu se entiende por instalacin elctrica. Al conjunto de tuberas conduit o tuberas y canalizaciones de otro tipo y forma, cajas de conexin, registros, elementos de unin, conductores elctricos, accesorios de control y proteccin necesarios para interconectar varias fuentes o tomas de energa elctrica con los receptores.2.-Que es una canalizacin. Es un dispositivo que sirve para alojar los conductores de una instalacin elctrica evitando que stos se encuentren a la intemperie y como proteccin de dichos conductores para ambientes desfavorables (hmedos, corrosivos, polvos, qumicos, etc)3.- Cul es la clasificacin de las canalizaciones elctricas. Se clasifican en ductos, charolas, tuberas conduit.Tubera conduit. Son los ms econmicos pero no se pueden trabajar fcilmente.Ductos. Son ms fciles para manejar y se pueden abrir para hacer reparaciones o derivaciones pero no son tan econmicos. Estas instalaciones son 100% recuperables.Charolas. Se utilizan para tendidos de cables de mayor calibre, ms pesados en tramos ms largos, son caros debido a que se requiere mayor montaje en el herraje.4.- Qu es un interruptor automtico?. Es un dispositivo que sirve para conectar o desconectar el flujo de corriente en una instalacin elctrica en condiciones normales y anormales de operacin, protegiendo al equipo y personal operativo.5.-Menciona cinco tipos de conductores elctricos ms utilizados para instalaciones elctricas tanto industriales y residenciales en baja tensin. Vinanel nylon, vinanel 900, XLP, THW, cordn de uso rudo dos y tres conductores y RHW resistente al calor en ambiente seco y hmedo.6.-Cules son los objetivos de una instalacin?. Son: seguridad en la instalacin, eficiencia, economa, mantenimiento, distribucin de elementos, accesibilidad y carga balanceada.7.-Qu es cada de voltaje? Se entiende por cada de voltaje a la disminucin que existe de voltaje entre el punto de alimentacin hasta el punto de conexin de los equipos a instalar.8.-Cul es el porcentaje de rea que debe ocuparse en el alojamiento de conductores en tubera conduit y ductos cuadrados? Slo se debe ocupar el 40% incluyendo el aislamiento.9.-En qu afecta la longitud de conductores en las instalaciones elctricas? Afecta si no se toma en cuenta que a mayor longitud mayor resistencia elctrica, ocasionando cada de voltaje y por consecuencia calentamiento en los cables.10.-Qu sucede si se trabaja a tensin o voltaje bajo? Sucede que los motores no arrancan y se produce un ruido caracterstico y se sobrecalientan. Las lmparas disminuyen considerablemente su intensidad luminosa y las lmparas fluorescentes no arrancan.11.-Qu sucede si se trabaja a tensin o voltaje alto? Sucede que los motores se sobrecalientan disminuyendo su vida activa y puede ocasionar cruzamiento en el aislamiento y llegan a quemarse en algunos casos. Las lmparas aumentan su intensidad luminosa disminuyendo sus horas de vida.12.-Qu funcin hace la tierra fsica?. Manda a tierra cualquier descarga elctrica protegiendo al equipo instalado y estabiliza el voltaje de trabajo.13.- Qu es el transformador elctrico? Es un dispositivo elctrico que transforma voltaje de alta tensin a voltaje de baja tensin por medio de induccin electromagntica, til para aprovecharse en las casas, oficinas, hospitales, estadios, industrias, escuelas, etc.14.-A qu se le llama ampacidad? Es la capacidad de corriente en amperes que puede soportar un conductor sin causarle dao alguno.15.- CIRCUITO ALIMENTADOR. Conjunto de conductores que alimenta a un grupo de circuitos derivados y reciben la potencia a travs de un tablero principal.16.-CIRCUITO DERIVADO.Conductores del circuito que se alimentan de tableros de distribucin ( centros de carga) hasta la parte final de utilizacin que se llaman receptculos (cargas). Por lo general un circuito derivado cuenta con su proteccin y alimenta a una pequea parte del sistema.

17.- Qu son los tableros? Conjunto de dispositivos de sobrecorriente contenidos en gabinetes accesibles slo por el frente.18.-Qu son y para qu sirven los condulets? Son cajas de conexin especiales con cierre hermtico con tapas y empaques especiales tiles en instalaciones elctricas, estas se conectan en tuberas conduit de pared gruesa, para hacer derivaciones en tomas de energa elctrica para equipos como motores. 19.-Cules son los tipos de instalaciones elctricas que existen? Totalmente visibles, visibles entubadas, temporales, provisionales, parcialmente oculta, ocultas y aprueba de explosin.20.- Cundo debemos utilizar un sistema monofsico a tres hilos? Cuando las cargas a instalar sean monofsicas mayor a 4000 W pero menor a 8000 W.21 FACTOR DE POTENCIA. Representa el tanto por ciento que se aprovecha de la energa que proporciona la compaa suministradora de servicio. En las instalaciones industriales, se permite un factor de potencia por la compaa suministradora del 0.85 hacia arriba, de no cumplirse, la compaa penaliza con recargos en el recibo de cobro por consumo de energa. Por lo que es necesario mantener un consumo inteligente de la energa que suministra la compaa (CFE) a los industriales. El factor de potencia (f.p), tambin se conoce como cos.22 FACTOR POR TEMPERATURA. Se aplica cuando los cables estn expuestos a temperaturas altas (mayor a 30C) ya que a mayor temperatura en los cables disminuye la capacidad de corriente aumentando su resistencia por lo consiguiente aumento de calor en los mismos.23.-Qu funciones cumple un interruptor termomagntico automtico? La parte trmica funciona cuando existe sobrecarga hay un aumento de temperatura y posee un bimetlico que abre dejando fuera e circuito. La parte magntica funciona al detectar una elevada corriente (corto circuito), y por induccin electromagantica lo hace disparar al instante dejando fuera el circuito.24.-Cmo funcionan los interruptores elctricos manuales operados con fusibles. Estos protegen los circuitos contra sobrecargas excesivas y corto circuitos, se autodestruyen abriendo el circuito. A mayor sobre carga menor tiempo de fusin.25.- Son los materiales ms empleados en conductores elctricos? El cobre y alumninio.26.-Son los agentes que pueden afectar a los conductores en su operacin? Agentes mecnicos, qumicos y elctricos.27.-Son los agentes mecnicos que pueden afectar en la operacin un conductor o cable? Presin mecnica, abrasin, elongacin y doblez a 180.28.- Son los agentes qumicos que pueden afectar la operacin de un conductor. Agua o humedad, hidrocarburos, cidos y lcalis.REALIZA LAS CONEXIONES PARA CONTROLAR LAS LMPARAS

BIBLIOGRAFA1) ELECTRICIDAD OBJETIVA 2GUILLERMO JACOBO MORENOEDITORIAL TRILLAS2) MANUAL DE CONDUMEXMEMORIA DE LOS CICLOS DE CONFERENCIAS SOBRE INSTALACIONES ELECTRICAS DE BAJA TENSIN3) INSTALACIONES ELCTRICAS INDUSTRIALES ENRIQUEZ HARPER4) ABC DEL ALUMBRADO Y LAS INSTALACIONES ELCTRICAS EN BAJA TENSIN ENRIQUEZ HARPER EDITORIAL LIMUSA2DA. EDICIN5) ABC DE LAS INSTALACIONES ELCTRICAS INDUSTRIALESENRIQUEZ HARPEREDITORIAL LIMUSA