fasciculo 1

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

MMAATTEERRIIAALL DDIIDDAACCTTIICCOO

CCUURRSSOO MMOODDUULLAARR

““IINNSSTTAALLAACCIIOONNEESS EELLÉÉCCTTRRIICCAASS””

AACCTTUUAALLIIZZAADDOO AALL 22001122

MMÓÓDDUULLOO II:: ““IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN DDEE CCAAJJAASS YY

EELLEECCTTRROODDUUCCTTOOSS””

FFAASSCCÍÍCCUULLOO 0011

““IINNSSTTAALLAARR CCIIRRCCUUIITTOO BBAASSIICCOO””

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Fascículo del Curso Modular INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción - SENCICO

Av. De La Poesía 351

Lima 41, Perú

Teléfono: (511) 211-6300

www.sencico.gob.pe

Gerente de Formación Profesional

Maria del Carmen Delgado Rázuri

Documento Elaborado por:

Ricardo Hernández Flores

Equipo Técnico SENCICO

Patricia Mestanza Acosta

Lizbeth Astrid Solís Solís

Erickson Bryan Castro Ibarra

Lima, Perú 2012


PRESENTACION

Este material didáctico escrito presentado en forma de

fascículo, es un documento de estudio que orienta al

participante para el logro de los objetivos de aprendizaje

básicamente en forma individual, de acuerdo a sus

capacidades y potencialidades, así como a su

disponibilidad de tiempo.

Para tal fin, su contenido esta organizado a partir de la

HOJA DE TAREA, que representa el trabajo por hacer,

seguido por la información de carácter tecnológico y de

ser necesario, de los conocimientos matemáticos de

aplicación y de los de lectura de planos.

Finalmente se presentan las operaciones que deben ser

aprendidas para ejecutar la tarea.

Por ser un material didáctico que requiere permanente

revisión y actualización, se agradecerá las sugerencias

que se consideren necesarias para los ajustes

correspondientes.

GERENCIA DE FORMACION PROFESIONAL.


OPERACIONES NUEVAS

MEDIR Y MARCAR

PREPARAR CONDUCTORES

EMPALMAR CONDUCTORES

ARMAR CIRCUITO BÁSICO

MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS

OORRIIEENNTTAACCIIOONNEESS PPAARRAA EELL PPAARRTTIICCIIPPAANNTTEE

EI presente documento que te entregamos en forma de FASCICULO, corresponde a la Unidad Didáctica: HABILITAR ELECTRODUCTOS, del curso de Calificación Ocupacional: INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICACIONES. Contiene lo siguiente:

1. Hoja (s) de Tarea, que corresponde al trabajo por ejecutar

2. Información tecnológica, referida a la tarea

3. Información sobre matemática aplicada en la ejecución de la tarea (de ser necesaria), e

4. Información sobre lectura de planos (de ser necesaria)

5. Las Hojas de Operaciones (nuevas) que incluye la tarea.

EI estudio será realizado en forma individual y te permitirá poner en práctica tus capacidades y potencialidades personales.

Para lograr los objetivos de aprendizaje deberás estudiar en el siguiente orden:

1. Analizar la (s) hoja (s) de tarea para lograr su interpretación y tengas claro lo que tienes que hacer

2. Estudiar la información tecnológica de matemática aplicada y de lectura de planos, que te permitirá explicarte el porqué y para qué del trabajo a ejecutar

Si tienes dudas o preguntas que hacer durante el estudio, dirígete a tu instructor, quien te apoyará inmediatamente.

3. Estudiar y analizar las hojas de operaciones, a fin de interpretar el proceso de su ejecución.

EI instructor te demostrará la ejecución de cada una de las operaciones, especialmente las nuevas, y hará que las repitas hasta que logres su dominio.

Cuando hayas concluido con esta etapa, debes elaborar en forma escrita el procedimiento de ejecución de la tarea y presentar el informe a tu instructor quien lo revisará, y de ser aprobado procederás a su ejecución.

Tu evaluación será permanente mediante pruebas escritas respecto a los conocimientos y por observación para las habilidades manuales. La nota mínima aprobatoria es de doce (12)

Aprobada la presente Unidad Didáctica, podrás continuar con el estudio de la siguiente, y así sucesivamente, hasta concluir el modulo correspondiente.

NO OLVIDES: Eres el gestor de tu futuro.

Mientras más rápido aprendas, concluirás tus estudios en menor tiempo.

Tarea Nº 01: “INSTALAR CIRCUITO BASICO”


Título: INSTALAR CIRCUITO BÁSICO

OCUPACIÓN: INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICACIONES Ref: HT -01 IE

Fecha: 2 012

LEYENDA

1: Interruptor termo magnético 220 x 20 A

2: Transformador variable de 0-240 V - AC

3: Lámpara de 100 W, 50 W ó 25 W

4: Empalme (según indicación)

5: Multitester


INDICACIONES PARA EL PARTICIPANTE

- En esta Tarea se realizarán operaciones básicas donde se introducirán los conceptos

y aplicaciones de la electricidad en las edificaciones.

- La práctica se realizará en grupo de 2 participantes.

Nº

EJERCICIO

MATERIALES

01

Ubicar los dispositivos eléctricos en

tablero de madera de 600 x 800 mm

• Tablero de madera de 600 x 800 m x 10

02

Realizar conexiones eléctricas del

Interruptor de protección para lámparas en serie, paralelo y mixto con conductores

eléctricos de cobre: utilizando borneras

• 5 m retazos de conductores TW N°14

• 1 Interruptor termo magnético de 2 x16A

• 2 Borneras de 4 mm Ф Nº 14 (2 x 12)

03

Realizar mediciones de magnitudes

eléctricas comprobando el voltaje,

amperaje y resistencia en cada tipo de

circuito.

• 3 lámparas de 100W



• 3 interruptores simples unipolar

• 5 m cordón mellizo 2 x 16

Nº

OPERACIONES

HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS

01

02

03

04

05

Medir y marcar

Preparar conductores

Empalmar conductores

Armar circuito básico

Medir magnitudes eléctricas

• Metro, wincha

• Alicate de corte diagonal

• Alicate de punta

• Cuchilla de electricista

• Destornillador plano de 4 mm x 4’’

• Destornillador punta estrella Ф 5mm x 4’’

• Multitester, Voltímetro, Ohmmimetro

Amperímetro


FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

La electricidad es parte de nuestra vida e indispensable para nuestra supervivencia. Para

comprenderla y aplicarla, es necesario identificar sus principales magnitudes, conocer las leyes

que la gobiernan, utilizar adecuadamente los instrumentos de medición, las herramientas e

identificar los equipos asociados a ella.

FINALIDAD

Conocer los componentes o partes de una instalación eléctrica en interiores de una edificación.

Identificar las magnitudes eléctricas de uso mas frecuente en una instalación interior. Aplicar las leyes básicas de la electricidad en la solución de circuitos fundamentales. Conectar circuitos básicos a una red de energía y medir sus magnitudes.

GENERALIDADES DE LA ENERGIA

1. LA ENERGIA

¿Qué es la energía?

Se puede concebir como el nivel de capacidad que tiene un cuerpo en un determinado

instante para realizar un trabajo.

Una ley fundamental enuncia que “la energía no se crea ni se destruye, únicamente se

transforma”. Esto significa que, la suma de todas las energías sobre una determinada frontera

siempre permanece constante.

La energía es el alimento de toda actividad humana: mueve nuestros cuerpos e ilumina

nuestras casas, desplaza nuestros vehículos, nos proporciona fuerza motriz y calor, etc.

Por tanto se define como todo aquello que puede realizar un trabajo, ella existe en el

universo en forma natural y la ciencia la emplea directamente tal como está o mediante

ciertas transformaciones, por ejemplo; la energía cinética o mecánica que produce el

movimiento, la energía térmica que produce el calor, la energía lumínica que produce luz, etc.

2. Energía primaria

Son las que proceden de fuentes naturales que pueden ser utilizadas directamente, como es el caso del carbón, petróleo bruto, gas natural, energía hidráulica, solar, nuclear, etc.

3. Energía secundaria

Son las obtenidas a partir de la transformación de fuentes naturales: gasolina, electricidad,

briquetas de carbón, etc.

4. Energía útil

Es la energía de uso final es decir, la que se utiliza como la luz, el calor, la energía química en

una batería, etc.

ELECTRICIDAD

La electricidad es una forma de energía debido al movimiento de electrones que se producen

por diversos medios y que se manifiestan por medio de fenómenos magnéticos, químicos,

caloríficos o luminosos.

GENERACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

La energía eléctrica existe en la naturaleza de diversas formas, para transformar en energía

eléctrica los diferentes tipos de energía es necesario actuar sobre ellos y efectuar la

transformación, una manera de entender este proceso es a partir de la teoría electrónica.

INFORMACIÓN TECNOLÓGICA

Página

1/8 TITULO: ENERGÍA ELÉCTRICA


5. Teoría electrónica

Cualquier átomo esta constituido por un núcleo subdividido a su vez, en protones y neutrones; en torno al núcleo giran los electrones. El protón tiene carga positiva y el electrón carga negativa. En un átomo eléctricamente neutro, el

número de protones es igual al número de

electrones.

Si un átomo pierde electrones queda

electrizado positivamente (mayor cantidad de

protones que electrones); si por el contrario

los adquiere, queda electrizado

negativamente (mayor cantidad de electrones que

protones).

Esta teoría esta basada en la transformación Estructura Atómica

de la energía y utilizada en los diversos trabajos.

Las principales fuentes que permiten dicha transformación de la energía eléctrica son las

siguientes:

FUENTE TIPO DE ENERGÍA

AGUA HIDROELECTRICA

VIENTO EOLICA

SOL SOLAR (PANELES SOLARES)

COMBUSTIÓN DEL CARBÓN, GAS, PETROLEO. TERMICA

CALOR DEL SUBSUELO GEOTÉRMICA

Generación y distribución de la energía por medio de una central hidroeléctrica


Página


Central eléctrica

Transformador

Agua embalsada

Líneas de transmisión

Generador

TurbinaSalida de

agua

Conducto forzado Lecho de roca


TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN

MAGNITUDES BÁSICAS Y SUS UNIDADES

Las magnitudes básicas que se manifiestan en la generación de la energía eléctrica para su

utilización son:

Tensión eléctrica

Corriente eléctrica Resistencia eléctrica

Tensión eléctrica (U) Es la fuerza que impulsa a los electrones en un conductor. A la Tensión Eléctrica también se le conoce como diferencia de potencial. La unidad de la tensión es el VOTIO (V) que representa la entrega de la energía de un Joule para producir un flujo de 6.2x1018 electrones/segundo entre 2 puntos. Para expresar tensiones elevadas se utiliza el múltiplo del voltio: Kilovoltio (KV)

1KV = 1 000 V.

Las tensiones eléctricas se clasifican según sus valores en:

BAJA TENSIÓN Valores menores a 1000 V.

MEDIA TENSIÓN Sobre 1 000 a 10 000 V.

ALTA TENSIÓN Sobre los 10 KV.


Página


Grandes

clientes

industriales

Estación de

transmisión de

gran capacidadColegios

Estación de

transmisión

Pequeños clientes

industriales

Líneas de

transmisión

Instalaciones de generación

Clientes

residenciales

y rurales

Estación de

transmisión


MEDIDA DE TENSION ELECTRICA

Para medir la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito se utiliza un

instrumento llamado Voltímetro, que se conecta en paralelo con la fuente de energía a

medir o con el receptor

2. CORRIENTE ELÉCTRICA

Una fuente de tensión separa cargas obteniendo de este modo una tensión. Esta tensión

intenta volver a unir las cargas, pero las fuerzas de separación de cargas impiden que esto

ocurra en el interior de la fuente de tensión.

Sin embargo, si se conecta una lámpara a la fuente a través de unos conductores, a través de

estos pueden volver a unir las cargas, con lo que tenemos un circuito eléctrico.

En este caso disminuye la diferencia de cargas y también la tensión, por lo tanto en la fuente de tensión vuelve a preponderar las fuerzas separadores que dividen nuevas cargas. Rápidamente se recupera el estado original. Por los conductores y por la lámpara circulan cargas (electrones). Como en la fuente se

produce simultáneamente una separación de cargas, los electrones también circulan por el

interior de la fuente. Por tanto, existe un flujo cerrado de cargas. El movimiento ordenado de

electrones es la corriente eléctrica.

La compensación de la diferencia de cargas sólo puede efectuarse cuando existe una tensión. Por

tanto la relación entre tensión y corriente es la misma que entre causa y efecto.

Representación simbólica del flujo de

electrones en un circuito eléctrico

PRODUCE

TENSION --------------- CORRIENTE (CAUSA) (EFECTO)

No solo es importante saber si circula corriente y en que sentido, sino también cuan intenso es el

movimiento de cargas.


Página


GENERADOR

RECEPTOR

v


La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga (número de electrones) que

circula por segundo a través de un conductor que tiene una determinada sección.

Su unidad es el AMPERE (A), que se define como el paso a través de la sección transversal

de un conductor de 6,2 x 1018 electrones en un segundo

Para expresar intensidades de corriente de pequeños valores se utilizan submúltiplos del Amper:

Mili Amper (mA) que equivale a la milésima parte del Amper 1 mA = 0,001 A (10 –3 A) Micro Amper (uA) que equivale a la millonésima parte del Amper 1 uA = 0,000001 A (10 –6 A)

Que efectos produce la corriente eléctrica?

Pueden distinguirse los siguientes efectos y sus aplicaciones:

- Efecto calorífico plancha eléctrica, cocina eléctrica, calentador de agua, …

- Efecto luminoso lámparas incandescentes, fluorescentes, …

- Efecto magnético principio de funcionamiento de motores eléctricos

- Efecto químico si se produce descomposiciones de materiales

- Efecto fisiológico

MEDIDA DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE

Para medir la Intensidad de Corriente de un circuito se utiliza un instrumento llamado AMPERÍMETRO, quien se conecta en serie con la resistencia que se quiere conocer la intensidad que pasa a través de él para producir el efecto.

TIPOS DE CORRIENTE

Corriente continua (DC): Fluye siempre en la misma dirección y con la misma intensidad, tiene una determinada polaridad.

o Corriente alterna (AC): Fluye primero en una dirección y luego en sentido inverso haciendo lo que se conoce como un ciclo de corriente alterna. La velocidad con que se repite en ciclo se denomina frecuencia.


Página


GENERADOR

RECEPTOR

v

A


RESISTENCIA ELÉCTRICA (R)

La resistencia eléctrica es la propiedad de los materiales de presentar una determinada oposición al paso de la corriente eléctrica.

Su unidad es el OHM, que equivale a la oposición que presenta un circuito al dejar pasar una intensidad de 1 Amper al aplicarle una tensión de 1 Volt.

Para expresar resistencia de valores elevados se utilizan los múltiplos del Ohm:

Kilo Ohm (KΩ) que equivale a la mil Ohms 1 KΩ = 1 000 Ω (10 3 Ω)

Mega Ohm (MΩ) que equivale a 1 millón de Ohms 1MΩ = 1 000 000 Ω (10 6 Ω)

MEDIDA DE LA RESISTENCIA

Para medir la resistencia eléctrica de un receptor o una carga o realizar pruebas de continuidad se utiliza un instrumento llamado OHMIMETRO, que se conecta en paralelo con la resistencia que se quiere conocer, teniendo en cuenta que antes de efectuar la medición verificar que el circuito esté desconectado ¡SIN TENSIÓN! y para medir resistencias de alto valor o la resistencia de aislamiento de una instalación eléctrica se utiliza el MEGOHMETRO. RESISTENCIA ELÉCTRICA DE CONDUCTORES

Cada tipo de conductor eléctrico bajo características físicas similares, ofrece un grado de

dificultad diferente de otro, cuando circula por ellos una corriente eléctrica.

La resistencia eléctrica de un material conductor depende fundamentalmente de tres

factores:

1. Naturaleza del conductor, conocido como resistividad del conductor que se denota

con la letra griega Rho () que se mide en Ω x mm2/m.

VALORES DE RESISTIVIDAD DE ALGUNOS MATERIALES

MATERIAL PLATA COBRE ALUMINIO NICROM

Ω x mm2/m 0,0169 0,0175 0,026 0,94 ~ 1

2. Longitud (L), que tiene una relación directa con la resistencia del conductor, es decir que a medida que aumenta la longitud la resistencia aumenta, Se mide en metros.

3. La sección del conductor (S), que tiene una relación inversa con la resistencia, es decir que mientras la sección aumenta en el conductor la resistencia disminuye.

Los tres factores se relacionan matemáticamente con la siguiente ecuación:

R = L / S Ohms (Ω)


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GENERADOR

RECEPTOR

U CIRCUITO

SIN TENSIÓN

TABLERO

Ω

MΩ


P = U x I (W)

POTENCIA ELECTRICA (P).

Potencia eléctrica se denomina a la capacidad para realizar trabajo eléctrico y es equivalente al producto de la tensión (U) por la Intensidad de corriente (I), es decir:

La unidad de la potencia eléctrica es el Vatio (W), y los múltiplos usados son el kilovatio (KW) y

el Megavatio (MW).

Conversiones

1 KW = 1 000 W. 1 MW = 106 W

Caballo de fuerza (HP) 1 HP = 746 W.

Caballo de Vapor (CV) 1 CV = 736 W

ENERGIA. (E) La energía o trabajo consumido es igual a la potencia multiplicada por el tiempo que funciona un

circuito o una instalación.

Se expresa por lo común en Kilo vatios – hora. Un Kilovatio-hora es igual a 1000 vatios durante

una hora.

El precio del Kilovatio-hora suele ser distinto para las diferentes clases de usuarios (Tarifa), la

energía se obtiene considerando la siguiente ecuación:

E = P x t (KW/h) E = U x I x t (KW/h)

RESUMEN

CUADRO DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS

MAGNITUDES UNIDADES INSTRUMENTO DE MEDICIÓN

TENSIÓN ELÉCTRICA V, KV Voltímetro

INTENSIDAD DE CORRIENTE A, mA, uA Amperímetro

RESISTENCIA ELÉCTRICA Ohmio (Ω), Mohm (MΩ) Ohmímetro, Megóhmetro

POTENCIA ACTIVA W, kW, MW Vatímetro, kilovatímetro

ENERGÍA ACTIVA W h, KW h Contador de Energía


Página



CIRCUITO ELECTRICO BASICO

El circuito eléctrico es el camino que debe recorrer la corriente eléctrica para

producir un efecto físico, transformando en calor, luz o movimiento.

ESTRUCTURA

1. Fuente de alimentación, que proporciona la energía necesaria para que circule la corriente. 2. Un receptor, que puede ser una lámpara, un motor u otro artefacto eléctrico. 3. Conductores, sirven como camino para que la corriente circule a través de él y produzca el

efecto. 4. Un interruptor, que permite controlar el funcionamiento del circuito.

LEY DE OHM

El famoso físico George Ohm descubrió experimentalmente la relación que existe entre las tres

magnitudes eléctricas conocidas, estableciendo una ley que lleva su nombre y cuyo

enunciado es el siguiente:

“En un circuito eléctrico, la intensidad de corriente es directamente proporcional a la Tensión

aplicada (U) e inversamente proporcional a la Resistencia” (R).

Relación matemática

R

U I

Ohm

Voltio Amperio

Según esta ley dado dos factores conocidos se puede hallar un tercero desconocido. Como también se puede emplear el “triángulo de memoria”, al cubrir con un dedo una de las magnitudes que se desea conocer y dividiendo o multiplicando las magnitudes conocidas.

U = I x R (V)

R

U I (A)

I

U R

(Ω)


Página


U R

U

VOLTIOS

R

OHMIOS

I

AMPERIOS

TRIÁNGULO NEMOTÉCNICO


APLICACIÓN

1.- Calcular la intensidad de corriente que circula por una resistencia de 55 ohmios, a la

que se le aplica 220 v.

DATOS FÓRMULA SOLUCIÓN

I = ? U 220

U = 220 v I = —— I = ———— = 4 A

R = 55 R 55

Respuesta: Circula una corriente de 4 amperios.

2.- Que resistencia debe conectarse a un circuito para que circule una corriente de 0 ,5 Amperios cuando se aplica una tensión de 220 V.


R =? U 220

I = 0,5 Amp. R = —— R = ———— = 440 ohmios

U = 220 v I 0,5

Respuesta: La resistencia que debe conectarse al circuito es de 440 ohmios.

3.- A través de una resistencia de 110 ohm debe circular una corriente de 0,8 Amp.

Qué tensión debe aplicarse al circuito?


U =? U = I x R U = 0,8 x 110

I = 0,8 Amp U = 88 V

R = 110 Ohmios

Respuesta: La tensión a aplicar es de 88 voltios.

EJERCICIOS DE APLICACIÓN.

1.- Calcular la intensidad que circula por una resistencia de 1K, si se aplica una

tensión de 220 voltios.

2.- Se tiene el siguiente circuito: Calcular el valor de U

3.- Del siguiente circuito hallar el valor de R

MATEMATICA APLICADA

Página


U R = 50

3,5 A

U

220 V

R = ?

200 mA


ACIONES ELECTRICAS

4.- Cambie los valores de tensión

Tarea a. b. c. d. e. f.

dado 3 KV 10 mV 220 V 0,6 V 380 KV 520 mV

buscado V V KV mV V V

5.- Cambie los valores de corriente


dado 75 mA 0,32 A 600 mA 0,8 mA 900 uA 0,09 KA

buscado A mA A uA mA A

6.- Cambie los valores de Resistencia


dado 100 m Ω 1 500 m Ω 220 Ω 3,3 K Ω 470 K Ω 6,8 M Ω

buscado Ω K Ω K Ω Ω MΩ KΩ

7.- Una espiral calentadora tiene una resistencia de 40 Ω y está conectada a una tensión de

220V. Calcule la Intensidad de corriente.

8.- La placa calentadora de una cocina eléctrica de 220 V/ 2 KW tiene una resistencia de

24,2 Ω. Calcule la intensidad de corriente que toma.

9.- Un conductor de cobre con una sección de 1,5 mm2 tiene una longitud de 100 m. ¿Qué

valor tiene la resistencia del conductor?

10.- Hallar la resistencia del filamento en funcionamiento y la intensidad de corriente que

absorberán las lámparas cuyas características indican:

L1 (25 W, 220 V) R = I =

L2 (40 W, 220 V) R = I =

L3 (100 W, 220 V) R = I =

L1 (40 W, 110 V) R = I =

11.- Qué intensidad se puede transmitir por un alambre de cobre de 3400 m de longitud y 16

mm2 de sección, si la caída de tensión debe ser de 8 V.

MATEMÁTICA APLICADA

Página

2/2 TITULO: LEY DE OHM


CONDUCTORES ELECTRICOS.

Para las instalaciones eléctricas, se utilizan conductores cuyas características cumplan con las condiciones de menor resistencia al paso de la corriente y capacidad mecánica para la manipulación, transporte e instalación.

El mercado destinado a la fabricación de conductores eléctricos ofrece una gran variedad, sus cualidades específicas difieren tanto en la característica de los materiales empleados como en los aislamientos, construcción y protección del propio conductor.

MATERIALES UTILIZADOS PARA LA FABRICACIÓN DE CONDUCTORES ELECTRICOS. La mayor parte de los conductores empleados en las instalaciones eléctricas están fabricados de cobre o aluminio por ser materiales con mayor conductividad y con un costo bajo como para que resulten económicos las instalaciones.

Comparativamente el aluminio es 16% menos conductor que el cobre, pero mucho más liviano.

En el cobre usado en conductores eléctricos se distinguen dos temples o grados de suavidad del metal: Blando o recocido y duro, con propiedades algo diferentes, siendo el cobre blando el de mayor conductividad eléctrica y el cobre duro el de mayor resistencia a la tracción.

PARTES QUE COMPONEN LOS CONDUCTORES ELECTRICOS

Los conductores eléctricos se componen de tres partes diferenciadas:

El alma o elemento conductor El alma se fabrica de cobre y su objetivo es servir de camino a la energía eléctrica

desde las centrales generadoras a los centros de distribución (subestaciones y redes

de distribución), para alimentar a los diferentes centros de consumo (instalaciones

industriales, comerciales, residenciales y domésticas).

El aislamiento El objetivo del material aislante es evitar que la energía eléctrica que circula por él,

entre en contacto con las personas o con objetos que forman parte de una instalación.

Del mismo modo el aislamiento debe evitar que conductores de distinta tensión

eléctrica puedan hacer contacto entre sí.

Los diferentes tipos de aislamiento de los conductores están dados por su

comportamiento térmico y mecánico, considerando el medio ambiente, la canalización

que se usará, la resistencia de los agentes químicos, a los rayos solares, a la humedad,

la alta temperatura, llamas, etc. Entre los materiales empleados para el aislamiento de

los conductores podemos mencionar al cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno (PE), el

polietileno reticulado (XLPE), el caucho, la goma, el neoprén y el nylon.

Las cubiertas protectoras El objetivo fundamental de las cubiertas protectoras es proteger la integridad física del

aislamiento y del alma conductora contra daños mecánicos, tales como raspaduras,

golpes, etc.

Si las protecciones mecánicas son de acero, latón u otro material resistente, a éstas se

les denomina armadura. La armadura puede ser de cinta, alambre o alambres

trenzados.


Página

1/12 TITULO: CONDUCTORES


Los conductores también pueden estar dotados de una protección del tipo eléctrico

formado por cintas de aluminio o cobre. En el caso que la protección, en vez de cinta

esté constituida por alambres de cobre, se le denomina pantalla.

CLASIFICACION DE LOS CONDUCTORES ELECTRICOS.

Los conductores eléctricos se fabrican de sección circular sólido o cableado, dependiendo de la cantidad de corriente que vayan a conducir y del lugar donde se instalará; aunque en algunos casos se fabrican de secciones rectangulares para altas corrientes. Los conductores se clasifican por su constitución, por el número de conductores y por su

aislamiento.

POR SU CONSTITUCION.

Se dividen en alambres (hilos) y cables rígidos y flexibles (cordones).

Por alambre se entiende al conductor formado por una sola alma (hilo) de cobre o aluminio.

El cable flexible (cordón) en un conductor formado por varios hilos de sección delgada

unidos eléctricamente.

El cable rígido es un conductor formado por hilos más gruesos que los cordones, los

cuales pueden ser de forma circular y transportan corrientes de alto valor.

STALACIONES ELECTRICAS


Página



POR EL NÚMERO DE CONDUCTORES.

Se dividen en unipolares y multipolares (monoconductor y multiconductor).

Monoconductor: Los conductores

unipolares son aquellos que están

constituidos por un solo hilo, cordón

o cable.

Multiconductor: conductores

eléctricos constituidos por varios

alambres, cordones o cables

aislados entre si y una cubierta

protectora común.

POR SU AISLAMIENTO.

Un conductor eléctrico se considera aislado cuando está protegida por algún tipo de

material aislante. Los productos utilizados en el aislamiento de los conductores son

materiales termoplásticos (cloruro de polivinilo PVC, polietileno, poli estireno) o el papel

impregnado en aceite.

Por su aislamiento los conductores se clasifican en:

CONDUCTORES DE USO GENERAL.

Son aquellos que están constituidos por el conductor, el aislamiento y en algunos tipos

por una cubierta protectora.

Principalmente se utilizan para circuitos de alumbrado, tomacorrientes , tableros

de distribución, tableros de control, circuitos alimentadores de motores eléctricos,

alimentación de cargas móviles, redes de distribución primaria o secundaria ,etc.

CABLES DE ENERGIA.

Son aquellos que están constituidos por el conductor, la pantalla semiconductora para

permitir que los esfuerzos eléctricos en el aislamiento sea de forma radial y simétrica, el

aislamiento que soporta la tensión aplicada, la armadura metálica para proteger al cable

contra agentes externos esfuerzos de tensión extraordinarios y la cubierta o

chaqueta que proporciona protección contra el ataque del tiempo y los agentes

externos.

INSTALACIONES ELECTRICAS


Página



IDENTIFICACION DE LOS CONDUCTORES ELECTRICOS. Los conductores eléctricos se identifican en cuanto a su tamaño por un calibre, que

puede ser expresado en AWG (American Wire Gage) o MCM (circular mil) para

conductores de mayor sección según la norma americana o en mm2 según la norma

IEC.

ESCALA AWG

CALIBRE DEL CONDUCTOR SECCIÓN REAL

AWG/MCM mm2

ALAMBRES

Nº 18 AWG 0,8

N° 16 AWG 1,31

N° 14 AWG 2,08

N° 12 AWG 3,31

N° 10 AWG 5,3

CABLES

N° 14AWG 2,08

N° 12 AWG 3,31

N° 10 AWG 5,3

N° 8 AWG 8,42

N° 6 AWG 13,3

N° 4 AWG 21,1

N° 2 AWG 33,6

N° 1AWG 42,4

N° 1/0 AWG 53,4

N° 2/0AWG 67,4

N° 3/0 AWG 85,1

N° 4/0 AWG 107,2

N° 250 MCM 126,7

Nº 300 MCM 151,9

Nº 350 MCM 177,5

Nº 400 MCM 202,8

Nº 500 MCM 253,1

STALACIONES ELECTRICAS


Página




Página


ESCALA MILIMÉTRICA. La Comisión Internacional de Electrotecnia (IEC) designa los calibres

de los conductores de acuerdo a la sección transversal en milímetros cuadrados.

SECCIÓN NOMINAL

( mm2 ) Nº DE HILOS

ALAMBRES

0,75 1

1 1

1,5 1

2,5 1

4 1

6 1

10 1

CABLES

2,5 7

4 7

6 7

10 7

16 7

25 7

35 7

50 19

70 19

95 19

120 37

150 37

185 37

240 61

300 61

400 61

500 61



Página


CARACTERISTICAS DE ALGUNOS TIPOS DE CONDUCTORES.

• Alambres cables tipo TW. Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado concéntrico; con un aislamiento de cloruro de polivinilo ( PVC ), pueden trabajar hasta 60ª C y su tensión de servicio, dependiendo de la marca, puede ser de 600 V, 750V, ó 1KV. Se utiliza para instalaciones en interior de locales con ambiente seco o húmedo, conexiones de tableros de control, etc.

• Alambres y cables tipo THW. Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado concéntrico, con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) especial, resistente al calor, humedad, aceites y agentes químicos. Trabajan hasta 75ª C y su tensión de servicio dependiendo de la marca, puede ser de 600V, 750V ó 1KV.Se utiliza en edificios públicos, hoteles, almacenes, industrias, conexión de tableros de control y en todas las instalaciones donde se requieran características superiores al TW. Especialmente se aplican en instalaciones donde se produce sobrecargas frecuentes de corto tiempo. El conductor THW – 90 puede operar hasta 90° C y se utiliza

principalmente dentro de aparatos de alumbrado con lámparas de

descarga.

Alambres y cables tipo THHW

Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado

concéntrico, con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) especial,

resistente al calor, humedad, aceites y agentes químicos. Trabajan

hasta 105°C y su tensión de servicio dependiendo de la marca,

puede ser de 600V, 750V.

Se utilizan principalmente dentro de aparatos de alumbrado con

lámparas de descarga, con temperatura de ambiente máxima de

70°C.

Cordón Flexible

Conductor de cobre electrolítico recocido, flexible, cableado en haz,

con aislamiento de PVC sobre dos conductores en paralelo (mellizo).

Pueden trabajar hasta 60°C y su tensión de servicio, dependiendo de

la marca, puede ser de 300 V ó 600 V. Se utilizan principalmente

para instalaciones móviles y fijas donde se requiera conductores

flexibles.

Alambres y Cables NH – 80

Conductor de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado.

Aislamiento de compuesto termoplástico no halogenado.

Aplicación especial en aquellos ambientes poco ventilados en los

cuales ante un incendio, las emisiones de gases tóxicos,

corrosivos y la emisión de humos oscuros, pone en peligro la

vida y destruye equipos eléctricos y electrónicos. En caso de

incendio aumenta la posibilidad de sobrevivencia de las posibles

víctimas al no respirar gases tóxicos y tener una buena

visibilidad para el salvamento y escape del lugar.


Alambres y Cables NHX - 90

Conductor de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado.

Aislamiento de compuesto termoestable no halogenado.

Aplicación especial en aquellos ambientes poco ventilados en los

cuales ante un incendio, las emisiones de gases tóxicos, corrosivos

y la emisión de humos oscuros, pone en peligro la vida y destruye

equipos eléctricos y electrónicos en edificios residenciales, plantas

industriales, discotecas, teatros y en todas las instalaciones en

ductos que requieran capacidades de corriente mayores al NH-80.

Cordón Tipo Vulcanizado

Cordón con dos o tres conductores de cobre electrolítico

recocido flexible, cableado en haz, aislados con PVC, trenzados,

con relleno de PVC cubierta protectora de PVC. Trabajan

dependiendo de la marca hasta 60°C ó 70° C y su tensión de

servicio puede ser de 300V, 500V.

Se utilizan para servicios no muy pesados, en lugares secos o

húmedos. Alimentación de aparatos eléctricos de uso doméstico,

tales como: refrigeradoras, lavadoras, aspiradoras, batidoras, etc.

Herramientas eléctricas portátiles como taladros, lijadoras etc.

Alambre tipo TWT ( INDOPRENE ) Formado por 2 o 3 conductores de cobre electrolíticos blandos,

sólidos; aislados individualmente con PVC y reunidos en paralelo

en un mismo plano con una cubierta exterior también de PVC.

Trabajan dependiendo de la marca hasta 60°C y su tensión de

servicio puede ser de 600V, 750V.

Se utilizan en instalaciones interiores, visibles o empotradas

directamente en el interior de muros o paredes; sobre armaduras

metálicas y de madera o a través de ellas; empleándose como

conductores de circuitos alimentadores o derivados.

NORMAS.

En el capitulo 4 del código nacional de electricidad fija las normas de fabricación, instalación,

precauciones, utilización y condiciones generales para los conductores eléctricos.

El acápite 4.2.2. Establece las condiciones específicas para los conductores de tensión

nominal no mayores de 600V, que son los que se aplican para las instalaciones de baja

tensión.

La fabricación de conductores para baja tensión deben cumplir lo prescrito en la tabla 4-lV que

se define para cada tipo de conductor, su uso, temperatura máxima de operación,

aislamiento y cubierta protectora.

Los conductores normalmente usados en interiores y para instalaciones en tuberías

metálicas y de PVC figuran en la tabla 4-lV


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SELECCIÓN DE CONDUCTORES ELECTRICOS. Ingenieros, técnicos, instaladores y usuarios finales deben tener en consideración, desde la

concepción y diseño de cualquier proyecto, el equilibrio que necesariamente debe existir entre

el consumo de energía y la instalación que la dará soporte.

La inversión inicial efectuada en el diseño y mantenimiento garantizará, un significativo ahorro de

energía durante la vida de las instalaciones.

Para dimensionar adecuadamente un conductor debemos tener en consideración lo

siguiente:

1.- La capacidad de corriente debe ser por lo menos igual (se recomienda que sea mayor) a la exigida por el circuito o la carga en condiciones extremas. 2.- La caída de tensión en los extremos de la carga. Se recomienda que el valor sea cercano al

3% de la tensión de servicio. 3.- La capacidad de cortocircuito, es decir, cuanta sobrecarga puede soportar el circuito, lo que

dependerá directamente de cómo se haya diseñado la conexión.

4.- El análisis técnico – económico de la selección del conductor. ESPECIFICACIONES Como un ejemplo de las especificaciones para conductores en los proyectos de baja tensión se incluye en el siguiente texto:

CONDUCTORES DE ALIMENTACION Y DISTRIBUCION

Todos los conductores de distribución para alumbrado y tomacorrientes serán de cobre electrolítico recocido con aislamiento termoplástico del tipo THW y se usará como mínimo el de 2,5 mm2 salvo indicación..

Todos los conductores de alimentación a tableros de alumbrado, tomacorrientes, tableros de fuerza, salidas de fuerza, serán de cobre electrolítico recocido con aislamiento termoplástico del tipo THW.

Los conductores de sección superiores a 10 mm2 serán cableados.

Los sistemas de alambrado en general deberán satisfacer los siguientes requisitos básicos:

1. Se limpiaran y secarán las tuberías y se barnizarán las cajas. Para facilitar el paso de los conductores se empleará parafina, no debiedo usarse grasa.

2. Los conductores serán continuos de caja a caja, no permitiendose empalmes que queden dentro de las tuberías.

3. Los empalmes de los conductores en todas las líneas de alimentación entre tableros se harán soldados con conductores y terminales de cobre, protegiéndose y aislándose debidamente.

4. Los empalmes de las líneas de distribución se efectuarán en las cajas y serán eléctrica y mecánicamente seguros cubiertos con cinta aislante.

5. El alambrado de los sistemas de corriente débil serán efectuados por los suministradores de los equipos o por el contratista con vigilancia de los suministradores.

6. En todas las salidas para equipos se dejarán conductores enrollados adecuadamente, en longitud suficiente para alimentar las máquinas, de por lo menos 1,,5m de longitud en cada línea.


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Los alambres y cables utilizados en las instalaciones domiciliarias en edificaciones conocidos también como cables ferreteros, se identifican según el cuadro siguiente:

INDECOPI CEPER OTROS

TW TW THW THW

THHW

TWT Biplasto Indroprene

SPT-2 y SPT-3 Flexiplast Mellizo CTM

SVT -SVTO NLT

SJT -SJTO Biplastoflex NMT

ST-STO ST-STO NPT

Soldaflex WS

Cable Antena TV

Antena TV Coaxial

Cordón para Plancha

MATERIALES AISLANTES Se denomina aislante eléctrico a toda sustancia de muy baja conductividad eléctrica, tal que el

paso de corriente a través de ella se le considera despreciable.

En electrotecnia, los materiales aislantes son de gran importancia porque cumplen las

siguientes funciones:

Permiten aislar eléctricamente los conductores eléctricos entre sí respecto a tierra o masa. Modifican considerablemente el flujo que los atraviesa.

TIPOS

Los más comunes son la goma, la madera, el vidrio, el plástico, la baquelita, etc. Los materiales aislantes más utilizados en la fabricación de los conductores eléctricos para interiores son los termo plásticos, clasificados en polivinilo de cloruro (PVC); polietileno (PE) y polietileno reticulado (XLPE) cada uno con sus características particulares.

CARACTERISTICAS

PVC

PE

XLPE

Rigidez Dieléctrica kv/mm 12 20 20

Constante k, resistencia de aislamiento Megohm/Km.

75 10000 10 000

Temperatura máxima operación. GC

60 75 90

Temperatura de sobrecarga. GC

100 90 150

Temperatura de corto circuito. GC

160 150 250

Resistencia a la humedad

BUENA Excelente Excelente

Resistencia a la abrasión

BUENA Buena Excelente

Resistencia corte por compresión BUENA Buena Excelente

APLICACIONES Los aislantes se utilizan según la aplicación de los conductores. Así tenemos que para conductores en instalaciones interiores fijos; los más usados son el TW (resistente a la

humedad) y el THW (resistente a la humedad, al calor y agentes químicos).ELECTRICAS


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10/12 TITULO: EMPALMES ELÉCTRICOS

Se entiende por empalme a la unión de dos o mas conductores con la finalidad de

establecer la continuidad de la corriente eléctrica entre ellos, de tal manera que esté

asegurada la conductividad igual que en cualquier punto de la línea.

1. Importancia de los empalmes

Generalmente al hacer la instalación eléctrica de un sistema, se tiene la necesidad de efectuar empalmes de diversas clases o tipos. Es por esta razón que es de suma importancia para cualquier electricista, ya sea cuando hace una instalación nueva o cuando efectúa trabajos de mantenimiento o reparación, conocer bien los métodos correctos para empalmar conductores eléctricos.

Los empalmes bien realizados serán de gran duración, teniendo en cuenta el aislamiento o el mismo conductor; por el contrario los empalmes mal realizados serán una fuente de dificultades, porque producirán recalentamientos, circuitos de elevada resistencia, deteriorarán su aislamiento hasta producir niveles de cortocircuito con posibilidades de incendio debido a las chispas producidas producto de un falso contacto en algún punto de la instalación.

2. Requisitos de un buen empalme

Deben ser eléctricamente seguros, de tal manera que aseguren una buena conductividad, no haya resistencia al paso de la corriente eléctrica de un conductor a otro, no recaliente producto de falsos contactos. Una mala conductividad se comprueba cuando la resistencia del circuito aumenta debido al mal empalme.

Deben ser mecánicamente seguros y fuertes que permita soportar la tracción mecánica del peso de los conductores, así como cualquier esfuerzo inesperado a que puedan estar sometidos.

3. Pasos importantes que deben observarse en la ejecución de un buen empalme debe considerar los siguientes pasos:

a. Aislamiento; es decir quitar el aislamiento de los conductores que se deben empalmar sobre una longitud apropiada a partir del punto en el que hay que efectuar el empalme.

En este proceso de quitar aislamiento se debe evitar dañar o maltratar el cobre, ya que de suceder esto se reduce la sección del conductor y se facilita mucho la rotura del conductor en este punto.

b. Limpieza del conductor, en este paso se debe considerar la superficie del cobre sin impurezas, teniendo cuidado de no quitar el cobre a fin de no disminuir su sección. Este proceso de limpieza tiene dos objetivos:

Asegurar un buen contacto eléctrico.

Facilita la soldadura del empalme.

TIPOS

Considerando su forma de ejecución los empalmes pueden realizarse por presión y soldadas;

los empalmes más utilizados en instalaciones eléctricas son por presión los cuales son:

• Empalme unión simple.

• Empalme unión Western unión.

• Empalme trenzado de dos y tres conductores.

• Empalme en derivación simple o “T” y doble.

• Empalme de derivación con amarre de seguridad.

• Empalme tipo accesorio.


APLICACIONES

Se utilizan para conectar los conductores a los accesorios, unión entre alambres, entre

cordones y entre cables así como entre alambres y cordones.

PRECAUCIONES

Evite maltratar el cobre cuando quite el aislamiento del conductor.

UNION SIMPLE

WERTERN UNION

TRENZADO DE 2 CONDUCTORES

TRENZADO DE 3 CONDUCTORES


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11/12 TITULO: EMPALMES ELECTRICOS

DERIVACIÓN SIMPLE

DERIVACIÓN DOBLE


EMPALME TIPO ACCESORIO


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12/12 TITULO: EMPALMES ELECTRICOS

DERIVACIÓN CON AMARRE DE SEGURIDAD

1

3 2

4

ALAMBRE

CORDON


TABLA DE CONVERSIONES

MAGNITUD

UNIDAD SÍMBOLO

MÚLTIPLO

SUBMÚLTIPLO

TENSION

U

Voltio

1 v

V

Kilovoltio (Kv)

1Kv = 1 000 v

INTENSIDAD

I

Amperio

1A

A

Kiloamperio (KA)

1 KA = 1000 A

Miliamperio (mA)

1 mA = 10-3 A

Microamperio (mA)

1 mA = 10-6 A

RESISTENCIA

R

Ohmio

1 W

W

Kilo Ohm (K Ω)

1K Ω = 1 000 Ω Mega Ohm (M Ω)

1 M Ω = 106 Ω

CIRCUITOS Según la forma que se unan los elementos que conforman un circuito, éstos pueden ser:

a. Circuito Serie.

b. Circuito Paralelo.

c. Circuito serie-paralelo (Mixto).

a. CIRCUITO SERIE

Consiste en conectar los

elementos uno detrás de

otro. Únicamente el

extremo del primer

elemento y un extremo

del último están

conectados a la fuente

de tensión.

CARACTERÍSTICAS

• La intensidad de corriente es la misma en cualquier punto del circuito.

I = constante.

• La tensión total es la suma de las tensiones parciales. UT =

U1 + U2 + U3 +............ + Un

• La resistencia total es la suma de las resistencias parciales.

RT = R1 + R2 + R3 +............. + Rn

TECNOLOGÍA DEL OFICIO

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1/4 TITULO: CIRCUITOS

R1 R2 R3

U3U2U1

L1

L2


Ejemplo:

En el siguiente circuito, calcular:

1. La resistencia equivalente.

2. La intensidad de la corriente.

3. La caída de tensión en cada resistencia.

SOLUCIÓN

• Para hallar la resistencia equivalente usamos la característica “c”.

Rt = r1 + r2 + r3

Para el caso: Rt =?

r1 = 50 Ω

r2 = 30 Ω

r3 = 20 Ω

Rt = 50 + 30 + 20 = 100 ohmios

• Para hallar la intensidad de la corriente usamos la ley de Ohm y la característica “a”

I =

U

R

Donde: U = 220 U I =

220 U =

2,2 A

R = 100 Ω 100 Ω

I =?

• Para hallar la caída de tensión en cada resistencia usamos la característica “b”

Ut = v1 + v2 + v3

Ut = I x R1 + I x R2 + I x R3 Ut = 2,2 x 50 + 2,2 x 30 + 2,2 x 20 Ut = 110 + 66 + 44 Ut = 220 v


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Página


APLICACIONES PRÁCTICAS

• En instalaciones eléctricas para edificaciones el uso de este circuito es muy limitado debido a que si un elemento queda desconectado (abierto), todo el circuito se desconecta o queda fuera de servicio.

• Su aplicación está dado en las luces de navidad y en los circuitos de maniobra de electro bombas y otros automatismos.

b. CIRCUITO PARALELO.

Dos o más elementos están conectados en paralelo (derivación) cuando las entradas se conectan a un borne común y por otra parte sus salidas a otro borne, también común. Dicho de otra manera, cada elemento o receptor recibe la misma tensión de alimentación.

I

CARACTERISTICAS. 1. La tensión aplicada en cada una de las cargas o resistencias es la misma. 2. La intensidad de corriente total es igual a la suma de las intensidades parciales que

consume cada resistencia. IT = I1 + I2 + I3 + ....... In

3. El valor de la resistencia total o equivalente es menor que el valor de la menor resistencia conectada en el circuito.

Para dos resistencias de distinto valor:

Para n Resistencias de igual valor

n = Nº de Resistencias

R = Valor de una Resistencia

R1

R2

R3

I1

I3

I2

L1

L2

IT

1

Rt = ---------------------------------

1/ R1 + 1/ R2 + 1 / R3

R1 x R2 Rt = ----------------

R1 + R2

R Rt = -------- n


3 + 2 + 5 10 10

120 120

I =

t =


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APLICACIONES

Este circuitos el más usado en instalaciones eléctricas de edificaciones, como circuitos de

alumbrado, tomacorrientes, etc.

Ejemplo: En el siguiente circuito calcular: a. La resistencia equivalente. b. La intensidad total y las intensidades parciales.

SOLUCIÓN:

Para hallar la resistencia equivalente tenemos en cuenta lo siguiente:

Rt = 1

= Rt =

1 1

+ 1

+ 1 1

+ 1

+ 1

R1 R2 R3 40 60 24

Rt =

1 =

1 =

120 = 12 Ω

Para hallar la intensidad total del circuito

Por la ley de Ohm: I =

U

Rt

Por lo tanto: 72 = 6A 12

Para hallar las intensidades parciales, usamos la característica “b”.

It = I1 + I2 + I3 Se sabe: I =

U

R

Entonces It =

U +

U +

U

R1 R2 R3

Reemplazando : I 72 72 72

+ + 40 60 24

It = 1,8 + 1,2 + 3 = 6 A

ES ELÉCTRICAS

R1

40 Ω

R2

60 Ω R3

24 Ω

I1 I3I2

U = 72 V


EJERCICIOS

1. En el siguiente circuito calcular:

a. La resistencia equivalente.

b. La intensidad de corriente.

c. La tensión en cada resistencia

2. Dos resistencias conectadas en paralelo tienen los siguientes valores: R1 = 80 Ω,

R2 = 20 Ω; I 1 = 1 A. Hallar: Rt; I 2; U; It

3. Tres resistencias conectadas en paralelo de 20 W, 30 W y 60 W están conectadas a una

tensión de 240 V. Hallar el valor de las intensidades parciales, la intensidad total y la

resistencia total.

4.- El valor total de dos resistencias acopladas en paralelo es Rt = 20 están conectadas a

una tensión de 100V. Si el valor de I1 es cuatro veces superior a I2. Hallar el valor de cada

resistencia y la intensidad que consume cada resistencia.

5.- En el siguiente circuito los elementos están conectados en paralelo a una red de 220V, se conectan un tostador, una cafetera y un hervidor. La corriente que pasa por el tostador es de 8,3 A, por la cafetera 8,3 A y por el hervidor 9,6 A. Calcular la corriente total del circuito, la tensión en cada aparato y la resistencia total del circuito

CIRCUITO MIXTO

Un circuito mixto está formado por un conjunto de resistencias conectadas en serie y paralelo,

cuyas características corresponden a cada circuito independiente; según su forma de

conexión.

CIRCUITO SERIE - PARALELO (MIXTO)

MATEMATICA APLICADA

Página


R1

R2

R3

R4

R5

R6

L2

L1

R1

R2

R3

R4

R5

R6

L2

L1



Página


EJERCICIOS PROPUESTOS 2.

1- Calcule las intensidades, tensiones y potencias parciales del circuito adjunto.

240 V

10 Ω 15 Ω 15 Ω

40 Ω 20 Ω

I

I 2

I 1

2- En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y la potencia total. 3- En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y las caídas

de tensión en cada resistencia.

ACIONES ELÉCTRICAS

4. Hallar la resistencia equivalente entre los puntos A y B.

6 Ω

A

3 Ω

8 ΩB

A

I = 5 A

50 Ω

20 Ω

40 Ω10 Ω

30 Ω

20 Ω

60 Ω

30 Ω

6 A

I1

I3

I2

Ut


5. Cuál es la resistencia equivalente entre P y Q?

6. En el esquema adjunto calcular la Intensidad indicada en el ramal.

7. Si entre X e Y hay una diferencia de potencial de 150 V. Hallar la intensidad de corriente “i”.

8. Dado el siguiente circuito. Calcular: Rt, It, Pt.


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12 Ω

6 Ω

6 ΩP Q

30 Ω

30 Ω

30 Ω

+

-90 V

8 Ω

6 Ω

5 Ω

6 Ω 6 Ω

i

i

x

10 Ω

10 Ω 10 Ω

10 Ω 10 Ω

10 Ωy

220 V

20 Ω

5 Ω

15 Ω

8 Ω

10 Ω

10 Ω

10 Ω

12 Ω

12 Ω

20 Ω

30 Ω

30 Ω

30 Ω

20 Ω

15 Ω



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1/7 TITULO: MEDICIONES ELÉCTRICAS

MEDICION E INSTRUMENTACION.

1. MEDICIONES ELECTRICAS.

1.1. OBJETIVOS.

• Decidir el nivel de instrumentación requerido para efectuar medición de magnitudes

eléctricas.

• Identificar algunos de los instrumentos más conocidos y empleados para medir y

diagnosticar magnitudes eléctricas

• Valorar la importancia de la verificación y calibración de los instrumentos de medición,

así como las consecuencias de descuidar estos aspectos.

• Determinar el mejor orden de las mediciones y seleccionar la información que es útil y

válida.

• Seleccionar la instrumentación para cada aplicación, según necesidades.

1.2. CONCEPTOS GENERALES.

A. Medición

Proceso de reconocimiento que se reduce a la comparación, mediante un experimento

físico, de una magnitud dada con un valor de esta magnitud elegida como unidad.

En un diagnóstico energético, la medición es un concepto que permite, mediante la

instrumentación adecuada, experiencia , buen criterio, programa, análisis, coordinación y

planeación apropiada, dar seguimiento al flujo y distribución de energía en su proceso de

transformación y establecer un balance en cada etapa y en cualquier tiempo.

B. Teoría de errores.

a. Error.

a) La diferencia entre un valor que se obtiene de una medición y el “valor verdadero”. En la

mayoría de los casos dicho valor verdadero es desconocido.

b) La incertidumbre estimada de un valor medido o calculado (desviación tipo Standard,

desviación promedio, etc.).

La especificación completa del fabricante permite evaluar la incertidumbre total de una

medición o de la calibración de un instrumento.

b. Discrepancia.

Diferencia que existe entre 2 valores correspondientes a 2 mediciones distintas, a dos

resultados diferentes, de un mismo valor medido. La “respetabilidad“ es la diferencia de una

medición a otra, o al promedio de una serie de valores cuando la medición es reproducida.

c. Exactitud.

Proximidad de una medición al “valor real”. Es la desviación del valor medido al valor de un

patrón de referencia tomado como verdadero.

Las especificaciones son una descripción escrita de las potencialidades de un instrumento,

señalan objetiva y cuantitativamente lo que el instrumento puede o no hacer. Las

especificaciones de un instrumento se componen de tres partes básicas:

Entrada o Salida : declarada como (% de entrada o salida + número de dígitos)

Intervalo de medición : en %.

Nivel o Umbral de Ruido : declarado en las unidades de medición.


C. Errores de medición.

Sistemáticos: invariablemente, tiene la misma magnitud y signo, bajo las mismas condiciones.

Teóricos: de conocimiento o imperfecciones en el método de medida. Instrumentales: propios de la construcción del instrumento o ajuste de los mismos Ambientales: variación de temperatura, presión o humedad, atmosférica, etc.

Personales: pueden deberse a limitaciones físicas del observador, estado anímico, fenómeno de paralelaje.

Residuales: se presentan sorpresivamente y a veces se desconoce la causa, y

magnitud. Imposible de reducirlos y peor aún de eliminarlos.

D. Precisión de instrumentos industriales.

La exactitud de las mediciones dependen en gran parte de una buena aproximación que den los

instrumentos: sin embargo, estos tienen sus propios consumos que hacen que las

mediciones difieran de los valores reales , para determinar el grado de error inherente al

propio instrumento se define un parámetro denominado Clase de Precisión. En principio el

instrumento debe contar con un rango de medición apropiado.

La desviación del instrumento deberá darse en el manual de instrucciones, es con frecuencia

expresada en % de la lectura máxima.

1.3. METODOS DE MEDICION.

Es recomendable que las mediciones deban se directas y cuando no sea posible o por

conveniencia sea indirecta.

Diferentes métodos de medición pueden ser usados dependiendo de las características y

propiedades del proceso que exista para ser medidas, y del tiempo disponible para ejecutar las

mediciones.

Los métodos de medición pueden clasificarse en:

Método Estacionario: Cuando existen instrumentos de medición permanentes o fijos.

Método Manual: Cuando se utilizan instrumentos de medición manuales portátiles.

Independientemente de determinar el número y localización de instrumentos de instalación permanente, deben seleccionarse los instrumentos portátiles que puedan requerirse para el diagnóstico. En muchos casos, uno de éstos puede económicamente sustituir a varios instrumentos en diferentes localizaciones y puntos de medición de la misma índole.

Algunas sugerencias para seleccionar equipos o sistemas de medición:

A.- Determinar las mediciones físicas más apropiadas que serán base para calcular cada flujo de energía.

B.- Seleccionar tentativamente los tipos de elementos primarios requeridos.

C.- Decidir cómo se van a usar los resultados de cada evaluación de flujo de energía como base del análisis, de la interpretación y de apoyos para el diagnóstico.

D.- Determinar cómo se presentarán y que acciones dependerán de su análisis.


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Para medir las magnitudes eléctricas se utilizan instrumentos constituidos por un dispositivo indicador y de control que permite obtener en forma directa el valor de la magnitud medida, como Voltios, Amperios y Ohmios en un circuito eléctrico.

2. TIPOS DE INSTRUMENTOS.

Entre los instrumentos de medición se distinguen los elementos de entrada y los de salida; a los que se deben de adaptar los elementos de campo directamente o a través de las oportunas conversiones. Estos elementos pueden ser:

• Analógico.

• Digital.

Cada una de las anteriores pueden ser, según la aplicación, de diferente construcción y

cometido; entre los más comunes se pueden mencionar los siguientes:

2.1 INSTRUMENTOS ANALOGICOS.

Características: Sensan en forma continua la señal eléctrica. La continuidad permite respuesta análoga. La magnitud de salida representa el tamaño de la variable medida. Dispositivo de lectura - escala numérica.

En la industria, en C.A., es importante:

A). Frecuencia

B). Tipo de medición requerida: valores eficaces, medidos o pico de la señal a medir.

MEDICION ANALOGICA DIRECTA.


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2.2. MEDIDORES DIGITALES.

Muestran la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo.

El valor que está siendo muestreado se convierte en un número.

A.- Aplicaciones.

- En celdas de medición con representación alfanumérica.

- Como una etapa inicial en un proceso de expansión y modernización.

- Como instrumentos registradores.

B.- Ventajas.

- Reducción en el error de la lectura humana.

- Mayor rapidez en la lectura del valor medido.

- No hay errores de paralelaje.

C.- Desventajas.

- Alto costo inicial, sensibles a variaciones de V y T.

APLICACIONES DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA

Se utilizan para medir diferentes magnitudes eléctricas como:

Tensión eléctrica, Intensidad de corriente y Resistencia.

PRECAUCIONES

• Antes de conectar un instrumento a un circuito eléctrico, tenga en cuenta la

magnitud a medir.

• Al medir la magnitud el selector de rango debe de estar en su máximo valor para evitar su

deterioro.


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MULTÍMETRO

Son instrumentos que pueden efectuar diferentes tipos de medidas, ya sean de diversas

magnitudes o distintos campos de medida para una misma magnitud.

Esto quiere decir, que con un mismo instrumento podemos medir tensiones de corriente

continua (C.C.) y corriente alterna (A.C.); Intensidad de C.C. y A.C., y Resistencias.

Para utilizar correctamente un multímetro es necesario:

• Elegir la magnitud a medir.

• Elegir el campo de medida (Rango o alcance del instrumento).

• Elegir la escala.

• Realizar la lectura directa.

3.- MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Las principales magnitudes eléctricas a medir en un circuito eléctrico son:

3.1. MEDICIÓN DE CORRIENTE Es la medida del flujo de electrones por un conductor. Se mide utilizando un AMPERIMETRO, en diversos tipos siendo los más comunes:

A. Registrador de corriente. De operación similar, pero suministra una presentación gráfica del amperaje en el circuito a través de un período de tiempo.

Ambos amperímetros consisten en un transductor de corriente (el toroide) que es conectado al panel del dispositivo. El transductor se selecciona de acuerdo a la magnitud de la corriente a ser medida. Para sistemas polifásicos es útil medir amperaje en todas las fases para determinar los desbalances.

¡ATENCION! : Hay que tener cuidado de no utilizar el transductor de corriente en un conductor eléctrico desnudo. Use guantes de protección.

ONES


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B. Amperímetro de Gancho o Pinza (Pinza Volt – amperimétrica) Es un instrumento de inducción portátil que da una lectura directa de la corriente a través del conductor.

3.2. MEDICIÓN DE TENSIÓN (VOLTAJE).

Es la medida de la fuerza que mueve a los electrones y es generalmente constante. Se mide utilizando el VOLTIMETRO. El instrumento se utiliza conectando los terminales al conductor (no al aislamiento) bajo estudio. El voltaje se lee directamente de la escala adecuada del instrumento.

¡ATENCION!: Hay que tener cuidado con los conductores desnudos para evitar un choque eléctrico Use guantes de protección.

3.3. MEDICIÓN DE RESISTENCIA

Se selecciona en el multímetro que estemos

utilizando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables

rojo y negro estén conectados correctamente.

Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector

de escala (si no tenemos idea de que magnitud de

la resistencia que vamos a medir, escoger la escala

más grande). Si no tiene selector de escala

seguramente el multímetro escoge la escala

automáticamente.

Para medir la resistencia con el multímetro, éste

tiene que ubicarse en la puntas en los extremos del

elemento a medir (en paralelo) y se obtiene la lectura

en la pantalla. Lo ideal es que el elemento a medir

(una resistencia en este caso) no esté alimentado

por ninguna fuente de tensión (V). El ohmimetro

hace circular una corriente 1 por la resistencia para poder obtener el valor de ésta.


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3.4. MEDICIÓN DE POTENCIA.

Para determinar la potencia consumida por el circuito se utiliza el VATIMETRO. La

potencia también puede determinarse indirectamente, dado que la potencia aparente

es igual al producto de la corriente por el voltaje y por la raíz cuadrada del número de fases

del sistema.

Es común el VATIMETRO DE PINZAS el cual consiste en tres terminales con pinzas (uno

de los cuales viene marcado), un transductor de corriente y un panel.

3.5. FACTOR DE POTENCIA. Es el cociente entre los valores de potencia activa y potencia aparente.

Se mide mediante el COSFIMETRO, el cual físicamente es similar al vatímetro.

El instrumento se halla incorrectamente conectado, si la aguja reflecta en la dirección equivocada cuando es activada; si esto sucede, intercambie los terminales.

3.6. MEDICION DE ENERGIA.

El consumo de energía eléctrica es sumamente importante determinarlo porque esta relación

directa a la factura eléctrica e incide en los costos de operación de la planta.

La cuantificación normalmente se efectúa mediante los respectivos contadores de energía.

3.6. CONTADOR DE ENERGIA.

Un contador de energía en realidad es un vatímetro giratorio provisto de un dispositivo

integrador-numerador, dada la gran importancia y la extensión mundial de las redes de

corriente alterna, la mayor parte de los medidores que se usan son basados en el sistema

de motor de inducción, los cuales pueden adaptarse para medir por separado varios tipos

de energía que influye en la tarifa.


Página


O* 1A 5A V1* V2 V3

SINGLE PHASE

V

SIN

GL

E P

HA

SE

TH

RE

E

PH

AS

E

Coeficients

1A 5A

120

240x1 x5x2 x10

240V

W

WATTMETER

MODEL CDA 778N

0120

60

120V

BALANCED

THREE PHASE

W*

*

Carga

L1 L2 Carga

kWh

U

L2L1



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1/1 TITULO: SELECCIÓN DE RANGOS Y ESCALAS

ESCALA

Es la graduación que aparece grabada en el cuadrante del instrumento.

Presenta varias escalas las cuales nos permite elegir la adecuada a la medida que vamos a

utilizar; pueden tener divisiones regulares e irregulares.

DIVERSOS TIPOS DE ESCALAS

RANGO

Son los diversos valores que se pueden medir entre un mínimo y un máximo del instrumento;

que se encuentra en determinadas condiciones de conexión. Para determinar el rango del

instrumento nos fijaremos en las indicaciones de su selector.

0V 150V 300V 600V 0V 0,5A 2,5A 5 A

Si seleccionamos el Rango de 300v 300 - 60

C/D = __________ 24

= 10 unid. Por lo tanto la aguja indica un valor de 220 v.

2.-Considerando el mismo criterio para determinar el valor de cada división. Seleccionamos

el rango de 2,5 A.

Entonces

: C/D = 25 - 0

25 C/D = 0,1

Por lo tanto la aguja del instrumento indica un valor de 1,7 A.


TECNOLOGIA DEL OFICIO

Página

1/8 TITULO: SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS

El Sistema Internacional de Medidas (S.I.), está normalizado en el Perú mediante

Ley del sistema legal de unidades de medida del Perú (SLUMP); Ley Nº 23560;

que indica el uso obligatorio en todas las actividades que se

desarrollen en el país y debe expresarse en todos los documentos

públicos y privados.

El SLUMP está constituido por todas las unidades de SISTEMA INTERNACIONAL (SI), compuesto por unidades base, suplementarias y derivadas.

UNIDADES DE BASE

Son magnitudes consideradas convencionalmente como independientes, unas de otras

en cuanto a sus dimensiones; estas magnitudes son siete (7) tal como figuran en el

cuadro siguiente:

UNIDADES DE BASE S.I.

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO

LONGITUD

MASA

TIEMPO

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA

TEMPERATURA TERMODINAMICA

INTENSIDAD LUMINOSA

CANTIDAD DE ENERGÍA

METRO

KILOGRAMO

SEGUNDO

AMPERE

KELVIN

CANDELA

MOL

m

Kg.

s

A

K

cd

mol

UNIDADES SUPLEMENTARIAS

Son aquellas que no están clasificadas como unidades de base ni como unidades derivadas,

se consideran dos (2), tal como se visualiza en el cuadro que sigue:

UNIDADES SUPLEMENTARIAS S.I.

MAGNITUD

UNIDAD

SIMBOLO

ANGULO PLANO

ANGULO SÓLIDO

RADIAN

ESTEREORADIAN

Rad.

sr

UNIDADES DERIVADAS

Están dadas por expresiones algebraicas a partir de las unidades de base y/o suplementarias,

algunas de las cuales tienen un nombre especial y un símbolo particular, pueden a la vez ser

utilizadas para expresar otras unidades derivadas.



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Las unidades derivadas de uso frecuente en instalaciones eléctricas para edificaciones

UNIDADES DERIVADAS SI

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLOO

EXPRESIÓN

FRECUENCIA HERTZ Hz 1Hz = 1s-1

FUERZA NEWTON N 1N = 1kg

m/s2 PRESIÓN Y TESIÓN PASCAL Pa

1Pa = 1N/m2

TRABAJO, ENERGIA, CANTIDAD DE CALOR JOULE J 1J = 1Nm

CANTIDAD DE ELECTRICIDAD COULOMB C 1C = 1As

POTENCIAL ELECTRICO, DIFERENCIAL DE

POTENCIAL, TENSIÓN, FUERZA ELECTROMOTRIZ VOLTIO V 1 V = 1 S/C

CAPACITANCIA ELECTRICA FARADIO F 1 F = 1 C/V

RESISTENCIA ELECTRICA OHM

CONDUCTANCIA ELECTRICA SIEMENS S 1S = 1

FLUJO DE INDUCCION MAGNETICA

FLUJO MAGNETICO WEBER Wb

1Wb= 1 Vs

DENSIDAD DE FLUJO MAGNETICO

INDUCCION MAGNETICA TESLA T 1 T = 1Wb/m2

INDUCTANCIA HENRY H 1 H = 1Wb/A

FLUJO LUMINOSO LUMEN lm 1 lm = 1cd sr

ILUMINACION LUX lx 1 lx = 1 lm/m2

UNIDADES FUERA DEL SISTEMA INTERNACIONAL RECONOCIDAS PARA USO

GENERAL

Hay unidades fuera del S.I. , que son reconocidas por el comité internacional de pesas y

medidas (C.I.P.M. ), estas son las que figuran en el siguiente cuadro:

UNIDADES FUERA DE SI

MAGNITUD UNIDAD

SIMBOLO EXPRESIÓN

TIEMPO MINUTO min 1min = 60s

HORA h 1h = 60 mim

DIA d 1d = 24 h

ANGULO PLANO GRADO ° 1° = (/180) Rad.

MINUTO ¨¨ 1’ = (1/60)°

SEGUNDO “ 1 = (1/60)´

VOLUMEN LITRO l 1 V = 1 dm3

MASA TONELADA t 1 F = 10 Kg.


35 Mm: 35 Mega metros = 35 x

40 Tg : 40 Teragramos = 40 x

27 mm: 27 milímetros = 27 x

15 dag: 15 decagramos = 15 x


Página


MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS

Para ampliar o reducir el tamaño de una unidad SI se utilizan los múltiplos y submúltiplos

de la misma, que se obtienen aplicando como factores, potencias del número 10. Para

los múltiplos se obtiene una sucesión que aumenta en 103 cada vez, y para los

submúltiplos la reducción progresiva es en 10-3. A fin de indicar lo anterior se utilizan

prefijos que se aplican al nombre de la unidad SI. Tales prefijos son:

PREFIJO SI

PREFIJO SIMBOLO FACTOR EQUIVALENTE

EXA E 1018 1 000 000 000 000 000 000

PETA P 1015 1 000 000 000 000 000

TERA T 1012 1 000 000 000 000

GIGA G 109 1 000 000 000

MEGA M 106 1 000 000

KILO k 103 1 000

HECTO h 102 1 00

DECA da 101 1 0

DECI d 10-1 0,1

CENTI c 10-2 0,01

MILI m 10-3 0,001

MICRO u 10-6 0,000 001

NANO n 10-9 0,000 000 001

PICO p 10-12 0,000 000 000 001

FEMTO f 10-15 0,000 000 000 000 001

ATTO a 10-18 0,000 000 000 000 000 001

Los nombres de los múltiplos y submúltiplos se forman anteponiendo al nombre de la unidad

el prefijo correspondiente y, en el caso de unidades de masa, los múltiplos y submúltiplos, se

forman con los prefijos correspondientes junto a la palabra gramo. Ejemplos:

106 m. (Múltiplo)

1012 gr. = 40 x 109 Kg. (múltiplo)

10-3 m (Submúltiplo)

10 g = 150 x 10-2 Kg (submúltiplo)

RECOMENDACIONES BÁSICAS PARA LA ESCRITURA

a. No debe utilizarse puntos para separar números enteros decimales, sino coma (,).

No se colocarán puntos luego de los símbolos de las unidades de medida o de sus

múltiplos o submúltiplos, no admite plural.

Ejemplo: 4,03 ESCRITURA CORRECTA.

4.03 ESCRITURA INCORRECTA.



Página


b. La parte entera debe escribirse en grupo de tres cifras de derecha a izquierda separadas

entre si mediante un pequeño intervalo o espacio en blanco, la parte decimal análogamente en grupo de tres cifras pero de izquierda a derecha a partir de la coma. Ejemplo: 3 458,025 3 ESCRITURA CORRECTA

3.458.025 3 ESCRITURA INCORRECTA.

c. Los números que contengan sólo parte decimal, deben escribirse con un cero, indicativo

de que no tiene parte entera, a continuación la coma y de seguida la parte decimal.

Está prohibido la supresión del cero y la indicación de la parte decimal colocando solamente

la coma a la izquierda del número.

Ejemplo: 0,25 ESCRITURA CORRECTA.

0.25 ESCRITURA INCORRECTA. .25 ESCRITURA INCORRECTA.

,25 ESCRITURA INCORRECTA.

d. Las unidades de medida, sus múltiplos y sub-múltiplos, sólo podrán designarse por sus

nombres completos o por sus símbolos correspondientes.

Los símbolos de las unidades no admiten plural.

No se debe usar abreviaturas distintas a los símbolos utilizados en el Sistema Legal de unidades peruano, así como la colocación del punto después del símbolo de las unidades.

Ejemplo: 1. Escribir treinta decámetros.

30 dam ESCRITURA CORRECTA. 30 dams ESCRITURA INCORRECTA.

30 DMS ESCRITURA INCORRECTA.

2. Escribir uno y medio metros 1,5 m ESCRITURA CORRECTA.

1.5 m ESCRITURA INCORRECTA.

1.5 ms ESCRITURA INCORRECTA. 3. Escribir veinticinco centímetros de metro.

0,25 m ESCRITURA CORRECTA.

,25 m ESCRITURA INCORRECTA.

.25 mts ESCRITURA INCORRECTA.

NS TALACIONES ELECTRICAS



Página


SISTEMA DE MEDIDAS

MEDIDA DE LONGITUD Las medidas de longitud sirven para medir largos, anchos, alturas, profundidades y espesores.

TIPOS

Los distintos países del mundo no utilizan todos el mismo sistema de medida, por lo que

algunas veces llegan máquinas tabuladas en pulgadas y otras en centímetros.

Los principales tipos de Medidas de longitud son dos:

a. Las medidas de Sistema Métrico Decimal, muy usadas en el continente europeo, América

del Sur, Centro América y México.

b. Las medidas del Sistema Inglés, que se utilizan en los países de habla inglesa (EE.UU.,

Inglaterra, Canadá, etc.).

SISTEMA METRICO DECIMAL

En este sistema el Metro es la unidad principal de la medida de longitud y es igual a la

diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre. Se simboliza con la letra m.

MÚLTIPLOS Y SUB-MÚLTIPLOS DEL METRO.

DENOMINACION SIMBOLO EQUIVALENCIA

KILOMETRO

HECTOMETRO

DECAMETRO

Km.

Hm.

Dam

1000 m - 103 m

100 m - 102 m

10 m - 10 m

METRO

m

1 m

DECIMETRO

CENTIMETRO

MILIMETRO

dm

cm.

mm

0,1 m - 10-1 m

0,01 m - 10-2 m

0,001 m - 10-3 m

SISTEMA INGLÉS

La unidad principal del Sistema Inglés es la pulgada, se simboliza con dos comillas (1") una

pulgada.

Tiene como unidades derivadas el pie (1’ ) y la yarda (1 yd).

1’ equivale a 12" (Doce pulgadas)

1 yd equivale a 3' (Tres pies) o 36"

CONVERSION DEL SISTEMA METRICO DECIMAL AL SISTEMA INGLES O VICEVERSA

a. Para convertir del sistema métrico decimal al Inglés, se hace uso de la siguiente

equivalencia:

Si 1” ( equivale a ) 25,4 mm

x” ( equivale a ) A mm por lo tanto

1 x A x” =

25,4

A mm =

25,4

Por lo tanto para pasar de milímetros a pulgadas hay que dividir entre 25,4



Página


Ejemplo:

Cuántas pulgadas hay en 50,8 mm.

x” = 50,8 25,4

X = 2 “

b. Para convertir del Sistema Inglés al Sistema Métrico Decimal, se hace uso de la siguiente

equivalencia:

Si 1” (equivale a) 25,4 mm

B’’ (equivale a) x mm

x mm = B x 25,4

1

Por lo tanto para pasar de pulgadas a milímetros hay que multiplicar la cantidad de pulgadas

por 25,4.

Ejemplo: Cuantos milímetros hay en 5” X (mm) = 5 x 25,4 = 127 mm

EQUIVALENCIAS DE UNIDADES BÁSICAS USUALES

LONGITUD

1 m = 10 dm = 100 cm. = 1000 mm = 106 m = 109 nm = 1012 pm.

1 m = 10-3 km. = 10-6 Mm = 10-9 GM = 10-12 Tm 10-15 Pm

1 mm = 10-3 m = 106 nm = 109 pm. = 107 A ( ámgstrom ) = 1010 m

1 m2 = 104 cm2 = 106 mm2

1 km2 = 106 m2 = 100 ha ( hectárea)

AREA

VOLUMEN

1 m3 = 103 dm3 = 106 cm3 = 103 L (litro ) = 10 hl ( hectolitro )

1 km3 = 109 m3 = 1012 L

MASA

1 kg. = 103 g = 106 mg = 109 g ( microgramo )

1 Mg = 103 kg. = 1 t ( tonelada métrica )

1 utm = 9.8066 Kg.

TIEMPO

1 s = 103 ms = 106 s = 109 ns = 1012 PS = 1 min

60

1 h = 60 min = 3600 s

1 d = 24 h = 1440 min = 86 400 s

FUERZA

1 kgf = 9.8066 N = 10-3 tf (tonelada fuerza)

1 dina = 10-5 N =0.01 mN = 0.102 x 10-5 Kg.



Página


*Para pasar de las unidades indicadas la derecha del primer signo =, a la del primer término,

se divide entre el factor expresado. Por ejemplo.

1 cm. = 1 m = 10-2 m ; 1 mm = 10-3 m , 1 Km. = 1 m = 10 3 m

100 10-3

1 g = 10-3 kg. ; 1 N = 1 kgf = =.102 Kg.

9.81

PRESION Y ESFUERZO

1 kgf/cm2 = 98.066 kN/m2 = 98.066 kPa

1 b ( bar ) = 105 Pa = 100 kPa = 1.02 Kg. /cm2

1 torr (mm Hg ) = 133 Pa = 1.33 x 10-3 bar = 1.33 mbar

TRABAJO Y ENERGIA

1 kgf. M = 9.8066 J = 0.239 x 10-3 ( kilocaloría )

1 kcal = 4 186.8 J = 4.187 kJ

1 kW. H = 3.6 x 106 J = 3.6 MJ

POTENCIA

1 kgf. m/s = 9.8066 W = 9.81 x 10-3 kW

1 kcal/h = 1.16 W = 1.16 x 10-3 kW

EQUIVALENCIAS MÉTRICAS DE UNIDADES INGLESAS USUALES *

1 pie (pie) = 0.3048 m

LONGITUD

1 pulgada ( plg ) = 0.0254 m = 25.4 mm ( por definición )

1 yarda (yd) = 09144 m

1 milla ( mi ) = 1 609 m = 1.609 Km.

1 milla náutica ( nmi ) = 1 852 = 1.852 Km.

1 pie2 = 0.0929 m2 = 929 cm2

1 plg2 = 6.452 x 10-4 m2 =6.452 cm2

1 yd2 = 0.8361 m2 = 8 361 cm2

AREA

1 pie3 = 0.0283 m3 = 28.3 L

VOLUMEN

1 plg3 = 1.6387 x 10-5 m3 = 16.387 cm3

1 galón ( gal ) = 3.7854 X 10-3 m3 = 3.785 L ( líquidos )

* Se aplica el mismo procedimiento indicado para las unidades métricas en la ínter conversión

de las unidades.



Página


1 lb = 0.4536 kg. = 453.6 g

MASA

1 tonelada ( ton ) = 907.18 kg. = 0.9072 t

1 slug = 14.594 Kg.

1 onza ( oz ) = 0.02835 Kg. = 28.35 g

FUERZA 1 lbf = 4.4482 N = 0.4536 kgf

1 kip = 4.4482 kN = 453.6 kgf

1 tonf = 8.8964 kN = 907.2 kgf

PRESION Y ESFUERZO

1 lbf/plg2 ( psi ) = 6.8947 kPa = 0.07031 kgf/cm2

1 lbf/pie2 ( psf) = 47.8802 Pa = 4.8825 Kg./m2

1 kip/plg2 ( ksi ) = 6.8947 MPa = 70.3981 kgf/cm2

1 kip/pie2 (ksf ) = 47.8802 kPa = 4.8825 x 103 kgf/m2

1 plg Hg = 3.3769 kPa = 33.768 mb = 25.4 torr = 0.0345 kgf/cm2

TRABAJO Y ENERGÍA

1 pie . lbf = 1.3558 J = 0.1382 kgf . m

1 Btu = 1 055 J = 1.0550 kJ = 0.252 kcal

POTENCIA

1 pie . lbf/s = 1.3558 W = 0.1382 kgf . m/s

1 caballo ( hp) = 746 W = 0.746 kW

1 Btu/s = 1.0550 kW = 0.252 kcal/s

V Equivalencias de diversas unidades

1 gal ( Gran Bretaña) = 4.546 m3 = 4.546 L 1 long ton ( GB ) = 2 240 lb = 1 016 Kg.

1 quilate ( métrico ) = 200 mg


MATEMATICA APLICADA

Página


MEDIDAS DE SUPERFICIE

Las medidas de superficie son aquellas que sirven para medir extensiones, las mismas que

tienen dos dimensiones, que pueden ser por ejemplo, largo y ancho. Por lo tanto con ellas

podemos medir los terrenos, paneles, habitaciones, etc.

Su unidad principal es el Metro Cuadrado (m2).

ÁREA

Es la expresión numérica de una medida que resulta de medir una superficie limitada.

Por ejemplo:

Al medir una superficie, se dice que su área es igual a 4 m2 ; quiere decir que el área de esa

superficie es equivalente a la extensión que ocuparán cuatro (4) cuadrados cuyos lados

miden 1 metro.

1 m2 1 m

1 m

MEDIDAS DE VOLÚMEN

Se entiende por volumen a la cantidad de espacio que ocupan los cuerpos, o el espacio

encerrado por un cuerpo geométrico.

Las medidas de volumen sirven para medir la cantidad de espacio que ocupan los cuerpos;

es decir, miden extensiones que tienen tres (3) dimensiones: largo, ancho y alto.

Su unidad principal es el Metro Cúbico ( m3).

SELECCION DE RANGOS Y ESCALAS

Alto

Ancho largo

1m

1m1m1m 1m


LECTURA DE PLANOS

Página

1/2 TITULO: FORMATOS Y ROTULADOS DE PLANOS

FORMATOS NORMALIZADOS

Las normas de INDECOPI, establecen los requisitos de dimensiones, especificaciones y

calidad de los productos.

Dentro de las disposiciones de estas normas, están las referidas al formato de los planos de

los proyectos.

El cuadro siguiente presenta la serie de formatos más utilizados en proyectos de Instalaciones

Eléctricas, las dimensiones totales que deben respetarse y las que deben tener

específicamente los márgenes.

FORMATO DIMENSIONES

(mm)

MARGENES

IZQUIERDO OTROS

A0

A1 A2 A3 A4

1189 x 841

594 x 841

420 x 594

297 x 420

210 x 297

35

30

30

30

30

10

10

10

10

10

Un formato considera los siguientes factores:

• Rotulación.

• Plano de planta o plantas.

• Cuadro de cargas.

• Leyenda.

• Detalle de puesta a tierra.

• Especificaciones técnicas.

• Diagrama unifilar.

LA ROTULACIÓN

Viene a ser la información de los siguientes datos:

• Título del proyecto.

• Dirección del lugar donde se ejecutará el proyecto.

• Nombre del responsable del proyecto y el dibujante.

• Nombre del propietario.

• Fecha de elaboración.

• Escala.

TALACIONES ELECTRI


LECTURA DE PLANOS

Página

2/2 TITULO: REPRES. DE CIRCUITOS CON INSTRUMENTOS

REPRESENTACION DE CIRCUITOS CON INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN I

A A

V U V

CONEXION DEL VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO

-

- + +

PARA CC ó CD PARA CA

MEDICIÓN DE LA TENSIÓN ELÉCTRICA

MEDICIÓN DE TENSIÓN Y CORRIENTE EN UN CIRCUITO BÁSICO



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1/9 TITULO: WINCHA METRICA

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

WINCHA METÁLICA

Instrumento que se utiliza para efectuar medidas de longitud, está constituido de una

fina lámina de acero (en forma cóncava para darle más consistencia), graduada en

centímetros y milímetros en un borde, en el otro en pulgadas y fracciones de

pulgada.

La cinta va enrollada en un soporte metálico o de plástico con un fleje que sirve de

muelle para que se arrolle sola.

TIPOS

Existen diversas formas, tamaños y longitudes; las más usadas son de 2, 3 y 5 metros.

USOS

• Se usan para medir y/o verificar longitudes interiores y exteriores, se adaptan a superficies

curvas.

• Para medir interiores se considera la longitud de la cubierta.

PRECAUCIONES

• La wincha debe protegerse de la humedad y el polvo.

• Cuando no se usa, la cinta debe permanecer enrollada dentro de su cubierta.



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2/9 TITULO: LAPIZ

Es una barra de carbón que se presenta rodeada de una envoltura de madera.

USOS

Se usa para marcar, trazar y hacer anotaciones.

PRECAUCIONES

No deje tirado el lápiz, puede extraviarse entre los escombros.




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3/9 TITULO: ALICATES

Son herramientas de metal, compuesto de dos brazos trabados por un eje o

pasador de articulación, que permite abrirlos y volverlos a cerrar. En los

extremos de los brazos se encuentran sus mandíbulas y de acuerdo a sus

formas, pueden servir para apretar, cortar o doblar. Para trabajos en

instalaciones eléctricas los brazos están recubiertos por un material aislante.

TIPOS

Los tipos más comunes son: • El alicate universal. • El alicate de corte diagonal. • El alicate de puntas planas.

• El alicate de puntas redondas.

USOS

a. Alicate Universal Es una herramienta de corte y sujeción. Las mordazas planas en la punta son de acero templado y sirven para sujetar piezas de poco espesor, de preferencia rectas; para estirar o torcer alambres. La parte curvada y estriada abraza objetos de superficie cilíndrica de diámetros pequeños o partes curvas, tiene además dos bordes y dos ranuras cortantes. Estas últimas permiten cortar alambres de cobre con un diámetro de 2 a 3 mm. El alicate tiene una longitud que varía entre l40 y 200 mm.

b. Alicate de Corte Diagonal Sirve principalmente para cortar alambres no muy gruesos y no ferrosos. Permite trabajar en sitios inaccesibles a los alicates comunes.

c. Alicate de Punta Existen 2 tipos de alicates: de punta plana y de punta redonda. Los alicates de punta plana sirven para tomar

piezas pequeñas, alambres delgados en espacios estrechos y doblar conductores en forma adecuada. Los alicates de punta redonda se usan, para hacer ojales en los terminales de los conductores.

DENOMINACIÓN Los alicates se denominan por su longitud total: • Alicates de l5 cm ( 6" ) • Alicates de 20 cm ( 7" ) • Alicates de 25 cm ( 10" )

PRECAUCIONES • Para trabajar con corriente eléctrica, los alicates deben tener siempre el mango aislado. • No debe usarlo para golpear, clavar ni cortar alambres muy duros.

• Manténgalo limpio, desengrasado y con una gota de aceite en el pasador de articulación.



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4/9 TITULO: CUCHILLA DE ELECTRICISTA

Es la herramienta más usada para quitar el aislamiento de los conductores,

constituida de una hoja de acero de aproximadamente 70 mm de longitud, con

filo en un lado y que se pliega dentro de un mango.

El mango puede ser de madera o plástico duro

y tiene una hendidura en la cual penetra la

hoja cuando no se utiliza.

TIPOS

Existen diversos tipos de cuchillas para

electricista, los que se diferencian por ser

fijos o plegables.

USOS

Se usa para quitar el aislamiento de los conductores y limpiar la capa de barniz que

los recubre.

PRECAUCIONES

• Al pelar el aislamiento de un

conductor, tenga presente de

hacerlo del cuerpo hacia afuera.

• Al cerrar la cuchilla, evite poner los

dedos entre el mango y la hoja.

• Cuando trabaje con corriente

eléctrica, asegúrese que el

mango de la cuchilla esté

debidamente aislado.

• Al quitar el aislamiento, tenga

cuidado de no maltratar el cobre a

fin de no disminuir su Sección

:



Página

5/9 TITULO: PORTALAMPARA

Constituyen los soportes de las lámparas, cuya parte interior es roscada,

generalmente de bronce con aisladores de loza o baquelita.

Las partes roscadas pueden ser:

a. Adaptadas universalmente:

• Rosca normal

• Rosca Goliat

b. De tamaño más pequeño:

• Rosca Mignón

• Rosca bayoneta

TIPOS

Existe una variedad de portalámparas las que se diferencian por su forma de fijación

existiendo:

• Empotrables

• Superficiales.

Superficial Empotrable

USOS

Se utilizan para acoplar una lámpara y conectar a un circuito eléctrico.

PRECAUCIONES

En portalámpara de baquelita no debe colocarse lámpara con potencias mayores a 150 W.



Página

6/9 TITULO: DESTORNILLADOR

Son herramientas que sirven para extrae o introducir tornillos, con un cuerpo cilíndrico de acero y con una de sus extremidades forjada en forma de cuña. La otra punta va encajada solidamente en un mango de material aislante.

TIPOS Los destornilladores más utilizados por el electricista se diferencian por la forma de su cuerpo y la punta: a. Por la forma de su cuerpo:

• Cuadrados.

• Circulares.

b. Por la forma de la punta:

• Planos.

• Estrella (Phillips).

Cualquiera sea la forma, existen de diferentes longitudes, pudiendo ser:

• Destornilladores grandes de 20 a 45 cm. (8" a 18").

• Destornilladores medianos de 10 a 17,5 cm. (4" a 7")

• Destornilladores chicos (Perilleros) de 5 a 7,5 cm. (2" a 3")

DENOMINACIÓN

• Los destornilladores circulares se denominan por la longitud de

su cuerpo y su diámetro. Ejemplo: Destornillador circular de 4" x 3/8", punta plana.

• Los destornilladores cuadrados se denominan por la longitud

de su cuerpo y el lado. Ejemplo: Destornillador cuadrado de 4" x 3/8", punta plana.

OBSERVACIÓN Los destornilladores estrella (Phillips) sólo existen con cuerpo

circular. Ejemplo: Destornillador de 6" x 3/8", punta estrella.



Página

7/9 TITULO: DESTORNILLADOR USOS

Los destornilladores se usan para fijar diversos tipos de tornillos.

PRECAUCIONES

• Inspeccione la punta del destornillador antes de usarlo.

• Seleccione el destornillador adecuado para girar un tornillo, tenga en cuenta la cabeza

del tornillo.

• No use el destornillador como palanca, cincel, punzón, etc.

• No varíe la dimensión de la punta en los destornilladores planos.

DIVERSAS FORMAS DE DESTORNILLADORES



Página

8/9 TITULO: TORNILLOS

Son elementos de sujeción o fijación por expansión, se fabrican de acero o bronce,

consta de cabeza, cuerpo y rosca.

TIPOS

Existen de diferentes longitudes y diámetros. La cabeza puede tener diferentes formas, así

tenemos:

• Tornillo de cabeza plana.

• Tornillo de cabeza redonda.

• Tornillo de cabeza gota de sebo.

TORNILLO DE CABEZA PLANA TORNILLO DE CABEZA TORNILLO DE

REDONDA CABEZA GOTA DE SEBO

DENOMINACION

Los tornillos se denominan por un número y su largo

en pulgadas, el número indica el diámetro de la

cabeza en milímetros.

Ejemplo: Tornillo de 4 x 1" Tornillo de 5 x 3|4"

USOS

Se usan para asegurar en el lugar correspondiente,

los diversos accesorios que requieren fijación.

PRECAUCIONES

• Antes de fijar un tornillo use el destornillador

adecuado para no malograr la cabeza del tornillo.

• No introduzca los tornillos a golpes de martillo.



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TITULO: CINTA AISLANTE

Es una cinta plana, larga y angosta que posee gran resistencia eléctrica. Se fabrica

con materiales plásticos o gomas, impregnado de compuestos especiales que a

la vez son aislantes y adhesivos.

TIPOS

a. Cinta de Plástico: Son totalmente de material plástico con una cara adhesiva, se fabrica

de diversos colores, tamaños y anchos. Son resistentes a la humedad y a la corrosión.

b. Cinta de Goma: Son fabricadas con diversos compuestos de caucho, no tienen adhesivos.

DENOMINACIÓN

Las cintas aislantes se denominan por su ancho en pulgadas. Ejemplo:

Cinta aislante de 1/2"

Cinta aislante de 3/4"

USOS

Se usa para:

• Cubrir los empalmes de los conductores.

• Remplazar el aislamiento de los conductores cuando se

deterioren.

PRECAUCIONES

• Al cubrir un empalme dé las vueltas necesarias de

tal manera que la cinta aislante remplace

eficientemente el aislamiento del conductor.

• Manténgalo protegido del fuego y el calor.


OPERACIÓN: MEDIR Y MARCAR

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Operación que tiene como finalidad determinar la distancia existente entre

dos puntos pre determinados. Se ejecuta usando la wincha métrica y/o metro

plegable

PROCESO DE EJECUCION

1. Extienda la wincha métrica

• Sujetando con una mano y jalando la cinta con la otra mano

• Manipulando el seguro para que no regrese a su posición inicial

2. Coloque la wincha métrica

• Haciendo coincidir la graduación cero con el

punto inicial o marca del elemento a medir

3. Determine la distancia a medir

• Ubicando la graduación que indica la longitud requerida.

4. Marque la distancia medida.

• Leyendo en la wincha métrica la graduación que coincida con el punto determinado

• Usando un lápiz.

OBSERVACION

• Tenga en cuanta si la graduación es en pulgadas o en centímetros


OPERACIÓN: PREPARAR CONDUCTORES

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Operación que tiene como finalidad habilitar o preparar conductores para ejecutar diversos tipos de uniones


1. Corte alambre

• Midiendo y marcando a partir del extremo del alambre, de acuerdo a la medida

requerida.

2. Pele el extremo del conductor

• Marcando con la cuchilla de electricista la zona o extremo a pelar

• Retirando toda la capa aislante con ayuda de una cuchilla de electricista o alicate de

corte diagonal.

3. Limpie el conductor

• Usando la cuchilla de electricista a 90º del conductor para quitar el barniz.


OPERACIÓN: EMPALMAR CONDUCTORES

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Operación que tiene como finalidad unir dos o más conductores para prolongar o derivar una línea eléctrica en una instalación eléctrica.


1. Seleccione los conductores a empalmar

• Teniendo en cuenta el tipo de empalme a ejecutar

2. Efectúe empalme

• Cruzando las puntas e iniciando el trenzado con los dedos

• Ajustando el trenzando con alicate universal y de punta

• Cortando los extremos sobrantes

OBSERVACION

• Cuando se trate de una derivación enrolle el extremo del conductor derivado en

el principal

3. Aísle empalmes

• Enrollando con una cinta aislante en forma oblicua a un espesor igual al del aislamiento

del conductor



OPERACIÓN: ARMAR CIRCUITO BÁSICO

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Operación que tiene como finalidad unir los diferentes elementos utilizados

en un circuito eléctrico básico


1. Ubique accesorios

• Midiendo y marcando su ubicación sobre tablero de madera

• Teniendo en cuenta los puntos de referencia indicados

2. Una y fije accesorios • Haciendo las conexiones según corresponde

• Teniendo en cuenta los tornillos a utilizar

50

Cm

10

Cm

5 C

m1

0 C

m80 Cm

10 Cm10 Cm 20 Cm10 Cm


OPERACIÓN: ARMAR CIRCUITO BÁSICO

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3. Pruebe funcionamiento

• Aplicando la tensión necesaria al circuito



OPERACIÓN: MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS

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Operación que tiene como finalidad medir magnitudes eléctricas en un circuito

Básico

PROCESO DE EJECUCION 1. Conecte voltímetro

• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición del instrumento

• Aplicando las puntas de prueba entre los puntos indicadas en el esquema

2. Lea la magnitud • Anotando en el cuadro de voltaje correspondiente

V

V

V

220 V

L1 L2


3. Conecte amperímetro

• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición del instrumento.

• Ajustando las puntas de prueba entre los puntos indicados en el esquema o insertando en el conductor la tenaza de la pinza amperimétrica.

4. Lea la magnitud

• Anotando en el cuadro de amperaje correspondiente

5. Conecte ohmímetro

• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición la pinza amperimétrica.

• Aplicando las puntas de pruebas entre los puntos indicados en el esquema

6. Lea la magnitud

• Anotando en el cuadro de ohmiaje correspondiente.

OBSERVACION

Para medir resistencia, asegúrese que el elemento a medir no éste conectado con la

alimentación (sin tensión)

OPERACIÓN: MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS

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A

220 V

fasciculo 1

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