ANLISIS DE LAS INSTALACIONES ELCTRICAS E IMPORTANCIA DE SU DEBIDA INSTALACIN EN UNA RESIDENCIA.

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOEXTENSIN MATURN

ANLISIS DE LAS INSTALACIONES ELCTRICAS E IMPORTANCIA DE SU DEBIDA INSTALACIN EN UNA RESIDENCIA.

Autores:Rodrguez, ngel C.I.: 21.095.219Marin, Daniela C.I.:

Asesora:Ing. Luisa Rojas

Maturn, Febrero 2014INTRODUCCINEn el marco de la construccin civil existen distintos campos de accin que garantizan a cabalidad la factibilidad de una edificacin, siendo el conocimiento de cada uno de ellos esencial para el buen desarrollo de un ingeniero civil en el contexto de toda su carrera, en esencia, sta rama de la ingeniera se ha convertido, en el traspasar de los aos, en una ciencia multidisciplinaria que contempla un sin nmero de conductas tecnolgicas que la llevan a ser pionera, en el mejoramiento de la calidad de vida humana. A simple vista, el trabajo del ingeniero civil es solo calcular y llevar a cabo proyectos constructivos, sin embargo la naturaleza que envuelve dicho proyecto, va enmarcada por una serie de detalles que hacen del mismo una obra de arte real, tangible y totalmente funcional.El estudio de las instalaciones elctricas, y el conocimiento de su funcionamiento, son de suprema trascendencia para el desarrollo de un buen sistema social. A ciencia cierta se puede asegurar que el descubrimiento de la energa elctrica caus un impacto de carcter mundial, logrando as abrir paso a una nueva era tecnolgica que abarca un sinfn de ramas de estudio que dependen bsicamente de la energa elctrica para lograr con eficacia su cometido principal, por supuesto la ciencia de construir no se escapa de ello; si bien se conoce que hoy en da se usa maquinaria e instrumentos impulsados por energa elctrica para acelerar el proceso de construccin, tambin es importante destacar el papel que toma la ingeniera civil, en el transporte, almacenamiento y transformacin de la energa elctrica para luego alimentar la edificacin, claro todo por medio de sistemas de cableado e instrumentos que constituyen lo que se conoce como instalaciones elctricas.El tipo de instalacin elctrica que vaya a disponer un ingeniero va a depender de la necesidad que se desea sosegar, del tipo de edificacin, y el consumo de energa calculado. Cuando se habla especficamente de una casa, es innumerable la cantidad de problemas elctricos que se desglosan a partir de la falta de conocimiento a la hora de realizar el sistema de electrificacin. A la hora de colocar un buen sistema de instalaciones elctricas, hay factores que deben ser considerados y que determinan el trabajo que se ha de realizar, esos factores van, desde los cambios de temperatura a los que est sometida la zona, hasta la necesidad de ahorrar cada vez ms energa. Es importante destacar que la calidad de un buen sistema elctrico, sea cual sea el tipo de instalacin o suministro energtico, ayudara a prevenir un caudal de posibles accidentes que podran ser perjudiciales para la edificacin o en el peor de los casos para la vida humana.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAUn gran nmero de problemas a nivel mundial han sido resultado del mal funcionamiento de las instalaciones elctricas, consta en estudios de mbito internacional que un alto porcentaje de los incendios producidos, alrededor de setenta por ciento, son causados por malas instalaciones elctricas, conllevando consecuencias y prdidas gigantescas a la humanidad, que muchas veces han logrado cobrar vidas. Se podra decir fcilmente, que lo sucedido es culpa de quien dise la instalacin, sin embargo una gran parte de los problemas no son causados por un mal diseo, si no por desconocer la capacidad y el funcionamiento del diseo principal, generando sobrecarga o sobrecalentamiento, a causa de conexiones excesivas realizadas por los mismos clientes, o quienes hacen vidas en la edificacin, se puede hacer especial nfasis en que la mayora de los problemas sucede en edificaciones residenciales.En los accidentes que causan daos de tipo elctrico, interviene siempre una cantidad de energa que se transforma por ejemplo en calor. Esta transformacin puede producirse directamente sobre la persona, causndole lesiones orgnicas, o desencadenar un proceso energtico que d lugar a un accidente de otra naturaleza, siendo, en este caso, la corriente elctrica la causa indirecta. En toda electrizacin corporal es importante considerar el establecimiento de un rgimen transitorio de corriente a travs del cuerpo, cuya duracin puede ser importante en funcin de los tiempos considerados como umbrales de peligro, por lo que los valores de intensidad, tensin e impedancia deben definirse con precisin.

OBJETIVOSObjetivo General Definir el concepto de instalaciones elctricas residenciales con un buen funcionamiento que otorgue seguridad.Objetivos Especficos Definir los conceptos bsicos relacionados con las instalaciones elctricas. Identificar factores de desmejoran el funcionamiento de las instalaciones elctricas. Establecer las condiciones y procedimientos para las instalaciones elctricas residenciales segn COVENIN.

JUSTIFICACIN

El tema tratado

MARCO TERICOAntecedentesEn la investigacin, PROYECTO DE INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES, se plante como objetivo general, Disear una instalacin elctrica residencial, utilizando la Norma Oficial Mexicana de electricidad. (N.O.M). Arturo Ezequiel Ortiz Daz (2010) establece:El desarrollo de un proyecto de instalacin elctrica conlleva una planeacin y un nmero de acciones, determinadas por el plan de actividades, es primordial que en la elaboracin del plano arquitectnico, exista una estrecha relacin de colaboracin entre el arquitecto, Ing. Civil y el Ing. Electricista, ya que con ello se llegara a un mejor desarrollo del proyecto elctrico en su conjunto.Como se sabe en la mayora de las casas-habitacin o residenciales no cuentan con una instalacin adecuada a sus necesidades, es por ello que me veo a la tarea de realizar este trabajo. Como sabemos en Mxico existe una normatividad para la construccin de casa-habitacin o residencial, lo cual nos lleva a tener una observancia en el uso de ellas y que sea su uso adecuado. La norma oficial mexicana de electricidad es la que proporciona la informacin necesaria requerida para su correcta instalacin elctrica.

En cuanto a Saucedo y Texis (2008), establecen:

Bases tericas

La electricidad es una energa que se emplea para hacer funcionar artefactos, equipos y mquinas. Es producida, entre otros, en las centrales hidroelctricas, aprovechando la fuerza de las corrientes de agua de los ros que ponen en movimiento grandes generadores de electricidad. Esta energa es distribuida por medio de conductores elctricos (cables) a las diferentes regiones de un pas; de ah una vivienda puede contar con energa elctrica. La energa elctrica produce una fuerza llamada voltaje, un flujo de electrones llamado corriente; ambos constituyen la electricidad. Las magnitudes elctricas Son bsicamente tres: voltaje, intensidad y resistencia. El Voltaje (V), tensin o fuerza electromotriz, es el impulso que mueve los electrones de un punto a otro para que circule la corriente elctrica. Su unidad de medida es el Voltio (V). La Intensidad (I) o corriente elctrica es el flujo o movimiento de electrones a travs de un conductor. La unidad de medida es el Amperio (A). La Resistencia (R), es la magnitud elctrica que se caracteriza por ofrecer oposicin al paso de los electrones por un conductor. Es la propiedad fsica natural de algunos materiales. La resistencia se mide en Ohmios y su smbolo es el omega ().La electricidad se transporta a travs de conductores elctricos, los materiales adecuados para conducir corriente elctrica son los metales como el oro, la plata, el aluminio, el cobre, el agua e inclusive el cuerpo humano. Hay otros materiales que se consideran no conductores de corriente elctrica, y son llamados aislantes, porque son altamente resistentes al paso de la corriente; entre ellos tenemos la madera seca, el jebe, plstico, cartn, papel y otros. La baquelita es un buen aislante, por eso lo emplean para fabricar los diferentes accesorios elctricos. Los semiconductores, por otro lado, son aquellos materiales que, bajo condiciones especiales, se pueden comportar como conductores y aislantes. El silicio y el germanio son empleados en la fabricacin de dispositivos como los diodos, transistores y otros materiales empleados en la electrnica.Se entiende por instalacin elctrica al conjunto integrado por canalizaciones, estructuras, conductores, accesorios y dispositivos que permiten el suministro de energa elctrica desde las centrales generadoras hasta el centro de consumo, para alimentar a las mquinas y aparatos que la demanden para su funcionamiento. Para que una instalacin elctrica sea considerada como segura y eficiente se requiere que los productos empleados en ella estn aprobados por las autoridades competentes, que est diseada para las tensiones nominales de operacin, que los conductores y sus aislamientos cumplan con lo especificado, que se considere el uso que se dar a la instalacin y el tipo de ambiente en que se encontrar. Puede decirse que el objetivo fundamental de una instalacin elctrica es el de cumplir con los requerimientos planteados durante el proyecto de la misma, tendientes a proporcionar el servicio eficiente que satisfaga la demanda de los aparatos que debern ser alimentados con energa elctrica. Para dar apoyo a lo anteriormente citado tendrn que conjuntarse los factores siguientes: Seguridad contra accidentes e incendios: La presencia de la energa elctrica significa un riesgo para el humano, as como, la de los bienes materiales. Eficiencia y economa: Se debe conciliar lo tcnico con lo econmico. Accesibilidad y distribucin: Es necesario ubicar adecuadamente cada parte integrante de la instalacin elctrica, sin perder de vista la funcionabilidad y la esttica. Mantenimiento: Con el fin de que una instalacin elctrica aproveche al mximo su vida til, resulta indispensable considerar una labor de mantenimiento preventivo adecuada.Una instalacin segura es aquella que no representa riesgo para los usuarios ni para los equipos que alimentan. Para ser eficiente, el diseo de una instalacin elctrica debe evitarse los consumos innecesarios. Al ser accesible refiere que en el diseo debe tener las previsiones necesarias para permitir el acceso a todas a aquellas partes que puedan requerir mantenimiento. Al hablar de flexibilidad se dice que la instalacin este diseada para que en el futuro se pueda modificar, es decir el estado de la misma no va quedar determinado por el diseo principal, si no que segn la necesidad puede ser cambiada a beneficio de quien lo desea.Las instalaciones elctricas pueden clasificarse tomando como base varios criterios. Si se consideran las etapas de generacin, transformacin, transmisin y distribucin tendramos que hablar de las centrales elctricas, de los transformadores elevadores, de las lneas de transmisin, de las subestaciones reductoras y de las redes de distribucin. Si clasificamos a las instalaciones elctricas en funcin de sus voltajes de operacin, necesariamente habra que mencionarse: alta tensin, mediana tensin y baja tensin. En relacin con la aplicacin, pueden clasificarse en instalaciones elctricas como residenciales, comerciales e industriales. Nivel de voltajeEn una instalacin elctrica es fundamental cumplir con los servicios que fueron requeridos durante la etapa de proyecto. El concepto de instalacin elctrica es genrico y se pude catalogar a todo tipo de instalaciones, desde generacin hasta la utilizacin de la energa elctrica. Es por eso que se clasifican en instalaciones elctricas de: Extra alta tensin (mas de 400kV). Alta tensin (85, 115, 230, 400kV). Mediana tensin (69kV). Distribucin (23, 20, 13.8, 4.16kV) Baja tensin (600, 440, 220, 127V).Es necesario referirse al tipo de instalacin que se est realizando, tambin se pueden llamar, como instalacin elctrica residencial o instalacin elctrica industrial, dependiendo del tipo de voltaje manejado.Con el cambio climtico es necesario tomar en cuenta el lugar en donde se va ubicar la instalacin as como tambin las condiciones de seguridad. Ya que las consideraciones de elaboracin de un proyecto no son las mismas si se hace una construccin en el polo norte que en el ecuador. Pude considerarse el tipo de instalacin dependiendo de su ubicacin en normales y especiales. Las normales son aquellas que se encuentran en interiores o exteriores. Las que se encuentran a la intemperie deben tener los accesorios necesarios para su correcto funcionamiento (cubiertas, empaques, sellos) y evitar la introduccin de agua de lluvia en el cableado. Las que se consideran especiales son aquellas que se ubican en reas con ambiente peligroso, como son industrias que tiene un ambiente enrarecido con productos explosivos.Elementos de una instalacion electricaEn una instalacin elctrica los elementos principales deben de conducir, proteger y controlar la energa elctrica. Los componentes necesarios para una instalacin elctrica son: Conductores elctricos, canalizaciones elctricas, conectores para las canalizaciones elctricas, accesorios adicionales, dispositivos de proteccin.ConductoresEn una instalacin elctrica, se requiere que los elementos de conduccin elctrica tengan una buena conductividad, resistencia mecnica y cumplan con los requisitos establecidos. Los conductores elctricos se fabrican de secciones circulares, su seccin transversal depende de la cantidad de corriente elctrica a conducir. En las normas los conductores se han identificado por un nmero que corresponde a lo que comnmente se conoce como calibre, en la actualidad se sigue llevando el sistema americano de designacin AWG (American Wire Gage), siendo el mas grueso 4/0, siguiendo en orden descendente del rea del conductor (3/0 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18,) En las unidades de ares de los conductores se puede utilizar la designacin americana (AWG) o en el sistema internacional de medidas (mm2), para los conductores mayores del 4/0 se emplea una unidad denominada Circular Mil. Que es la seccin de un crculo que tiene un dimetro de milsima de pulgada (0.0001plg).1Circular Mil (C.M.) = 5.064506X10-4 mm2 8Canalizaciones elctricasLas canalizaciones son los dispositivos que se emplean en las instalaciones elctricas para conectar los conductores, de manera que estos queden protegidos contra deterioro mecnico, contaminacin y protejan a la instalacin contra incendios por los arcos que se puedan presentar durante un corto circuito. Los medios de canalizaciones ms comunes usados en las instalaciones elctricas son los siguientes: Tubos conduit, Ductos,Charolas. En una instalacin elctrica residencial se utilizan los tubos conduits, ya que sus caractersticas nos permiten un mejor manejo para canalizar a los conductores. Actualmente existen en el mercado una gran diversidad de tubera conduit. A continuacin se mencionaran algunos: Tubo de acero galvanizado de pared gruesa, tubo de acero galvanizado de pared delgada, tubo de acero esmaltado de pared gruesa, tubo de aluminio tubo flexible, tubo de plstico flexible. El material ms utilizado para las canalizaciones es el tubo de plstico flexible. Este tubo se fabrica con distintas denominaciones comerciales, como son: poliducto, duraducto, etc. Tiene las propiedades de ser ligero y resistente a la accin del agua, se emplea en edificios, comercios y en casa habitacin. No es recomendable utilizarlo en lugares con temperaturas que excedan a los 50C. Para conexiones entre s y con cajas de conexin, se requiere accesorios especiales de plstico.Un tubo (conduit) no metlico es una canalizacin corrugada y flexible, de seccin transversal circular, con acoplamientos, conectores y accesorios integrados o asociados, aprobada para la instalacin de conductores elctricos. Est compuesto de un material resistente a la humedad, a agentes qumicos, a la propagacin de la flama. Una canalizacin flexible es una canalizacin que se puede doblar a mano aplicando una fuerza razonable, pero sin herramientas. El tubo (conduit) no metlico debe ser de un material que cumpla con las caractersticas de inflamabilidad, generacin de humos y toxicidad del policloruro de vinilo rgido (no plastificado).Los tubos (conduit) de polietileno pueden ser de dos tipos: una canalizacin semirrgida, lisa o una canalizacin corrugada y flexible, ambos con seccin transversal circular, y sus correspondientes accesorios aprobados para la instalacin de conductores elctricos. Estn compuestos de material que es resistente a la humedad y a atmsferas qumicas. Estos tubos (conduit) no son resistentes a la flama. Est permitido el uso de tubo (conduit) de polietileno y sus accesorios:1) En cualquier edificio que no supere los tres pisos sobre el nivel de la calle.2) Embebidos en concreto colado, siempre que se utilicen para las conexiones accesorios aprobados para ese uso. 3) Enterrados a una profundidad no menor que 50 cm. condicionado a que se proteja con un recubrimiento de concreto de 5 cm. de espesor como mnimoConectores para las canalizaciones elctricasSe entender como conectores para canalizaciones elctricas aquellos elementos que sirvan para interconectar las canalizaciones elctricas entre si, o con los elementos que contienen a los dispositivos de control, proteccin o salidas para receptores.

Dispositivos de proteccinEn los dispositivos de proteccin y control en las instalaciones, se deben satisfacer las normas y recomendaciones dadas para la instalacin y diseo de los circuitos. Se debe de proveer de circuitos separados para alumbrado general, para contactos y aplicaciones especiales. Las ramas de los circuitos con ms de una salida no deben tener una carga que exceda al 50% de la capacidad de conduccin. Los ramales individuales de cada circuito. El tamao menor de conductor en alumbrado no debe ser menor del No 12 De acuerdo con la capacidad de carga de cada circuito se deben instalar tableros de distribucin con tantos circuitos como sea necesario. Es necesario contar con los siguientes dispositivos de proteccin en una instalacin elctrica residencial. Interruptores en caja de lmina.Tambin conocidos como de seguridad, son interruptores de navaja con puerta y palanca exterior para la operacin del interruptor. Tableros de distribucin.Tambin conocidos como centros de carga, consisten en dos o ms interruptores de navaja, con palanca o con interruptores automticos termomagneticos. Se instalan cerca de los centros de carga, en lugares accesibles donde la apariencia del tablero no perjudique la decoracin. Fusibles.Los fusibles son elementos de proteccin que constan de un alambre o cinta de una aleacin de plomo y estao con un bajo punto de fusin, que se funde cuando se excede el lmite para el cual fue diseado, interrumpiendo el circuito. Se fabrican para operacin en dos tipos. Fusibles de tapn: usados en casas habitacin con capacidades 10, 15, 20, y 30 amperes. Fusibles tipo cartucho: Estos fusibles son renovables ya que si se funde el elemento fusible, puede ser remplazado. Interruptores termomagneticos.Estos interruptores estn diseados para abrir el circuito en forma automtica cuando ocurre una sobrecarga, accionada por una combinacin de un elemento trmico y un elemento magntico. El elemento trmico consta esencialmente de la unin de dos elementos metlicos de diferente coeficiente de dilatacin, conocido tambin como par trmico, el cual al paso de la corriente se calienta, y por lo tanto se deforma, habiendo un cambio de posicin que es aprovechado para accionar el mecanismo de disparo del interruptor. Operan, desde el punto de vista de tiempo de apertura, con curvas caractersticas de tiempo-corriente.Proyecto de una instalacin elctrica residencialEn el diseo de una instalacin elctrica es necesario tener visin, y sobretodo saber las necesidad del cliente, en el diseo del plano arquitectnico se debe de tener en cuenta la ubicacin de la sala, cocina, comedor, baos, cuartos, y tener la ubicacin probable de los aparatos electrodomsticos, como televisores, radios, licuadora, hornos de microondas, lavadora, secadora, con ello se podr realiza una excelente planeacin de la instalacin elctrica. Existe literatura en la cual menciona que el diseo se debe atender desde el punto de vista del nivel de vida de las personas que la ocuparan. Es decir atendiendo a los diseos econmicos utilizados en multifamiliares hasta diseos sofisticados en casas residenciales. En la elaboracin del proyecto de instalacin se debe considerar en el proyecto arquitectnico el consumo y servicio de la casa, segn sean las necesidades requeridas por el usuario. Con la ayuda del programa de autocad se pueden disear para una misma vivienda diferentes trayectorias para el tubo conduit, con ello nos da una gran posibilidad de modificar el plano. En el diseo de la instalacin elctrica en una casa habitacin, se debe tener en cuenta la norma vigente. En el proyecto de diseo de la instalacin elctrica debe de tenerse en cuenta un anlisis de los factores que intervienen en su elaboracin, como son: Tipo de construccin Se referiere en forma general en el tipo de caracterstica que guarda la construccin, como son: dimensiones generales, si es uno o varios niveles, altura de oficinas, salas, pasillos reas al aire libre, accesibilidad, reas peligrosas Evaluacin elctrica general.Se debe considerar la carga por alimentar esto es una aproximacin de carga por alimentar Watts/m2. Diagrama unifilarEs una representacin esquemtica de los elementos involucrados en la instalacin elctrica y debe de contener: el tipo de acometida, circuito alimentador, y los circuitos derivados, con su simbologa correspondiente. Deben de tener por escrito la carga, la longitud del conductor y el porcentaje de la cada de voltaje. Cuadro de cargasEs necesario contar con un cuadro de cargas. El cuadro de cargas de be incluir el nmero de circuitos al cual se encuentra conectada la carga, as como tambin la potencia de cada uno de los elementos en el sistema, la suma de cada uno de los circuitos, la suma total de todo el sistema y el diagrama de conexin. Seleccin del equipo o de materiales.En una instalacin residencial la seleccin del equipo vine dada por los electrodomsticos que el usuario valla utilizar en este caso son televisores, radios, ventiladores de pedestal, licuadoras, microondas, ventiladores de techo, refrigerador, estufa, y dependiendo de los requerimientos del cliente y que en sus posibilidades estn de construccin de cisternas o albercas se tendran que tomar las medidas necesarias para la instalacin de bombas para la alberca o cisterna. Suministro de energa.El suministro de energa es proporcionado por la empresa de suministro elctrico (CORPOELEC), provee el servicio a casas residenciales para los servicios de tenciones monofsicas, bifsicas y trifsicas. Estos servicios dependen mucho de las necesidades del usuario o del diseo que se est paleteando para dicho proyecto o en funcin de la carga total del sistema. Cuando se realiza un diseo de un urbanismo a la hora, de colocar lo que sera el tendido elctrico, se realiza un informe con la carga que se supone debera con sumir, para poder crear un sistema de suministro acorde con lo que se necesita.Normas VenezolanasLa norma COVENIN 200:1999, Es la norma venezolana que establece los requisitos que deben cumplir las instalaciones elctricas para la salvaguarda, validez e intencin de estas, a saber son: a) Salvaguarda. El propsito de este Cdigo es la salvaguarda real de las personas y propiedades de los peligros que implica el uso de la electricidad.b) Validez. Este Cdigo contiene disposiciones que se consideran necesarias para la seguridad. El cumplimiento de tales disposiciones y un mantenimiento adecuado darn por resultado una instalacin esencialmente libre de peligros, aunque no necesariamente eficiente, conveniente o adecuada para un buen servicio o para una ampliacin futura en el uso de la electricidad. Con frecuencia se presentan situaciones de peligro por la sobrecarga de los sistemas de alambrado con usos y mtodos que no estn permitidos por este Cdigo. Lo anterior ocurre porque el alambrado inicial no fue previsto para aumentos en el uso de la electricidad. Una previsin razonable de cambios en el sistema y la instalacin inicial adecuada permitirn los incrementos futuros en el uso de la electricidad c) Intencin. Este cdigo no est destinado a servir como especificacin de diseo ni como manual de instrucciones para personal no calificado. ALCANCE. a) Incluido. Este Cdigo establece las disposiciones que rigen para: 1) Las instalaciones de conductores y equipos elctricos en o sobre inmuebles de uso pblico, particulares y otras edificaciones incluyendo casas mviles y vehculos de recreo; viviendas flotantes; tambin en otras propiedades como patios de uso comercial, reas de diversiones, estacionamientos, otras reas similares y subestaciones industriales. 2) Las instalaciones de conductores que conectan a la fuente de suministro de electricidad. 3) Las instalaciones de otros conductores exteriores dentro de la propiedad. 4) Las instalaciones de cables de fibra ptica. 5) Instalaciones en edificios usados por el servicio pblico de electricidad, tales como oficinas, almacenes, estacionamientos, zonas de maquinarias y zonas recreacionales que no son parte integral de plantas generadoras, subestaciones o centros de control.

MARCO METODOLGICOLa investigacin realizada es de tipo documental y de campo, debido que la informacin que en ella est fue obtenida por medio de libros, y documentacin pertinente al tema. consiste en la recoleccin de datos directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar variable alguna., Investigacin Documental: es aquella que se basa en la obtencin y anlisis de datos provenientes de materiales impresos u otros tipos de documentos (Arias, 1999, p25). La metodologa investigativa del proyecto est determinada por el tipo de informacin recopilada, en el trabajo se plante le necesidad de realizar pruebas de tipo experimentales para certificar la veracidad de lo que se habla, sin embargo, slo se pudo trabajar con la informacin obtenida en campo (empresa de asfalto) y la obtenida en documentos.

RESULTADOS

CONCLUSIONES