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ELECTRICIDAD II

                              ELECTRICIDAD II
Generalidades
La electricidad es una forma de energía que sólo se percibe por sus efectos, y los mismos
son posibles debido a dos factores: la Tensión y la Corriente eléctrica.
En los conductores existen partículas invisibles llamadas electrones libres que están en
constante movimiento en forma desordenada.
Para que estos electrones libres pasen a tener un movimiento ordenado es necesario
ejercer una fuerza que los mueva. Esta fuerza recibe el nombre de tensión eléctrica (U),
medida en Volt (V).
Ese movimiento ordenado de los electrones libres dentro de los cables, provocado por la
acción de la tensión, forma una corriente de electrones llamada corriente eléctrica (I),
medida en Amper (A).
Como conclusión podemos decir que para que exista potencia eléctrica debe existir
tensión y corriente eléctrica.


Fórmulas Básicas - Ley de Ohm
RESISTENCIA

Tensión = Corriente x Resistencia
U (Volt, V) = I (Amper, A) * R (ohm,     )
                                             U=IxR
Corriente = Tensión / Resistencia
I (Amper, A) = U (Volt, V) / R (ohm,     )
                                                                    U
                                             I=U/R
Resistencia = Tensión / Corriente                               I       R
R (ohm,    ) = U (Volt, V) / I (Amper, A)
                                             R=U/I

POTENCIA

Potencia = Tensión * Corriente
P (watt, W) = U (Volt, V) * (Amper, A)
                                             P=UxI
Tensión = Potencia / Corriente
U (Volt, V) = P (watt, W) / (Amper, A)
                                                                     P
                                             U=P/I
Corriente = Potencia / Tensión
                                                                 U       I
(Amper, A) = P (watt, W) / U (Volt, V)
                                             I=P/U

Manipulando esas expresiones podemos obtener otra que puede ser útil en aplicaciones
específicas.




   1                                                                         Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II




Tipos de Corrientes
Cuando hablamos de corriente eléctrica debemos distinguir 2 tipos. Corriente alterna o AC por
Alternal  Corrent        y    corriente    continua   o      DC     por     Direct    Corrent.

Corriente continua

Es de signo constante, positiva o negativa, siendo generada por máquinas llamadas
"dínamos" y por medios químicos (como por ej. mediante baterías).
El mayor inconveniente en el uso es su transmisión por cuanto no permite su
transformación a mayores tensiones, adquiriendo importantes caídas de tensión aún en
recorridos pequeños. Por este motivo se encuentra en desuso para instalaciones
domiciliarias e industriales, empleándose solamente para transporte público
(subterráneos, trenes, etc.) o para aplicaciones muy especiales donde se requiera una
buena regulación de velocidad de los motores.

Corriente alterna

Su signo va variando en el tiempo (positivo y negativo) según una curva periódica. Se
genera en máquinas llamadas "alternadores" que transforma la energía mecánica
disponible en energía eléctrica trifásica.
La corriente alterna utilizada en la Argentina es de 380 V. entre fases y de 220 V. entre
fase y neutro (conocida como 3 x 380 V / 220 V), con una frecuencia de 50 ciclos por
segundo (50 Hz).




   2                                                                     Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

PARAMETROS DE LA TENSION Y LA CORRIENTE ALTERNA:
                  U [V]                  U [V]
                   I [A]

               Valor
               Eficaz
                                                 I [A]


                                                                            t




                                         T

Periodo “T”: Es el tiempo que demora la onda en pasar dos veces por el mismo punto.

Frecuencia “f”:     Es el número de ciclos de la onda por unidad de tiempo. por lo general
                    se toma 1 seg. y para este caso la frecuencia se mide en ciclos por
                    segundos por lo que es lo mismo el Hertz [HZ].

Valores Eficaces:      Habitualmente cuando uno se refiere a un valor determinado de
                    Corriente Alterna, menciona un “Valor Eficaz” como dato, por ejemplo:
                    cuando nos referimos a tensión de línea o de fase se menciona 220(V)
                    siendo este el Valor Eficaz de línea que es el Valor Absoluto Máximo
                    que alcanza la onda, ya sea de U o de I.


Relación entre la potencia, la tensión y la corriente eléctrica
Si disminuimos la tensión la lámpara brilla y calienta menos (menor potencia
transformada) y viceversa, si aumentamos la tensión la lámpara brilla y calienta más.
Por lo tanto, se puede decir que la tensión y la potencia varían entre sí de manera directa.
De la misma forma, si disminuimos la corriente la lámpara también brilla y calienta menos
(menor potencia transformada) y si la aumentamos también brilla y calienta más.
O sea que la corriente y la potencia eléctrica varían entre sí de manera directa; esto
significa que la potencia varía de forma directa con la tensión y la corriente, pudiéndose
decir entonces que:
La potencia eléctrica es el resultado del producto de la tensión por la corriente:
P=U*I
Siendo la unidad de medida de la tensión el Volt (V) y de la corriente el Ampere (A), la
unidad de medida de la potencia será el Volt-Amper (VA) para circuitos de c.a. y el Watt
(W) para circuitos de c.c.
En c.a. a esa potencia se la denomina potencia aparente y la misma está compuesta
por la potencia activa y la potencia reactiva.


   3                                                                    Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

RECODAR

Corriente Alterna como Tensión Alterna – que es la que entra al domicilio es P aparente
Está formada P activa (Pc) y P reactiva (Pr)

        Pa [VA]
                               Pr [VA]
                                                  P a ≈ Pc Ideal para
            φ                                           EDET

            P ac [VA]

Pc es la potencia que sirve pero produce otras cosas, calor, disipación, etc. En los
motores la potencia que se transforma en mecánica es Pc. En la suma vectorial de Pa =
Pc + Pr

Pc = Pa . cos φ
Pr = Pa . sen φ
Se tiene
            Pa = Pc [W]
                 cos φ
          Cte =__1__ = 1.11 Pa = Pc . Cte
                          0.9

POTENCIA ACTIVA:

Que es la que se transforma en
      Potencia Mecánica (para el caso de los motores)
      Potencia térmica (para el caso de un calefactor)
      Potencia lumínica (para el caso de las lámparas)

POTENCIA REACTIVA:

Es la potencia transformada en campo magnético que es necesaria para el
funcionamiento de:
        Motores
        Transformadores
        Reactores

En instalaciones eléctricas que no contengan motores, transformadores, capacitores o
inductores, la Potencia Reactiva será nula, por lo que la potencia Activa será igual a la
Potencia Aparente. Esto se da en el caso de instalaciones eléctricas residenciales donde
los cálculos se efectúan en base a la Potencia Aparente o Activa. Es decir, que el valor de
la corriente que circula dependerá de la tensión aplicada y de la resistencia eléctrica que
el circuito ofrezca a su paso.
La resistencia eléctrica se mide en Ohmios u Ohm y su símbolo es la letra omega (        ).




   4                                                                    Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

Se dice que una carga tiene una resistencia de 1 (     ) si al aplicarle una tensión de 1 (V)
circula atreves de ella una corriente de 1 (A).

EJEMPLO: en una vivienda común, con una tensión de alimentación o de red de 220 (V)
una lámpara consume una I de 0,5 (A).
   a- ¿Que potencia tiene la lámpara?
   b- ¿Cuál es la resistencia eléctrica?

U=220 (V)
I=0,5 (A)
P=?                                             R=?
R=?

P = U.I = 220                                                       P=?
                              I = 0.5 [A]     U = 220 [V]
[V] . 0.5 [A] ⇒
PL = 110 [W]
Ahora para
calcular la RL
usaremos la ley de ohm.
 U = I . R [V]
RL = U = 220 [V] ⇒ RL = 440 [     ]
      I   0.5 [A]
De  Se deduce
I = U [V]    ; R = U [V]
    R[ ]              I [A]

En proyectos de instalaciones eléctricas residenciales los cálculos se efectúan en base a
la potencia aparente y a la potencia activa.

       Instalaciones Eléctricas de BT - Elementos de Maniobra y
                               Protección
Las instalaciones eléctricas de BT pueden estar sometidas a fallas o anormalidades en su
funcionamiento que pueden causar graves daños a las mismas; éstas son:

Fallas
Cuando en una instalación o un equipamiento dos o más partes que están a potenciales
diferentes entran en contacto accidental por fallas de aislación, entre sí o contra tierra,
tenemos una falla.
Una falla puede ser directa, cuando las partes tienen contacto físico entre sí, o indirecta, si
no lo tienen. Cuando una de las partes es la tierra hablamos de una falla a tierra.
Un cortocircuito es una falla directa entre dos conductores vivos, esto es entre fases y
neutro.

Cuando en una instalación o un equipamiento dos o más partes que están a potenciales
diferentes entran en contacto accidental por fallas de aislación, entre sí o contra tierra,



   5                                                                      Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

tenemos una falla.
Una falla puede ser directa, cuando las partes tienen contacto físico entre sí, o indirecta, si
no lo tienen. Cuando una de las partes es la tierra hablamos de una falla a tierra.
Un cortocircuito es una falla directa entre dos conductores vivos, esto es entre fases y
neutro.

Sobrecorrientes
Son las corrientes que exceden del valor nominal prefijado (por ejemplo la corriente
nominal de un equipamiento o la capacidad de conducción de un conductor). Es un valor
cualitativo, ya que si la corriente nominal es de 50 A, tanto una corriente de 51 A como
otra de 5000 A constituyen sobrecorrientes.
Las sobrecorrientes deben ser eliminadas en el menor tiempo posible dado que pueden
producir una drástica reducción en la vida útil de los conductores. Las corrientes de
cortocircuito, por ser muy superiores a las corrientes nominales pueden además ser el
origen de incendios.
Pueden ser de dos tipos:

       Las corrientes de falla, que son las que fluyen de un conductor a otro o hacia tierra
       en caso de una falla. Cuando la falla es directa hablamos de corriente de
       cortocircuito.
       Las corrientes de sobrecarga, no tienen origen en fallas sino que se deben a
       errores de diseños, es decir, circuitos subdimensionados de los conductores o
       equipos, a la sustitución de equipamientos por otros de menor potencia a la
       prevista originalmente, o por motores eléctricos que están accionando cargas
       excesivas. por ejemplo: en el caso de motores que este consumiendo a una
       corriente excesiva por estar sometidos a cargas mecánicas excesivas o por algún
       desperfecto o porque está trabado el eje.

 Corrientes de fuga
 Son las que, por fallas de aislación, fluyen a tierra o a elementos conductores extraños a
 la instalación. En la práctica siempre existen corrientes de fuga ya que no existen
 aislantes perfectos, pero son extremadamente bajas y no causan perjuicios a las
 instalaciones.

LA MEJOR SEGURIDAD: EL CABLE A TIERRA
¿Sabe usted cuál es el mejor conductor de la electricidad?
¡LA TIERRA! (es decir, el suelo que pisamos).
Y hasta tal punto, que la energía eléctrica, cuando escapa de un conductor fallado (un
cable roto o fallado), "escapa" hacia la tierra.
Pero para ello necesita que algún buen conductor la conecte con la tierra. Y ese buen
conductor, en contacto con la tierra, puede ser una persona. ¡lo que supone una
peligrosa y hasta mortal descarga eléctrica!
¿Cómo impedir esto?



   6                                                                      Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

Incorporando un tercer conductor (un tercer cableado) al sistema de cableado o
circuito eléctrico del hogar, cuyo extremo está conectado a tierra, de tal modo que
cualquier falla del sistema se descarga en algo inanimado, precisamente como es la
tierra.
La jabalina de cobre = trabajo de un profesional
Toda vivienda debe poseer un sistema de descarga a tierra: esto se logra intro-
duciendo en la tierra profundamente una lanza o jabalina de cobre, a la que están
conectadas todas las líneas eléctricas, es decir, todos los circuitos de la casa.
¡EL TIPO DE JABALINA, SU COLOCACIÓN Y CONEXIÓN DEBE SER HECHA POR UN PROFESIONAL
CAPACITADO!


El color del cable a tierra
Internacionalmente el color es verde, o verde y amarillo.
La función del cable a tierra es eliminar cualquier pérdida o fuga que pueda tener la
red eléctrica, y atenuar cualquier tensión de paso a través de una persona o un animal.
¡ATENCIÓN!
Cuando usted compre cualquier aparato electrodoméstico puede encontrarse con
este símbolo: un cuadrado dentro de otro.




Esto significa que dicho aparato tiene doble aislamiento, por lo que su cable de conexión
no necesita el tercer conductor a tierra.


       Generación, transmisión y distribución de energía
Generación
La electricidad se obtiene a través de la transformación de otras fuentes de energía como
por ejemplo la transformación de las caídas de agua en movimientos mecánicos en las
turbinas y consecuentemente en la generación de electricidad.
Otra forma es la transformación de la energía térmica producida por calderas,
normalmente en movimientos mecánicos que accionan generadores eléctricos.
Otra forma de generación de energía eléctrica es a través de la reacción nuclear de
materiales radiactivos como el uranio y el plutonio.
También la energía eléctrica es generada a través de reacciones químicas, como en pilas
y baterías eléctricas.




   7                                                                  Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

Transmisión
En esas usinas la energía es generada a tensiones relativamente bajas, del orden de
6000 a 13200 V. Inmediatamente dentro de la usina se eleva esa tensión a valores de
132000 Volt, 500000 Volt o como en el caso de la central de Itaipú de 750000 Volt.
Esa alta tensión es transmitida a lo largo de miles de kilómetros hasta los centros de
consumo. La forma de transmitir esta energía es a través de líneas con conductores
desnudos de aluminio.

Distribución
Próximos a los centros de consumo las estaciones transformadoras reducen las tensiones
a 13200 Volt, valor que se emplea para la distribución en líneas aéreas o redes
subterráneas.
Una vez distribuida esa tensión en 13200 Volt, para ser utilizada debe ser reducida a 380
ó 220 Volt. Para ello es necesario que exista un transformador próximo al consumidor.
Estos pueden estar localizados en los postes plataformas elevadas, a nivel, o en cámaras
subterráneas, en caso de existir una red subterránea en la zona.
La corriente alterna que se utiliza en los hogares y la industria y tiene una forma de
distribución particular que es preciso conocer. Las compañías proveedoras de energía
eléctrica distribuyen de forma polifásica. Esto significa que la distribución se hace por
medio de varios cables vivos (que tienen un determinado potencial eléctrico con respecto
al neutro) y un neutro (que sirve de retorno y no tiene potencial eléctrico).
En el caso de estar elevadas, si observamos los postes que pasan por las calles veremos
que por ellos pasan cuatros cables, uno es el Neutro (N) y los otros tres son los vivos,
denominados Fases (R,S,T).

La corriente alterna trifásica utilizada en argentina es de 380 (V) entre fases y de 220 (V)
entre fase y neutro, y se designa 3x380 (V) /220 (V).
Tiene una frecuencia de 50 [ciclos/seg o Hertz] y se simboliza [Hz]. La I que distribuye la
empresa prestataria del servicio (EDET) es Trifásica y para abastecer a los hogares
(viviendas comunes) se toma la Uf o sea la tensión entre R, S o T y el neutro, por lo tanto
se dice que la alimentación es Monofásica.


              R
                                                                  URS = UL = 380 V
              S
              T
              N                                                    URT = 380 V

                                                                   UST = 380 V


                                                    Uf = 220 V


URS=UST=URT=380 (V)
UF=URN=USN=UTN=220 (V)


   8                                                                    Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II


Para obtener corriente trifásica se conectará un cable a cada uno de ellos y se hará la
bajada llamada “acometida” por el pilar al taller o comercio.
Si por el contrario necesitamos corriente monofásica, en una casa, conectaremos un
cable a un vivo o fase, y otro al neutro y luego se hará la bajada llamada “acometida” por
el pilar hasta la vivienda.
No todos los hogares están conectados a la misma fase, sino que se van conectando a
distintas según las demandas de cada uno para equilibrar el consumo en cada fase




ACOMETIDA
    Se llama acometida al conjunto de elementos empleados para conectar una red
domiciliaria con la red de distribución. Esta consta en forma resumida de; cables, caja
protectora para medidor y elemento de protección termomagnética, más todo lo que se
emplee como soporte mecánico de tales • elementos, ej. pilar o pared de ladrillo, columna de
H° A° y otros. Las acometidas a emplear para los suministros monofásicos son las llamadas
A4 y A6, compuestas por cable concéntrico de 2x4 mm2 y 2x6 mm2 respectivamente. El
interruptor termomagnético a instalar cumplirá con la norma IEC 947-2 y será para riel DIN
del calibra elegido por el cliente, desde 10 A hasta 25 A en A4 y de 32 A en A6. Estos tipos
de acometidas pueden ser empleados tanto para suministros domiciliarios como comerciales.
Todo lo detallado es a exclusivo cargo del cliente, al igual que su mantenimiento.
Dependiendo del tipo de distribución de la red encontramos dos tipos de acometidas

Acometidas aéreas: Está impuesta cuando la red de distribución es aérea y, por tanto, la
toma se hace en esta red aérea, realizándose con unos empalmes de derivación, en una
zona próxima a la fijación de la línea, para evitar movimientos y que generalmente se
materializa, con una palomilla de aisladores que va fijada al parámetro vertical del edificio,
guardando especial cuidado en evitar la entrada de agua de lluvia a través del tubo
protector o entrada a la caja de protección a través del tubo, el diámetro mínimo de este


   9                                                                     Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

tubo es de 100 mm. La línea de distribución urbana, de donde se toma para la acometida,
puede serla res aérea convencional (4 hilos separados9, o bien de red trenzada
(conductores trenzados formando un haz).




Acometidas subterráneas: Es la más racional para grandes poblaciones, donde las
redes de distribución urbanas representan una gran tela de araña subterránea que
discurre por el subsuelo desde donde se deriva hasta penetrar en los edificios a la
correspondiente caja de protección. Las tomas se realizan en las cajas de distribución
urbanas. Esta acometida es más segura y más duradera al estar más protegida y
resguardada.




  10                                                                  Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II




       DEFINICIÓN DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA Y SUS
                COMPONENTES EN LA VIVIENDA

Una instalación eléctrica es un conjunto de componentes eléctricos asociados con
características coordinados entre sí con una determinada finalidad. Los componentes son:
       Líneas o circuitos: Conductores eléctricos, elementos de fijación (abrazaderas,
       bandejas, portacables, etc.)
       Equipamientos: Elementos de iluminación, Aire Acondicionado, electrodomésticos,
       etc.
       Elementos de Maniobra y Protección: Interruptores, disyuntores, fusibles, etc.



CONSIDERACIONES SOBRE LOS CIRCUITOS

  a)   Circuitos de Iluminación (BI):
Son circuitos monofásicos que alimentan las bocas de salida para Iluminación, en las
bocas de Alumbrado podrán conectarse artefactos cuya corriente nominal. No exceda los
6 (Amp.), Generalmente se lo realiza con conductores 1 mm2 1,5 mm2 o de sección el cual
tiene una capacidad de carga de 6 [A].

 b)    Circuito para tomas corriente de Uso generales (TUG):
En estas bocas de salida podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente nominal no
exceda los 10 [A] (televisores, equipo de audio, electrodomésticos, etc.). Los conductores
empleados aquí deben tener una sección de 2,5 mm2. Los cuales son capaces de
conducir una corriente de hasta 16 [A].




  11                                                                  Prof. Yafar Víctor Luis
- 12 -
ELECTRICIDAD II

  c)    Circuito para toma corriente de Uso especiales (TUE):
Estos circuitos pueden ser monofásicos o trifásicos y alimentan consumos unitarios
superiores a los 10[A]. También, se consideran Circuitos Especiales a aquellos que
alimentan instalaciones a las intemperies (parques, piletas de natación, jardines,
quinchos, etc.). El reglamento establece que deberán instalarse las protecciones
(Interruptores Termornagnéticos) que no exceden los 25 [A] por Circuito y para, el
cableado se deberán Usar conductores de 4mm2.

  d)    Circuito de conexión fija:
Son monofásicos o trifásicos y alimentan directamente a los consumos sin la utilización de
toma corrientes y no deben tener ninguna derivación como Ejemplo: la alimentación de
calderas -aires AC- semis Centrales o centrales, equipo de bomba para agua potable o
servidas, montacargas, etc.. Estos circuitos que incluyen la alimentación esencial de
motores trifásicos deben estar protegidos conforme lo indica el reglamento, con
dispositivos de maniobras y protección de motores eléctricos de instalación fija.




Cálculo de la carga de cada circuito

El reglamento determina la carga eléctrica para cada circuito monofásico tomando base los
valores mínimos detallados por factores de simultaneidad (fs) establecidos en el mismo, en
función del tipo de circuito y de su destino.
Para circuitos (TUG) y (TUE) la potencia se determina de acuerdo a la siguiente tabla.




                                                                  Oficinas, Negocios,
                                           Hoteles, Escuelas,
 Tipos de Circuitos Uso Ambiental                                 Espacios comunes
                                           Hospitales
                                                                  con Iluminación
                     66% de la Σ de todos 75% de la Σ de las 90% de la Σ de las
                     los      puntos    de potencias requeridas potencias requeridas
Circuito (BI)        utilización previstos por todos los puntos por todos los puntos
                     sin       datos    se de         utilización de         utilización
                     considera 125 [VA]    previstas              previstas
                     225 [VA]              225 [VA]               225 [VA]
Circuito (TUG)       Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para
                     10 [A]                10 [A]                 10 [A]
                     2750 [VA]             2750 [VA]              2750 [VA]
Circuito (TUE)       Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para
                     16 [A]                16 [A]                 16 [A]
La norma exige 2750 VA (12,5 A en 220 V c a) pero se considera conveniente adoptar
3520 VA (16 A en 220 V c a).



   12                                                                 Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

Consumos de los equipamientos más usuales
  Electrodomésticos                Potencia (Watt)
  Lámpara incandescente            60 - 100
  Televisor                        60 - 300
  Heladera                         400 - 800
  Acondicionador de aire           4000 - 6000
  Microondas                       800 - 1500
  Cafeteras                        500 - 1200
  Computadores personales          200 - 600
  Equipos de sonido                30 - 100
  Motores grandes (más de 1/2 Hp)  1000 por HP *
  Motores medianos (1/2 Hp)        450 - 600 *
  Motores pequeños (1/4 Hp)        300 - 400 *
  Planchas de ropa                 600 - 1200
  Secadores de cabello             250 - 1200
  Ventiladores                     50 - 350

                                                 * = aproximado

  Para calcular el costo de funcionamiento de cada equipamiento se divide la potencia
  en Watt por 1000 para obtenerla en kilowatt; luego se multiplica por el costo del
  Kilowatt hora para saber el costo de operación de una hora.
  Como ejemplo una carga de 1000 Watt = 1 KW con una tarifa de 0,08 $ / KW hora nos
  daría un costo de consumo de 8 centavos por hora.

Ejemplo de Tabla Orientativos para formar un circuito TUG

Aspiradora --------------------------1,40 [A] --------------- 308 [VA]
Batidora -----------------------------0,80 [A] --------------- 176 [VA]
Cafetera ----------------------------2,30 [A] --------------- 506 [VA]
Enceradora -------------------------1,50 [A] --------------- 330 [VA]
Equipo de Audio ------------------0,90 [A] --------------- 148 [VA]
Hervidor Eléctrico ----------------2,30 [A] --------------- 506 [VA]
Heladera ----------------------------2,60 [A] --------------- 572 [VA]
Ventilador Grande ----------------1,50 [A] --------------- 330 [VA]
________________________ ________________ _______

TOTAL .................................... 13,30 [A] .................2926 [VA]
Usamos un Coeficiente de Simultaneidad… fs = 0,75

2926 [VA] x 0,75 = 2194

2194 < 2200

En este ejemplo podemos ver que no sobrepasamos los 16 Amp. O los 2200 [VA] por
circuito que establece el reglamento usando un Coeficiente de Simultaneidad… fs = 0,75
para un circuito que tenga 15 bocas como máximo



   13                                                                             Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II


Ejemplo para un circuito TUE

Caloventor -------------------------------------- 9,50 [A] ----------------- 2090 [VA]
Lavarropas Automático --------------------- 8 [A] --------------------- 1760 [VA]
Horno Microondas ---------------------------- 10 [A]-------------------- 2200 [VA]
Máquina Lavaplatos ------------------------- 9,10 [A] ----------------- 2002 [VA]
Grill - Horno Eléctrico------------------------- 6,82 [A] ----------------- 1500 [VA]
Aire Acond. Frio – 1500 fr ------------------- 6,80 [A] ----------------- 1500 [VA]
Aire Acond. Frio – 2000 fr ------------------- 9,09 [A] ----------------- 2000 [VA]
Aire Acond. Frio/Calor – 2500 ------------- 11,36 [A] --------------- 2500 [VA]

Recordemos que el reglamento establece para el circuito TUE un máximo de 25 Amp. O de
2750 [VA] por circuito.

CIRCUITO PARA ALUMBRADO O DE ILUMINACIÓN.

Se determina la demanda máxima simultánea que resulta de multiplicar el número o
cantidad de boca de Iluminación (BI) por la potencia unitaria de cada boca, la cual ya lo
podemos tener establecido para la obra en cuestión, y si no lo tenemos el reglamento lo
estima en 125 [VA]. Al resultado de esta multiplicación se lo afecta con un factor de
simultaneidad (fs) o (Fs, que está consensuado en un valor de 0.66. El reglamento
conforme a resultados estadísticos de consumo, establece que el 66% de la corriente
instalada será demandada por el usuario en un instante determinado.
Tendremos que para un circuito de Iluminación con un máximo de 15 bocas permitidas
Por lo tanto la potencia máxima simultánea (PMS) se calcularía por el número de boca (BI)
por los 125 VA por el factor de simultaneidad (fs) o sea:
PMS= Nº BI x 125VA x 0.66
PMS= 15. 82.5 [VA] = 1237 [VA]


Normas
¿Qué es la norma IRAM (Instituto Argentino de Normalización y Certificación), IEC
(Comisión Electrotécnica Internacional) o ENRE (Ente Regulador de la Energía Eléctrica)
o semejantes.
Son normas de fabricación que aseguran el cumplimiento de los requisitos
esenciales de seguridad. Es recomendable comprar siempre material eléctrico que esté
.fabricado bajo esta normativa.


CONDUCTORES
¿Qué es un conductor de electricidad?
Todo aquello que la conduce, que permite que fluya por él Por ejemplo:
La mayoría de los metales son excelentes conductores, mientras que los plásticos (como
la cubierta de Los cables o la cinta aisladora) no lo son.




  14                                                                                Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

La medida de los cables
Realizando un corte transversal al conductor de cobre de un cable, su superficie es la
medida del mismo.

Superficie del conductor = 2,50 mm2



                                                                            Conductor
                                                                            interior de cobre




Cubierta de PVC aislante

Algunas consideraciones acerca de los cables
La dimensión del cable (en mm2) dependeré de la potencia (en vatios) del circuito o el
aparato eléctrico que va a alimentar.
Una demanda excesiva de fluido eléctrico provocará un recalentamiento (sobrecarga)
del respectivo cable conductor.
Es mucho más segura la utilización de un cable de mayor grosor o dimensión que lo
necesario.
SECCIONES MINIMA DE LOS CONDUCTORES

El reglamento establece como secciones mínimas

      Líneas principales: ..................................... 4 mm2.
      Líneas seccionales: ................................... 2,5 mm2.
      Línea para circuitos (TUG): ........................ 2.5 mm2.
      Línea para circuitos (TUE): ........................ 4mm2
      Línea para Iluminación: ............................. 1.5 mm2.
      Derivaciones y retorno: .............................. 1 mm2.
      Protector de conductor de tierra: ............... 2.5 .mm2.

El reglamento establece que los conductores fabricados según Normas IRAM 2183 y
barras conductoras en los tableros sean identificados con los siguientes Colores

       Neutro ..................................   Celeste
       Conductor a tierra ...... .........         Verde – Amarillo
       Fase R ................................     Marrón
       Fase S .................................    Negro
       Fase T .................................    Rojo




  15                                                                      Prof. Yafar Víctor Luis
- 16 -
ELECTRICIDAD II

Si ocurre que hay más de tres circuitos bipolares o más de un circuito tripolar, se admiten
otros colores para las fases como azul, naranja, blanco, hacen excepción por razones
operativas de seguridad los colores celeste y verde – amarillos. Además el reglamento
prohíbe usar al conductor neutro para derivaciones a tierra.
En el caso de instalaciones eléctricas monofásicas el reglamento estipula que se puede
usar cualquiera de los colores mencionado para el conductor de fase. Pero siempre debe
preferirse el marrón

INTENSIDAD DE CORRIENTE ADMISIBLE

El Reglamento establece la Intensidad admisible para los conductores según normas
IRAM 2183
Presentamos a continuación un sencillo cuadro para saber qué cable elegir según
las necesidades:


               ELECCIÓN DEL CABLE A UTILIZAR

                     Intensidad de           Aparatos
  Grosor del
                    la corriente en      eléctricos hasta.
 cable en mm2
                          (A)                 (en W)

   0,75 mm 2            6 amperes            1440 W
    1,00 mm2          10 amperes             2400 W
    1,50 mm2           15 amperes            3600 W
    2,50 mm2          20 amperes             4800 W
    4,00 mm2           25 amperes            6000 W




  16                                                                   Prof. Yafar Víctor Luis
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ELECTRICIDAD II

                                            TABLERO PRINCIPAL
  Básicamente, la electricidad de la Red de Distribución Eléctrica entra al hogar por el
tablero principal o la CAJA DE FUSIBLES (en las conexiones antiguas). Hay allí un
interruptor general o llave general que corta o interrumpe la entrada de la electricidad
del circuito general eléctrico de nuestro hogar. Luego encontramos un disyuntor
diferencial y de allí se dividen los diferentes circuitos( o sectores). en las figuras vemos
la distribución y su conexión.




     OFF      OFF
                        P       OFF            OFF         OFF          OFF




Interruptor General
 Interruptor General      Disyuntor
                                                       Interruptores
          oo          Diferencial de alta
                                                        Automáticos
 Llave Gral de Corte
  Llave Gral de Corte    sensibilidad
                                                     Termornagnéticos

 Recordemos una propuesta básica:


                                                                                                 1 Disyuntor Diferencial de alta
                                                                                                 sensibilidad
                                                                                                 • 1 Interruptor General
                                                                                                 • 1 o 2 interruptores
                                            TABLERO GENERAL                                        termomagnéticos por circuito




             CIRCUITO DE                                                        CIRCUITO DE
           ILUMINACION O                                                           TOMAS
                                              CIRCUITO DE                       CORRIENTES
           ALUMBRADO (BI)                                                     ESPECIALES (TUE)
                                                 TOMAS
                                              CORRIENTES
                                            GENERALES (TUG)

                                                                                  Para artefactos
                                                                                  electricos de gran
                                                                                  consumo
                                        * Circuito Anular
                                        * Circuito Radial




  17                                                                                                      Prof. Yafar Víctor Luis
- 18 -
ELECTRICIDAD II

 ESQUEMA SIMBOLICO UNIFILAR DEL TABLERO PRINCIPAL

      N R S T




                                                             Caja de Fusible




                                   M                       Gabinete
                                                       Medidor de Energía




                Disyuntor

                Diferencial

                                                    Interruptor

                                                     General


                                                                                   Tablero Principal




   Circuito 1         Circuito 2       Circuito 3      Circuito 4    Circuito 5
       (BI)              (BI)            (TUG)           (TUG)         (TUE)




 18                                                                               Prof. Yafar Víctor Luis
- 19 -
ELECTRICIDAD II


                   TRABAJO PRÁCTICO N° 1
           INSTALACION ELECTRICA DE 2 TUBOS
           FLUORESCENTES CON 1 REACTANCIA
Materiales

   2 Equipos completos de un tubo fluorescente de 38W (2
      fluorescentes, 2 portatubos, 2 porta arrancadores, 1 reactancia. Debe
      permitir la potencia de los dos tubos, 2 arrancadores de la potencia de
      los fluorescentes que no todos son iguales).
   1 interruptor.
   2 mts de cable unipolar de 1,5 mm2


                     ESQUEMA DEL CIRCUITO




 19                                                           Prof. Yafar Víctor Luis
- 20 -
ELECTRICIDAD II




                            TRABAJO PRÁCTICO                       Nº 2
                 LLAVE DE COMBINACION EMBUTIDO
Materiales

         1 Portalámparas
         2 Llaves de combinación
         3 mts de cable 1,5 mm2 unipolar

                            ESQUEMA DEL CIRCUITO
F
N



                                 Lámpara               Llave de
           Llave de
                                                     combinación
         combinación




    20                                                               Prof. Yafar Víctor Luis
- 21 -
ELECTRICIDAD II




                  F    N




 21                            Prof. Yafar Víctor Luis
- 22 -
ELECTRICIDAD II


                               TRABAJO PRÁCTICO N° 3
Materiales

     1 Gabinete para 10 llaves térmicas o en su defecto para 6 interruptores con Riel DIN
     1 Disyuntor diferencial de 2 x 40 Amperes
     1 Interruptor termomagnético bipolar de 40 Amperes
     2 Interruptores Termomagnéticos bipolares de 10 Amperes
     1 Interruptor termomagnético unipolar de 10 Amperes
     5 mts de Cable unipolar de 1.5 mm2
     1 portalámparas
     1 lámpara de 220 [v]
     2 punto y toma
     1 equipo de tubo fluorescente (Plafón, Zócalos, Balasto, Arrancador)



ESQUEMA GRAFICO DEL TABLERO PRINCIPAL



                                                                                                                  Riel DIN




    OFF   OFF    T      OFF      OFF      OFF      OFF     OFF       OFF    OFF      OFF     OFF      OFF




   Interruptor   Disyuntor                                                                            Interruptor
termomagnético   Diferencial      Interruptor       Interruptor     Interruptor      Interruptor   Termomagnético
    General                    Termomagnético    Termomagnético Termomagnético Termomagnético          Unipolar
                                    Bipolar           Bipolar         Bipolar          Bipolar     Circuito 5 (TUE)
                               Circuito 1 (BI)   Circuito 2 (BI) Circuito 3 (TUG) Circuito 4 (TUG)




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Leyes de Ohm, potencia eléctrica y corrientes alterna y continua

  • 1. -1- ELECTRICIDAD II ELECTRICIDAD II Generalidades La electricidad es una forma de energía que sólo se percibe por sus efectos, y los mismos son posibles debido a dos factores: la Tensión y la Corriente eléctrica. En los conductores existen partículas invisibles llamadas electrones libres que están en constante movimiento en forma desordenada. Para que estos electrones libres pasen a tener un movimiento ordenado es necesario ejercer una fuerza que los mueva. Esta fuerza recibe el nombre de tensión eléctrica (U), medida en Volt (V). Ese movimiento ordenado de los electrones libres dentro de los cables, provocado por la acción de la tensión, forma una corriente de electrones llamada corriente eléctrica (I), medida en Amper (A). Como conclusión podemos decir que para que exista potencia eléctrica debe existir tensión y corriente eléctrica. Fórmulas Básicas - Ley de Ohm RESISTENCIA Tensión = Corriente x Resistencia U (Volt, V) = I (Amper, A) * R (ohm, ) U=IxR Corriente = Tensión / Resistencia I (Amper, A) = U (Volt, V) / R (ohm, ) U I=U/R Resistencia = Tensión / Corriente I R R (ohm, ) = U (Volt, V) / I (Amper, A) R=U/I POTENCIA Potencia = Tensión * Corriente P (watt, W) = U (Volt, V) * (Amper, A) P=UxI Tensión = Potencia / Corriente U (Volt, V) = P (watt, W) / (Amper, A) P U=P/I Corriente = Potencia / Tensión U I (Amper, A) = P (watt, W) / U (Volt, V) I=P/U Manipulando esas expresiones podemos obtener otra que puede ser útil en aplicaciones específicas. 1 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 2. -2- ELECTRICIDAD II Tipos de Corrientes Cuando hablamos de corriente eléctrica debemos distinguir 2 tipos. Corriente alterna o AC por Alternal Corrent y corriente continua o DC por Direct Corrent. Corriente continua Es de signo constante, positiva o negativa, siendo generada por máquinas llamadas "dínamos" y por medios químicos (como por ej. mediante baterías). El mayor inconveniente en el uso es su transmisión por cuanto no permite su transformación a mayores tensiones, adquiriendo importantes caídas de tensión aún en recorridos pequeños. Por este motivo se encuentra en desuso para instalaciones domiciliarias e industriales, empleándose solamente para transporte público (subterráneos, trenes, etc.) o para aplicaciones muy especiales donde se requiera una buena regulación de velocidad de los motores. Corriente alterna Su signo va variando en el tiempo (positivo y negativo) según una curva periódica. Se genera en máquinas llamadas "alternadores" que transforma la energía mecánica disponible en energía eléctrica trifásica. La corriente alterna utilizada en la Argentina es de 380 V. entre fases y de 220 V. entre fase y neutro (conocida como 3 x 380 V / 220 V), con una frecuencia de 50 ciclos por segundo (50 Hz). 2 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 3. -3- ELECTRICIDAD II PARAMETROS DE LA TENSION Y LA CORRIENTE ALTERNA: U [V] U [V] I [A] Valor Eficaz I [A] t T Periodo “T”: Es el tiempo que demora la onda en pasar dos veces por el mismo punto. Frecuencia “f”: Es el número de ciclos de la onda por unidad de tiempo. por lo general se toma 1 seg. y para este caso la frecuencia se mide en ciclos por segundos por lo que es lo mismo el Hertz [HZ]. Valores Eficaces: Habitualmente cuando uno se refiere a un valor determinado de Corriente Alterna, menciona un “Valor Eficaz” como dato, por ejemplo: cuando nos referimos a tensión de línea o de fase se menciona 220(V) siendo este el Valor Eficaz de línea que es el Valor Absoluto Máximo que alcanza la onda, ya sea de U o de I. Relación entre la potencia, la tensión y la corriente eléctrica Si disminuimos la tensión la lámpara brilla y calienta menos (menor potencia transformada) y viceversa, si aumentamos la tensión la lámpara brilla y calienta más. Por lo tanto, se puede decir que la tensión y la potencia varían entre sí de manera directa. De la misma forma, si disminuimos la corriente la lámpara también brilla y calienta menos (menor potencia transformada) y si la aumentamos también brilla y calienta más. O sea que la corriente y la potencia eléctrica varían entre sí de manera directa; esto significa que la potencia varía de forma directa con la tensión y la corriente, pudiéndose decir entonces que: La potencia eléctrica es el resultado del producto de la tensión por la corriente: P=U*I Siendo la unidad de medida de la tensión el Volt (V) y de la corriente el Ampere (A), la unidad de medida de la potencia será el Volt-Amper (VA) para circuitos de c.a. y el Watt (W) para circuitos de c.c. En c.a. a esa potencia se la denomina potencia aparente y la misma está compuesta por la potencia activa y la potencia reactiva. 3 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 4. -4- ELECTRICIDAD II RECODAR Corriente Alterna como Tensión Alterna – que es la que entra al domicilio es P aparente Está formada P activa (Pc) y P reactiva (Pr) Pa [VA] Pr [VA] P a ≈ Pc Ideal para φ EDET P ac [VA] Pc es la potencia que sirve pero produce otras cosas, calor, disipación, etc. En los motores la potencia que se transforma en mecánica es Pc. En la suma vectorial de Pa = Pc + Pr Pc = Pa . cos φ Pr = Pa . sen φ Se tiene Pa = Pc [W] cos φ Cte =__1__ = 1.11 Pa = Pc . Cte 0.9 POTENCIA ACTIVA: Que es la que se transforma en Potencia Mecánica (para el caso de los motores) Potencia térmica (para el caso de un calefactor) Potencia lumínica (para el caso de las lámparas) POTENCIA REACTIVA: Es la potencia transformada en campo magnético que es necesaria para el funcionamiento de: Motores Transformadores Reactores En instalaciones eléctricas que no contengan motores, transformadores, capacitores o inductores, la Potencia Reactiva será nula, por lo que la potencia Activa será igual a la Potencia Aparente. Esto se da en el caso de instalaciones eléctricas residenciales donde los cálculos se efectúan en base a la Potencia Aparente o Activa. Es decir, que el valor de la corriente que circula dependerá de la tensión aplicada y de la resistencia eléctrica que el circuito ofrezca a su paso. La resistencia eléctrica se mide en Ohmios u Ohm y su símbolo es la letra omega ( ). 4 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 5. -5- ELECTRICIDAD II Se dice que una carga tiene una resistencia de 1 ( ) si al aplicarle una tensión de 1 (V) circula atreves de ella una corriente de 1 (A). EJEMPLO: en una vivienda común, con una tensión de alimentación o de red de 220 (V) una lámpara consume una I de 0,5 (A). a- ¿Que potencia tiene la lámpara? b- ¿Cuál es la resistencia eléctrica? U=220 (V) I=0,5 (A) P=? R=? R=? P = U.I = 220 P=? I = 0.5 [A] U = 220 [V] [V] . 0.5 [A] ⇒ PL = 110 [W] Ahora para calcular la RL usaremos la ley de ohm.  U = I . R [V] RL = U = 220 [V] ⇒ RL = 440 [ ] I 0.5 [A] De  Se deduce I = U [V] ; R = U [V] R[ ] I [A] En proyectos de instalaciones eléctricas residenciales los cálculos se efectúan en base a la potencia aparente y a la potencia activa. Instalaciones Eléctricas de BT - Elementos de Maniobra y Protección Las instalaciones eléctricas de BT pueden estar sometidas a fallas o anormalidades en su funcionamiento que pueden causar graves daños a las mismas; éstas son: Fallas Cuando en una instalación o un equipamiento dos o más partes que están a potenciales diferentes entran en contacto accidental por fallas de aislación, entre sí o contra tierra, tenemos una falla. Una falla puede ser directa, cuando las partes tienen contacto físico entre sí, o indirecta, si no lo tienen. Cuando una de las partes es la tierra hablamos de una falla a tierra. Un cortocircuito es una falla directa entre dos conductores vivos, esto es entre fases y neutro. Cuando en una instalación o un equipamiento dos o más partes que están a potenciales diferentes entran en contacto accidental por fallas de aislación, entre sí o contra tierra, 5 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 6. -6- ELECTRICIDAD II tenemos una falla. Una falla puede ser directa, cuando las partes tienen contacto físico entre sí, o indirecta, si no lo tienen. Cuando una de las partes es la tierra hablamos de una falla a tierra. Un cortocircuito es una falla directa entre dos conductores vivos, esto es entre fases y neutro. Sobrecorrientes Son las corrientes que exceden del valor nominal prefijado (por ejemplo la corriente nominal de un equipamiento o la capacidad de conducción de un conductor). Es un valor cualitativo, ya que si la corriente nominal es de 50 A, tanto una corriente de 51 A como otra de 5000 A constituyen sobrecorrientes. Las sobrecorrientes deben ser eliminadas en el menor tiempo posible dado que pueden producir una drástica reducción en la vida útil de los conductores. Las corrientes de cortocircuito, por ser muy superiores a las corrientes nominales pueden además ser el origen de incendios. Pueden ser de dos tipos: Las corrientes de falla, que son las que fluyen de un conductor a otro o hacia tierra en caso de una falla. Cuando la falla es directa hablamos de corriente de cortocircuito. Las corrientes de sobrecarga, no tienen origen en fallas sino que se deben a errores de diseños, es decir, circuitos subdimensionados de los conductores o equipos, a la sustitución de equipamientos por otros de menor potencia a la prevista originalmente, o por motores eléctricos que están accionando cargas excesivas. por ejemplo: en el caso de motores que este consumiendo a una corriente excesiva por estar sometidos a cargas mecánicas excesivas o por algún desperfecto o porque está trabado el eje. Corrientes de fuga Son las que, por fallas de aislación, fluyen a tierra o a elementos conductores extraños a la instalación. En la práctica siempre existen corrientes de fuga ya que no existen aislantes perfectos, pero son extremadamente bajas y no causan perjuicios a las instalaciones. LA MEJOR SEGURIDAD: EL CABLE A TIERRA ¿Sabe usted cuál es el mejor conductor de la electricidad? ¡LA TIERRA! (es decir, el suelo que pisamos). Y hasta tal punto, que la energía eléctrica, cuando escapa de un conductor fallado (un cable roto o fallado), "escapa" hacia la tierra. Pero para ello necesita que algún buen conductor la conecte con la tierra. Y ese buen conductor, en contacto con la tierra, puede ser una persona. ¡lo que supone una peligrosa y hasta mortal descarga eléctrica! ¿Cómo impedir esto? 6 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 7. -7- ELECTRICIDAD II Incorporando un tercer conductor (un tercer cableado) al sistema de cableado o circuito eléctrico del hogar, cuyo extremo está conectado a tierra, de tal modo que cualquier falla del sistema se descarga en algo inanimado, precisamente como es la tierra. La jabalina de cobre = trabajo de un profesional Toda vivienda debe poseer un sistema de descarga a tierra: esto se logra intro- duciendo en la tierra profundamente una lanza o jabalina de cobre, a la que están conectadas todas las líneas eléctricas, es decir, todos los circuitos de la casa. ¡EL TIPO DE JABALINA, SU COLOCACIÓN Y CONEXIÓN DEBE SER HECHA POR UN PROFESIONAL CAPACITADO! El color del cable a tierra Internacionalmente el color es verde, o verde y amarillo. La función del cable a tierra es eliminar cualquier pérdida o fuga que pueda tener la red eléctrica, y atenuar cualquier tensión de paso a través de una persona o un animal. ¡ATENCIÓN! Cuando usted compre cualquier aparato electrodoméstico puede encontrarse con este símbolo: un cuadrado dentro de otro. Esto significa que dicho aparato tiene doble aislamiento, por lo que su cable de conexión no necesita el tercer conductor a tierra. Generación, transmisión y distribución de energía Generación La electricidad se obtiene a través de la transformación de otras fuentes de energía como por ejemplo la transformación de las caídas de agua en movimientos mecánicos en las turbinas y consecuentemente en la generación de electricidad. Otra forma es la transformación de la energía térmica producida por calderas, normalmente en movimientos mecánicos que accionan generadores eléctricos. Otra forma de generación de energía eléctrica es a través de la reacción nuclear de materiales radiactivos como el uranio y el plutonio. También la energía eléctrica es generada a través de reacciones químicas, como en pilas y baterías eléctricas. 7 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 8. -8- ELECTRICIDAD II Transmisión En esas usinas la energía es generada a tensiones relativamente bajas, del orden de 6000 a 13200 V. Inmediatamente dentro de la usina se eleva esa tensión a valores de 132000 Volt, 500000 Volt o como en el caso de la central de Itaipú de 750000 Volt. Esa alta tensión es transmitida a lo largo de miles de kilómetros hasta los centros de consumo. La forma de transmitir esta energía es a través de líneas con conductores desnudos de aluminio. Distribución Próximos a los centros de consumo las estaciones transformadoras reducen las tensiones a 13200 Volt, valor que se emplea para la distribución en líneas aéreas o redes subterráneas. Una vez distribuida esa tensión en 13200 Volt, para ser utilizada debe ser reducida a 380 ó 220 Volt. Para ello es necesario que exista un transformador próximo al consumidor. Estos pueden estar localizados en los postes plataformas elevadas, a nivel, o en cámaras subterráneas, en caso de existir una red subterránea en la zona. La corriente alterna que se utiliza en los hogares y la industria y tiene una forma de distribución particular que es preciso conocer. Las compañías proveedoras de energía eléctrica distribuyen de forma polifásica. Esto significa que la distribución se hace por medio de varios cables vivos (que tienen un determinado potencial eléctrico con respecto al neutro) y un neutro (que sirve de retorno y no tiene potencial eléctrico). En el caso de estar elevadas, si observamos los postes que pasan por las calles veremos que por ellos pasan cuatros cables, uno es el Neutro (N) y los otros tres son los vivos, denominados Fases (R,S,T). La corriente alterna trifásica utilizada en argentina es de 380 (V) entre fases y de 220 (V) entre fase y neutro, y se designa 3x380 (V) /220 (V). Tiene una frecuencia de 50 [ciclos/seg o Hertz] y se simboliza [Hz]. La I que distribuye la empresa prestataria del servicio (EDET) es Trifásica y para abastecer a los hogares (viviendas comunes) se toma la Uf o sea la tensión entre R, S o T y el neutro, por lo tanto se dice que la alimentación es Monofásica. R URS = UL = 380 V S T N URT = 380 V UST = 380 V Uf = 220 V URS=UST=URT=380 (V) UF=URN=USN=UTN=220 (V) 8 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 9. -9- ELECTRICIDAD II Para obtener corriente trifásica se conectará un cable a cada uno de ellos y se hará la bajada llamada “acometida” por el pilar al taller o comercio. Si por el contrario necesitamos corriente monofásica, en una casa, conectaremos un cable a un vivo o fase, y otro al neutro y luego se hará la bajada llamada “acometida” por el pilar hasta la vivienda. No todos los hogares están conectados a la misma fase, sino que se van conectando a distintas según las demandas de cada uno para equilibrar el consumo en cada fase ACOMETIDA Se llama acometida al conjunto de elementos empleados para conectar una red domiciliaria con la red de distribución. Esta consta en forma resumida de; cables, caja protectora para medidor y elemento de protección termomagnética, más todo lo que se emplee como soporte mecánico de tales • elementos, ej. pilar o pared de ladrillo, columna de H° A° y otros. Las acometidas a emplear para los suministros monofásicos son las llamadas A4 y A6, compuestas por cable concéntrico de 2x4 mm2 y 2x6 mm2 respectivamente. El interruptor termomagnético a instalar cumplirá con la norma IEC 947-2 y será para riel DIN del calibra elegido por el cliente, desde 10 A hasta 25 A en A4 y de 32 A en A6. Estos tipos de acometidas pueden ser empleados tanto para suministros domiciliarios como comerciales. Todo lo detallado es a exclusivo cargo del cliente, al igual que su mantenimiento. Dependiendo del tipo de distribución de la red encontramos dos tipos de acometidas Acometidas aéreas: Está impuesta cuando la red de distribución es aérea y, por tanto, la toma se hace en esta red aérea, realizándose con unos empalmes de derivación, en una zona próxima a la fijación de la línea, para evitar movimientos y que generalmente se materializa, con una palomilla de aisladores que va fijada al parámetro vertical del edificio, guardando especial cuidado en evitar la entrada de agua de lluvia a través del tubo protector o entrada a la caja de protección a través del tubo, el diámetro mínimo de este 9 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 10. - 10 - ELECTRICIDAD II tubo es de 100 mm. La línea de distribución urbana, de donde se toma para la acometida, puede serla res aérea convencional (4 hilos separados9, o bien de red trenzada (conductores trenzados formando un haz). Acometidas subterráneas: Es la más racional para grandes poblaciones, donde las redes de distribución urbanas representan una gran tela de araña subterránea que discurre por el subsuelo desde donde se deriva hasta penetrar en los edificios a la correspondiente caja de protección. Las tomas se realizan en las cajas de distribución urbanas. Esta acometida es más segura y más duradera al estar más protegida y resguardada. 10 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 11. - 11 - ELECTRICIDAD II DEFINICIÓN DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA Y SUS COMPONENTES EN LA VIVIENDA Una instalación eléctrica es un conjunto de componentes eléctricos asociados con características coordinados entre sí con una determinada finalidad. Los componentes son: Líneas o circuitos: Conductores eléctricos, elementos de fijación (abrazaderas, bandejas, portacables, etc.) Equipamientos: Elementos de iluminación, Aire Acondicionado, electrodomésticos, etc. Elementos de Maniobra y Protección: Interruptores, disyuntores, fusibles, etc. CONSIDERACIONES SOBRE LOS CIRCUITOS a) Circuitos de Iluminación (BI): Son circuitos monofásicos que alimentan las bocas de salida para Iluminación, en las bocas de Alumbrado podrán conectarse artefactos cuya corriente nominal. No exceda los 6 (Amp.), Generalmente se lo realiza con conductores 1 mm2 1,5 mm2 o de sección el cual tiene una capacidad de carga de 6 [A]. b) Circuito para tomas corriente de Uso generales (TUG): En estas bocas de salida podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente nominal no exceda los 10 [A] (televisores, equipo de audio, electrodomésticos, etc.). Los conductores empleados aquí deben tener una sección de 2,5 mm2. Los cuales son capaces de conducir una corriente de hasta 16 [A]. 11 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 12. - 12 - ELECTRICIDAD II c) Circuito para toma corriente de Uso especiales (TUE): Estos circuitos pueden ser monofásicos o trifásicos y alimentan consumos unitarios superiores a los 10[A]. También, se consideran Circuitos Especiales a aquellos que alimentan instalaciones a las intemperies (parques, piletas de natación, jardines, quinchos, etc.). El reglamento establece que deberán instalarse las protecciones (Interruptores Termornagnéticos) que no exceden los 25 [A] por Circuito y para, el cableado se deberán Usar conductores de 4mm2. d) Circuito de conexión fija: Son monofásicos o trifásicos y alimentan directamente a los consumos sin la utilización de toma corrientes y no deben tener ninguna derivación como Ejemplo: la alimentación de calderas -aires AC- semis Centrales o centrales, equipo de bomba para agua potable o servidas, montacargas, etc.. Estos circuitos que incluyen la alimentación esencial de motores trifásicos deben estar protegidos conforme lo indica el reglamento, con dispositivos de maniobras y protección de motores eléctricos de instalación fija. Cálculo de la carga de cada circuito El reglamento determina la carga eléctrica para cada circuito monofásico tomando base los valores mínimos detallados por factores de simultaneidad (fs) establecidos en el mismo, en función del tipo de circuito y de su destino. Para circuitos (TUG) y (TUE) la potencia se determina de acuerdo a la siguiente tabla. Oficinas, Negocios, Hoteles, Escuelas, Tipos de Circuitos Uso Ambiental Espacios comunes Hospitales con Iluminación 66% de la Σ de todos 75% de la Σ de las 90% de la Σ de las los puntos de potencias requeridas potencias requeridas Circuito (BI) utilización previstos por todos los puntos por todos los puntos sin datos se de utilización de utilización considera 125 [VA] previstas previstas 225 [VA] 225 [VA] 225 [VA] Circuito (TUG) Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para 10 [A] 10 [A] 10 [A] 2750 [VA] 2750 [VA] 2750 [VA] Circuito (TUE) Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para Tomas y Fichas para 16 [A] 16 [A] 16 [A] La norma exige 2750 VA (12,5 A en 220 V c a) pero se considera conveniente adoptar 3520 VA (16 A en 220 V c a). 12 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 13. - 13 - ELECTRICIDAD II Consumos de los equipamientos más usuales Electrodomésticos Potencia (Watt) Lámpara incandescente 60 - 100 Televisor 60 - 300 Heladera 400 - 800 Acondicionador de aire 4000 - 6000 Microondas 800 - 1500 Cafeteras 500 - 1200 Computadores personales 200 - 600 Equipos de sonido 30 - 100 Motores grandes (más de 1/2 Hp) 1000 por HP * Motores medianos (1/2 Hp) 450 - 600 * Motores pequeños (1/4 Hp) 300 - 400 * Planchas de ropa 600 - 1200 Secadores de cabello 250 - 1200 Ventiladores 50 - 350 * = aproximado Para calcular el costo de funcionamiento de cada equipamiento se divide la potencia en Watt por 1000 para obtenerla en kilowatt; luego se multiplica por el costo del Kilowatt hora para saber el costo de operación de una hora. Como ejemplo una carga de 1000 Watt = 1 KW con una tarifa de 0,08 $ / KW hora nos daría un costo de consumo de 8 centavos por hora. Ejemplo de Tabla Orientativos para formar un circuito TUG Aspiradora --------------------------1,40 [A] --------------- 308 [VA] Batidora -----------------------------0,80 [A] --------------- 176 [VA] Cafetera ----------------------------2,30 [A] --------------- 506 [VA] Enceradora -------------------------1,50 [A] --------------- 330 [VA] Equipo de Audio ------------------0,90 [A] --------------- 148 [VA] Hervidor Eléctrico ----------------2,30 [A] --------------- 506 [VA] Heladera ----------------------------2,60 [A] --------------- 572 [VA] Ventilador Grande ----------------1,50 [A] --------------- 330 [VA] ________________________ ________________ _______ TOTAL .................................... 13,30 [A] .................2926 [VA] Usamos un Coeficiente de Simultaneidad… fs = 0,75 2926 [VA] x 0,75 = 2194 2194 < 2200 En este ejemplo podemos ver que no sobrepasamos los 16 Amp. O los 2200 [VA] por circuito que establece el reglamento usando un Coeficiente de Simultaneidad… fs = 0,75 para un circuito que tenga 15 bocas como máximo 13 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 14. - 14 - ELECTRICIDAD II Ejemplo para un circuito TUE Caloventor -------------------------------------- 9,50 [A] ----------------- 2090 [VA] Lavarropas Automático --------------------- 8 [A] --------------------- 1760 [VA] Horno Microondas ---------------------------- 10 [A]-------------------- 2200 [VA] Máquina Lavaplatos ------------------------- 9,10 [A] ----------------- 2002 [VA] Grill - Horno Eléctrico------------------------- 6,82 [A] ----------------- 1500 [VA] Aire Acond. Frio – 1500 fr ------------------- 6,80 [A] ----------------- 1500 [VA] Aire Acond. Frio – 2000 fr ------------------- 9,09 [A] ----------------- 2000 [VA] Aire Acond. Frio/Calor – 2500 ------------- 11,36 [A] --------------- 2500 [VA] Recordemos que el reglamento establece para el circuito TUE un máximo de 25 Amp. O de 2750 [VA] por circuito. CIRCUITO PARA ALUMBRADO O DE ILUMINACIÓN. Se determina la demanda máxima simultánea que resulta de multiplicar el número o cantidad de boca de Iluminación (BI) por la potencia unitaria de cada boca, la cual ya lo podemos tener establecido para la obra en cuestión, y si no lo tenemos el reglamento lo estima en 125 [VA]. Al resultado de esta multiplicación se lo afecta con un factor de simultaneidad (fs) o (Fs, que está consensuado en un valor de 0.66. El reglamento conforme a resultados estadísticos de consumo, establece que el 66% de la corriente instalada será demandada por el usuario en un instante determinado. Tendremos que para un circuito de Iluminación con un máximo de 15 bocas permitidas Por lo tanto la potencia máxima simultánea (PMS) se calcularía por el número de boca (BI) por los 125 VA por el factor de simultaneidad (fs) o sea: PMS= Nº BI x 125VA x 0.66 PMS= 15. 82.5 [VA] = 1237 [VA] Normas ¿Qué es la norma IRAM (Instituto Argentino de Normalización y Certificación), IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) o ENRE (Ente Regulador de la Energía Eléctrica) o semejantes. Son normas de fabricación que aseguran el cumplimiento de los requisitos esenciales de seguridad. Es recomendable comprar siempre material eléctrico que esté .fabricado bajo esta normativa. CONDUCTORES ¿Qué es un conductor de electricidad? Todo aquello que la conduce, que permite que fluya por él Por ejemplo: La mayoría de los metales son excelentes conductores, mientras que los plásticos (como la cubierta de Los cables o la cinta aisladora) no lo son. 14 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 15. - 15 - ELECTRICIDAD II La medida de los cables Realizando un corte transversal al conductor de cobre de un cable, su superficie es la medida del mismo. Superficie del conductor = 2,50 mm2 Conductor interior de cobre Cubierta de PVC aislante Algunas consideraciones acerca de los cables La dimensión del cable (en mm2) dependeré de la potencia (en vatios) del circuito o el aparato eléctrico que va a alimentar. Una demanda excesiva de fluido eléctrico provocará un recalentamiento (sobrecarga) del respectivo cable conductor. Es mucho más segura la utilización de un cable de mayor grosor o dimensión que lo necesario. SECCIONES MINIMA DE LOS CONDUCTORES El reglamento establece como secciones mínimas  Líneas principales: ..................................... 4 mm2.  Líneas seccionales: ................................... 2,5 mm2.  Línea para circuitos (TUG): ........................ 2.5 mm2.  Línea para circuitos (TUE): ........................ 4mm2  Línea para Iluminación: ............................. 1.5 mm2.  Derivaciones y retorno: .............................. 1 mm2.  Protector de conductor de tierra: ............... 2.5 .mm2. El reglamento establece que los conductores fabricados según Normas IRAM 2183 y barras conductoras en los tableros sean identificados con los siguientes Colores Neutro .................................. Celeste Conductor a tierra ...... ......... Verde – Amarillo Fase R ................................ Marrón Fase S ................................. Negro Fase T ................................. Rojo 15 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 16. - 16 - ELECTRICIDAD II Si ocurre que hay más de tres circuitos bipolares o más de un circuito tripolar, se admiten otros colores para las fases como azul, naranja, blanco, hacen excepción por razones operativas de seguridad los colores celeste y verde – amarillos. Además el reglamento prohíbe usar al conductor neutro para derivaciones a tierra. En el caso de instalaciones eléctricas monofásicas el reglamento estipula que se puede usar cualquiera de los colores mencionado para el conductor de fase. Pero siempre debe preferirse el marrón INTENSIDAD DE CORRIENTE ADMISIBLE El Reglamento establece la Intensidad admisible para los conductores según normas IRAM 2183 Presentamos a continuación un sencillo cuadro para saber qué cable elegir según las necesidades: ELECCIÓN DEL CABLE A UTILIZAR Intensidad de Aparatos Grosor del la corriente en eléctricos hasta. cable en mm2 (A) (en W) 0,75 mm 2 6 amperes 1440 W 1,00 mm2 10 amperes 2400 W 1,50 mm2 15 amperes 3600 W 2,50 mm2 20 amperes 4800 W 4,00 mm2 25 amperes 6000 W 16 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 17. - 17 - ELECTRICIDAD II TABLERO PRINCIPAL Básicamente, la electricidad de la Red de Distribución Eléctrica entra al hogar por el tablero principal o la CAJA DE FUSIBLES (en las conexiones antiguas). Hay allí un interruptor general o llave general que corta o interrumpe la entrada de la electricidad del circuito general eléctrico de nuestro hogar. Luego encontramos un disyuntor diferencial y de allí se dividen los diferentes circuitos( o sectores). en las figuras vemos la distribución y su conexión. OFF OFF P OFF OFF OFF OFF Interruptor General Interruptor General Disyuntor Interruptores oo Diferencial de alta Automáticos Llave Gral de Corte Llave Gral de Corte sensibilidad Termornagnéticos Recordemos una propuesta básica: 1 Disyuntor Diferencial de alta sensibilidad • 1 Interruptor General • 1 o 2 interruptores TABLERO GENERAL termomagnéticos por circuito CIRCUITO DE CIRCUITO DE ILUMINACION O TOMAS CIRCUITO DE CORRIENTES ALUMBRADO (BI) ESPECIALES (TUE) TOMAS CORRIENTES GENERALES (TUG) Para artefactos electricos de gran consumo * Circuito Anular * Circuito Radial 17 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 18. - 18 - ELECTRICIDAD II ESQUEMA SIMBOLICO UNIFILAR DEL TABLERO PRINCIPAL N R S T Caja de Fusible M Gabinete Medidor de Energía Disyuntor Diferencial Interruptor General Tablero Principal Circuito 1 Circuito 2 Circuito 3 Circuito 4 Circuito 5 (BI) (BI) (TUG) (TUG) (TUE) 18 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 19. - 19 - ELECTRICIDAD II TRABAJO PRÁCTICO N° 1 INSTALACION ELECTRICA DE 2 TUBOS FLUORESCENTES CON 1 REACTANCIA Materiales  2 Equipos completos de un tubo fluorescente de 38W (2 fluorescentes, 2 portatubos, 2 porta arrancadores, 1 reactancia. Debe permitir la potencia de los dos tubos, 2 arrancadores de la potencia de los fluorescentes que no todos son iguales).  1 interruptor.  2 mts de cable unipolar de 1,5 mm2 ESQUEMA DEL CIRCUITO 19 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 20. - 20 - ELECTRICIDAD II TRABAJO PRÁCTICO Nº 2 LLAVE DE COMBINACION EMBUTIDO Materiales  1 Portalámparas  2 Llaves de combinación  3 mts de cable 1,5 mm2 unipolar ESQUEMA DEL CIRCUITO F N Lámpara Llave de Llave de combinación combinación 20 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 21. - 21 - ELECTRICIDAD II F N 21 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 22. - 22 - ELECTRICIDAD II TRABAJO PRÁCTICO N° 3 Materiales  1 Gabinete para 10 llaves térmicas o en su defecto para 6 interruptores con Riel DIN  1 Disyuntor diferencial de 2 x 40 Amperes  1 Interruptor termomagnético bipolar de 40 Amperes  2 Interruptores Termomagnéticos bipolares de 10 Amperes  1 Interruptor termomagnético unipolar de 10 Amperes  5 mts de Cable unipolar de 1.5 mm2  1 portalámparas  1 lámpara de 220 [v]  2 punto y toma  1 equipo de tubo fluorescente (Plafón, Zócalos, Balasto, Arrancador) ESQUEMA GRAFICO DEL TABLERO PRINCIPAL Riel DIN OFF OFF T OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF Interruptor Disyuntor Interruptor termomagnético Diferencial Interruptor Interruptor Interruptor Interruptor Termomagnético General Termomagnético Termomagnético Termomagnético Termomagnético Unipolar Bipolar Bipolar Bipolar Bipolar Circuito 5 (TUE) Circuito 1 (BI) Circuito 2 (BI) Circuito 3 (TUG) Circuito 4 (TUG) 22 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 23. - 23 - ELECTRICIDAD II 23 Prof. Yafar Víctor Luis
  • 24. - 24 - ELECTRICIDAD II 24 Prof. Yafar Víctor Luis