INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES

INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES

CONTENIDO

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS

2. INSTALACIONES ELÉCTRICAS

3. INSTALACIÓN RESIDENCIAL

4. NORMA ICONTEC

INTRODUCCIÓN

El curso sobre instalaciones eléctricas residenciales o domiciliarias tiene como propósito aprender a realizar este tipo de instalaciones basadas en conocimientos de los circuitos eléctricos básicos como los circuitos en serie y paralelo, las conexiones simples interruptores, tomas y lámparas, selección y cálculo de elementos de instalación como los tubos

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conduit, los conductores, los elementos de protección y por último se realiza un ejemplo típico de instalación que muy frecuente se encuentra en instalaciones de una vivienda.

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.1 LEY DE OHM

La ley de ohm dice que en un conductor el producto de su resistencia por la corriente que pasa por él es igual a la caída de voltaje que se produce.

V = R*I

Potencia: La potencia suministrada por una fuente es igual al producto de la f.e.m. de la fuente por la corriente producida.

P = E.I

La potencia consumida por una resistencia (potencia disipada) es igual a:

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P = RI2 = V2/R

La unidad de potencia eléctrica es el vatio.

1 vatio = 1 voltio x 1 amperio

1mW (milivatio) = 10-3 W

1Kw (kilovatio) = 103 W

1 MW (Megavatio) = 106 W= 103Kw.

Energía: Energía eléctrica es igual al producto de la potencia por el tiempo que dura suministrándose potencia.

Energía = P x t.

La unidad de energía eléctrica es el kilovatio–hora. Un Kwh es la energía consumida o suministrada por 1 Kw en una hora.

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EJEMPLOS.

1) Para el circuito siguiente, determinar: a) La corriente b) La potencia suministrada por la fuente, c) La potencia disipada en la resistencia.

a) I = E/R = 10V / 1K= 10mA

b) P = EI = 10V x 10 mA = 100mW

c) P = RI2 = 1K x (10mA)2 = 100 mW

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2) En el siguiente circuito hallar: a) El valor de R, b) La potencia suministrada y disipada.

a) R = E/I = 20v / 100mA = 0,2KW = 200W

b) P = E.I = 20V x 100mA = 2000 mW = 2W

P = R. I2 = (200).(0,1)2= 2W

3) En el circuito la resistencia interna de la fuente es igual a Ri = 10 W. Hallar la diferencia de potencial V en los terminales de la fuente (a-b) cuando:

a) R = 100W, b) R = 200W.

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a) I = E/RT = 10V/(10+100)W = 10/110

V = RI = 100 x (10/110) = 100/11 = 9,1 V

b) I = E /RT = 10/(10+200) = 10/210

V = RI = 200 x (10/210) = 200/21 = 9,5V.

Esto nos lleva a concluir que debido a la resistencia interna de la fuente, el voltaje producido en la salida no es constante y varía con la carga.

4) Una instalación monofásica la constituye 10 bombas de 100W, una estufa de 2200W, un aire acondicionado de 1000W y artefactos electrodomésticos que consumen 800W. Si todos estos aparatos están conectados 5 horas diarias y el Kwh está a $300; ¿cuánto costará el consumo de energía en el mes?.

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P = 10 x 1000 + 2200 + 1000 + 800 = 5000 w = 5 Kw

En un día se consume 5 Kw x 5 h = 25 Kwh

En un mes = 25 Kwh x 30 = 750 Kwh

Costo = 750 Kwh x ($300/kwh) = $225.000.

1.2 RESISTENCIAS EN SERIE

E = V1 + V2 + V3 (Ley de Kirchoff)

E = R1I + R2I + R3I

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E = I (R1 + R2 + R3)

E = I Rt  Rt = R1 +R2 + R3

En general Rt = R1 +R2 + R3 + ....... + Rn

Si R = R1 = R2 = R3 = Rn  Rt = nR

EJEMPLOS:

1) Hallar la corriente y la caída de voltaje en cada resistencia.

Rt = 50 + 100 + 250 = 400W

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I = E/R = 100 / 400 = 0,25 A.

V1 = 50 x I = 50 x 0,25 = 12,5 V

V2 = 100 I = 100 x 0,25 = 25 V

V3 = 250 I = 250 x 0,25 = 62,5 V

E = = 100,0 V

2) Hallar la resistencia total de 100 resistencias de 25W conectadas en serie.

RT = nR = 100 x 25W = 2500W = 2,5 KW.

1.3 RESISTENCIAS EN PARALELO

I = I1 + I2 + I3 (Ley de Kirchoff)

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Aplicando la Ley de Ohm:

Reemplazando,

Entonces:

En general:

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1

2

1

1

1 1

R R R R T

  

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Caso especial:

Si R = R1 = R2 = R3 = Rn  Rt = R/n

Para dos resistencias:

EJEMPLOS:

1) Hallar la resistencia total o equivalente del circuito

R R R Rn T

1

.........

2

1

1

1 1

   

1 2

1 2

1 2

1 2

2

1

1

1 1

R R

R R

R

R R

R R

R R R T

T 

 



  

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2) Hallar la resistencia equivalente de 4 resistencias de 20 ohm conectadas en paralelo.

RT = R/n = 20 ohm/4

RT = 5Ω

3) Hallar la Resistencia equivalente de dos resistencias en paralelo de 20 y 50 ohmios.

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Nota: Siempre la resistencia equivalente de una combinación en paralelo, es menor que la resistencia de más bajo valor

de la combinación.

2. INSTALACIONES ELÉCTRICAS

2.1 DEFINICIÓN

Se entiende por instalación eléctrica al conjunto integrado por canalizaciones, estructuras, conductores, accesorios y

dispositivos que permiten el suministro de energía eléctrica desde las centrales generadoras hasta el centro de consumo,

para alimentar a las máquinas y aparatos que la demanden para su funcionamiento.

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Para que una instalación eléctrica sea considerada como segura y eficiente se requiere que los productos empleados en ella estén aprobados por las autoridades competentes, que esté diseñada para las tensiones nominales de operación, que los conductores y sus aislamientos cumplan con lo especificado, que se considere el uso que se dará a la instalación y el tipo de ambiente en que se encontrará.

OBJETIVO

Puede decirse que el objetivo fundamental de una instalación eléctrica 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 deberán ser alimentados con energía eléctrica.

Para dar apoyo a lo anteriormente citado tendrán que conjuntarse los factores siguientes:

 Seguridad contra accidentes e incendios: La presencia de la energía eléctrica significa un riesgo para el humano, así como, la de los bienes materiales.

 Eficiencia y economía: Se debe conciliar lo técnico con lo económico

 Accesibilidad y distribución: Es necesario ubicar adecuadamente cada parte integrante de la instalación eléctrica, sin perder de vista la funcionabilidad y la estética.

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 Mantenimiento: Con el fin de que una instalación eléctrica aproveche al máximo su vida útil, resulta indispensable considerar una labor de mantenimiento preventivo adecuada.

CLASIFICACIÓN

Las instalaciones eléctricas pueden clasificarse tomando como base varios criterios. Si se consideran las etapas de generación, transformación, transmisión y distribución tendríamos que hablar de las centrales eléctricas, de los transformadores elevadores, de las líneas de transmisión, de las subestaciones reductoras y de las redes de distribución.

Si clasificamos a las instalaciones eléctricas en función de sus voltajes de operación, necesariamente habría que mencionarse: alta tensión, mediana tensión y baja tensión. En relación con la aplicación, pueden clasificarse en instalaciones eléctricas como residenciales, comerciales e industriales.

2.2 SIMBOLOGÍA DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

A continuación se muestran los símbolos más comúnmente empleados en la representación esquemática de las instalaciones eléctricas.

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SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN

Salida para lámpara incandescente sobre techo (roseta)

Salida para lámpara incandescente incrustada en techo (bala)

Salida para lámpara incandescente sobre pared (aplique)

Salida para lámpara fluorescente

S

Interruptor sencillo

S2,3

Interruptor doble, triple

Sc

Interruptor conmutable

Toma corriente de 110V

Toma corriente de 220V (Aire Acondicionado)

Toma corriente trifásica

Pulsador de timbre

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Campana de timbre

Salida para teléfono

Salida para antena de televisión

Ducto en pared y techo

Ducto en el piso

Ducto para teléfono

Ducto que sube

Ducto que baja

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Número de conductores y calibre

Tablero de distribución

Caja de contador

Interruptor termomagnético ( Automático o taco)

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Cuchilla de corte

Contador eléctrico

2.3 CONEXIONES BÁSICAS

 ALIMENTACIÓN POR INTERRUPTOR

 ALIMENTACIÓN POR LÁMPARA

 LÁMPARA – INTERRUPTOR – TOMA

 LÁMPARA INTERRUPTOR CONMUTABLE

C

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ALIMENTACIÓN POR INTERRUPTOR

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ALIMENTACIÓN POR LÁMPARA

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LÁMPARA – INTERRUPTOR – TOMA

22

LÁMPARA – INTERRUPTOR CONMUTABLE

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2.4 CONDUCTORES ELÉCTRICOS

REGLAMENTACIÓN

Los cables y alambres que se utilicen en las instalaciones de alumbrado, tomacorrientes y acometidas, deberán ser de cobre rojo

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