01_electricidad Nivel Uno - Guia Del Estudiante.pdf

Electricidad Nivel uno Guía del estudiante Revisión 2008 del NEC®

PEARSON Upper Saddle River, New Jersey Co~~bus, Ohio

NCCER Presidente: Don Whyte Directora de desarrollo de productos: Daniele Stacey Directora del proyecto de traducción: Tania Domenech Directora del proyecto en inglés: Daniele Stacey Director de producción: Tim Davis Coordinadora de control de calidad: Debie Ness Equipo de autoedición: James McKay, Laura Wright Editores de currículo en inglés: Rob Richardson, Matt Tischler, Brendan Coote Editora de traducción: Tania Domenech Servicios de redacción y desarrollo provistos por Topaz Publications, Liverpool, NY Jefa de redacción/ Directora de proyectos: Veronica Westfall Autoeditora: Joanne Hart Directora de arte: Megan Paye Editores de permisos: Andrea LaBarge y Jackie Vidler Redactores: Tom Burke, Gerald Shannon, Nancy Brown, Charles Rogers Servicios de traducción del texto al español provistos por Trusted Translations, Inc., Falls Church, V A Pearson Education, Inc. Director editorial: Vernon R. Anthony Editora ejecutivo: Alli Gentile Gerente senior de producto: Lori Cowen Supervisor de operaciones: Deidra M. Skahill Directora de arte: Jayne Conte Director de marketing: David Gesell Gerente ejecutivo de marketing: Derril Trakalo Gerente de marketing: Brian Hoehl Coordinador de marketing: Crystal Gonzalez Foto de portada: Tim Davis

Este libro fue configurado en Palatino y Helvetica Esta información en general y en naturaleza es para usos de entrenarrúento solamente. El rendimiento de las actividades en este manual requiere el cumplirrúento de los procedimientos de operaciones, servicios, mantenimiento, y seguridad bajo la dirección de personal cualificado. Cualquier referencia a material o aparato patentizado o propietario no constituye una recomendación para su uso.

Copyright © 2009 perteneciente al NCCER, Alachua (Florida), 32615, y publicado por Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 07458. Todos los derechos reservados. Impreso en Colombia . Esta publicación está protegida por Copyright y debe obtenerse permiso de NCCER antes de proceder a reproducirla, almacenarla en un sistema de recuperación o transmitirla en modo alguno o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, grabación o similar sin autorización. Para obtener información referente a permiso(s), escriba a: NCCER Product Development, 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615. Pearson Prentice Hall™ es una marca registrada de Pearson Education, Inc. Pearson®es una marca registrada de Pearson ple Prentice Hall® es una marca registrada de Pearson Education, Inc.

Pearson Education Ltd.,.Londres Pearson Education Singapore Pte. Ltd. Pearson Education Canada, Inc. Pearson Education-Japan

Pearson Education Australia Pty. Limited Pearson Education North Asia Ltd., Hong Kong Pearson Educación de México, SA de CV Pearson Education Malaysia Pte. Ltd.

10987654321

PEARSON ISBN-13: 978-0-13-375257-1 ISBN-10: 0-13-375257-7

Prefacio A los alumnos La electricidad le suministra energía a los artefactos que hacen que nuestra vida diaria sea más productiva y eficiente. El interés por la electricidad ha generado una gran cantidad de oportunidades laborales en el campo de la electricidad. Los electricistas constituyen una de las ocupaciones más grandes dentro de la construcción en los Estados Unidos y están entre los trabajadores mejor pagados en la industria de la construcción. De acuerdo con la Oficina de Estadística Laboral de EE.UU., se espera que los electricistas tengan excelentes oportunidades laborales, dado que se proyecta que la demanda de mano de obra calificada sobrepasará la cantidad de electricistas capacitados. Los electricistas instalan los sistemas eléctricos en las estructuras. Instalan el cableado y otros componentes eléctricos, como tableros de distribución de disyuntores, interruptores y lámparas. Los electricistas siguen planos, el National Electrical Code®, y los códigos estatales y locales. Utilizan herramientas especializadas y equipos de prueba, como amperímetros, ohmiómetros y voltímetros. Los electricistas aprenden su oficio a través de la práctica y los programas de aprendizaje. Estos programas proporcionan indicaciones en el salón de clases y entrenamiento en el lugar de trabajo con electricistas experimentados. Le deseamos éxito al comenzar con su primer año de entrenamiento en los trabajos eléctricos y esperamos que siga con su entrenamiento una vez que haya terminado este libro de texto. En los Estados Unidos hay más de medio millón de personas empleadas en electricidad y la mayoría opina que hay muchas oportunidades esperando por aquellos con los conocimientos y el deseo de progresar en la industria de la construcción.

Novedades en Electricidad Nivel Uno Además de contar con todas las actualizaciones del National Electrical Code®2008, esta edición incluye un nuevo módulo de "Orientación al trabajo de electricidad" y un módulo de "Equipos de prueba eléctricos". Entre otras actualizaciones se incluyen características como "Nos Vamos Verde", que se utiliza para ilustrar cómo las decisiones tomadas por los electricistas pueden promover el uso más eficiente de la energía y ayudar a limpiar el planeta. Para ver qué clases de trabajo podrían efectuar sus estudiantes en el oficio, revise las páginas iniciales de cada uno de los doce módulos de este libro de texto. Desde la seguridad en el trabajo y la · comprensión de cómo fllll~i?na la electricidad, hasta la lectura de planos de electnc1dad y doblado de conduc-

tos; todo el conocimiento que necesitarán sus estudiantes para iniciarse en su gratificante carrera como electricistas se encuentra en esta edición de Electricidad

Nivel Uno. Lo invitamos a visitar el sitio Web de NCCER, www.nccer.org para conocer las últimas publicaciones, obtener información sobre entrenamiento, boletines de noticias y mucho más. También puede consultar en línea el catálogo de productos en www.nccer.org. Nos interesa recibir sus comentarios. Puede enviarnos sus comentarios por correo electró-. nico a [email protected] o enviar comentarios y consultas generales a [email protected].

Currículo estandarizados de NCCER NCCER es una fundación educacional sin fines de lucro 501(c)(3) establecida en 1995 por las compañías de construcción más progresivas y grandes del mundo y por asociaciones nacionales de construcción. Se fundó para acudir la falta de fuerza laboral severa en la industria y para desarrollar un proceso de entrenamiento y currículo estandarizado. Hoy día, NCCER recibe apoyo de cientos de compañías de construcción y mantenimiento, de la manufactura, y de asociaciones nacionales. Los currículos estandarizados de NCCER se desarrolló por NCCER en conjunto a Pearson Education, lnc., la compañía publicadora de editorial educativo más grande en el mundo. Algunas características de los currículos estandarizados de NCCER son las siguientes: • Un récord de éxito comprobado por la industria. • Currículos desarrollados por la industria para la industria. • La estandarización nacional de las destrezas aprendidas y créditos educacionales, proveyendo credenciales portátiles. • Cumplimiento con los requisitos de programas de aprendizaje, entrenamiento, de empleadores y de Servicios Laborales (CFR 29:29). • Bien ilustrada, actualizada e información práctica. NCCER también mantiene un Registro Nacional que provee transcripciones, certificados y tarjetas (o carnés) a aquellos individuos que hayan completado y pasado módulos de los currículos estandarizados de NCCER. Los programas de entrenamiento deben ser provis-

tos por algún patrocinador acreditado por NCCER para recibir dichas credenciales. ·

Características especiales de este libro -----::::::::::::--~=---~~~ i ; :lC--::::::===::;,:E:s:t a:: p:á:g:.m~a:-: se:-: en :: c:ue:n: t:r:a~a~l~c=omienzo de cada módulo y enumera los objetivos, términos de la actividad, materiales requeridos para los estudiantes, prerrequisitos y mapa del curso correspondiente al módulo en cuestión. Los objetivos enumeran las habilidades y los conocimientos necesarios para poder completar el módulo. La lista de términos especializados identifica términos importantes que deberá saber al finalizar el módulo. Los materiales requeridos para el estudiante enumeran los materiales y suministros necesarios para el módulo. Los prerrequisitos para el módulo se enumeran e ilustran en el mapa del curso. El mapa del curso también brinda una descripción visual general de todo el curso y una secuencia de aprendizaje sugerida.

¿Qué tiene mal esta foto rafía? La sección "¿Qué tiene mal esta fotografía?" incluye fotografías de incumplimientos reales del código para que usted pueda identificar e iniciar cada una de sus instalaciones con una mirada crítica.

"Para pensar" incluye preguntas prácticas del tipo "¿Qué sucedería si...?" que lo ayudarán a aplicar la teoría a experiencias del mundo real y a poner sus ideas en la práctica.

Ilustraciones En cada uno de los módulos se utilizan ilustraciones y fotografías para ofrecer detalles vívidos. Estas figuras destacan conceptos importantes del texto y clarifican instrucciones complejas. Las referencias a cada figuran se incluyen en el texto con letra cursiva para que se las pueda localizar con facilidad.

Casos históricos La sección Casos históricos incluye y enfatiza la importancia de la seguridad al citar ejemplos de las consecuencias costosas (y frecuentemente devastadoras) de ignorar las regulaciones del National Electrical Code®o la OSHA.

Instrucciones

aso

Se incluyen instrucciones paso a paso en todo momento para orientarlo a través de los procedimientos y tareas técnicos de principio a fin. Estos pasos no sólo le muestran cómo ejecutar una tarea sino, además, cómo hacerlo de manera eficiente y segura.

Términos es ecializados Cada módulo presenta una lista de términos especializados que se analizan en el texto, se definen en el glosario que se encuentra al final del módulo y se refuerzan con una "evaluación de términos especializados". Estos términos se señalan en el texto con negrita de color azul en su primera aparición. Con el objetivo de facilitar las búsqued as de información clave de todos los módulos, al final de este libro se incluye un glosario de términos especializados.

Carril interno Las características de Carril interno brindan un punto de inicio para las personas que ingresan al campo de la electricidad, presentando sugerencias técnicas y prácticas profesionales de maestros electricistas en diversas disciplinas. Carril interno suele incluir situaciones de la vida real similares a las que podría encontrar en la obra.

Notas, recauciones

advertencias

Las características de seguridad se separan del texto principal en cuadros resaltados y organizados en tres categorías basadas en el posible peligro del tema respectivo. Las notas simplemente ofrecen más información acerca del área temática. Las precauciones lo alertan de un peligro que no representa posibles lesiones pero podría generar daños en los equipos. Las advertencias resaltan una situación potencialmente peligrosa que podría generar lesiones personales, tanto a usted como a sus compañeros de trabajo.

Nos Vamos Verde Nods Vamos Verde analiza modos de preservar el medio ambiente, ahorrar energía y tomar buenas decisiones en relación con la buena salud del planeta. En la introducción de las nuevas prácticas y productos de la construcción, podrá ver cómo ya se ha arraigado la iniciativa "más ecología para los Estados Unidos".

Perfil del éxito En la sección Perfil del Éxito se comparten las experiencias de aprendizaje y profesionales y las sugerencias de profesionales exitosos en el campo de la electricidad. Desde contratistas y asesores hasta ingenieros de la construcción y gerentes de entrenamiento corporativos a ejecutivos de asociaciones, todos estos profesionales se iniciaron alguna vez en la actividad eléctrica.

Pre untas de repaso Se incluyen preguntas de repaso para reforzar los conocimientos adquiridos. Son una herramienta útil para evaluar lo que ha apren9-ido.

Currículos Estandarizados de NCCER Los programas de entrenamiento de NCCER comprenden más de 80 áreas de construcción, mantenimiento y tuberías e incluyen evaluación de habilidades, entrenamiento en seguridad y educación gerencial.

Boilermaking Cabinetmaking Carpentry Concrete Finishing Construction Craft Laborer Construction Technology Core Curriculum: Introductory Craft Skills Drywall Electrical Electronic Systems Technician Heating, Ventilating, and Air Conditioning Heavy Equipment Operations Highway / Heavy Construction Hydroblasting Industrial Coating and Lining Application Specialist Industrial Maintenance Electrical and Instrumentation Technician Industrial Maintenance Mechanic Instrumentation Insulating Ironworking Masonry Millwright Mobile Crane Operations Painting Painting, Industrial Pipefitting Pipelayer Plumbing Reinforcing Ironwork Rigging Scaffolding Sheet Metal Site Layout Sprinkler Fitting Tower Crane Operator Welding

G reen/Sustai nable Construction

Spanish Translations

Your Role in the Green Environment Sustainable Construction Supervisor Introduction to Weatherization Weatherization Installer

Energy Introduction to the Power Industry Power Industry Fundamentals Power Generation Maintenance Electrician Power Generation I&C Maintenance Technician Power Generation Maintenance Mechanic Introduction to Solar Photovoltaics Introduction to Wind Energy I

Pipeline Control Center Operations, Liquid Corrosion Control Electrical and Instrumentation Field Operations, Liquid Field Operations, Gas Maintenance Mechanical

Safety Field Safety Safety Orientation Safety Technology

Management Introductory Skills for the CrewLeader Project Management Project Supervision

Supplemental Titles Applied Construction Math Careers in Construction Tools for Success

Basic Rigging (Principios Básicos de Maniobras) Carpentry Fundamentals (Introducción a la Carpintería) Carpentry Forms (Formas para Carpintería, Nivel Trés) Concete Finishing, Level One (Acabado de Concreto, Nivel Uno) Core Curriculum: Introductory Craft Skills (Currículo Básico: Habilidades Introductorias del Oficio) Drywall, Level One (Paneles de Yeso, Nivel Uno) Electrical, Level One (Electricidad, Nivel Uno) Field Safety (Seguridad de Campo) Insulating, Level One (Aislamiento, Nivel Uno) Masonry, Level One (Albañilería, Nivel Uno) Pipefitting,Levelüne (Instalación de Tuberías, Nivel Uno) Reinforcing Ironwork, Level One (Herreria de Refuerzo, Nivel Uno) Safety Orientation (Orientación de Seguridad) Scaffolding (Andamios) Sprinkler Fitting, Level One (Instalación de Rociadores, Nivel Uno)

Reconocimientos Este currículo fue evaluado y revisado como resultado de la visión de futuro y liderazgo de los siguientes patrocinadores: ABC delowa ABC de Nuevo México ABC Pelican Chapter Southwest, Westlake (Louisiana) Baker Electric Beacon Electric Company Cuyahoga Valley Career Center M.C. Dean Inc. Duck Creek Engineering Hamilton Electric Construction Company IMTI of New York and Connecticut

Lamphear Electric Madison Comprehensive High School/ Central OhioABC Pumba Electric LLC Putnam Career & Technical Center Rust Constructors Inc. TIC Industrial Tri-City Electrical Contractors, Inc. Trident Technical College Vector Electric and Controls Inc.

El desarrollo de este currículo no hubiera sido posible sin la dedicación y la energía desinteresada de los voluntarios que participaron del Equipo de autores. El más sincero agradecimiento a las siguientes personas: Leonard R. "Skip" Layne L. J. LeBlanc

John S. Autrey Clarence "Ed" Cockrell ScottDavis Tim Dean Gary Edgington Tim Ely AlHamilton William "Billy" Hussey E. L. Jarren - . Dan Lamphear

David Lewis Neil Matthes JimMitchem Christine Porter Michael J. Powers Wayne Stratton Marcel Veronneau Irene Ward

Le extendemos nuestro más sincero agradecimiento al equipo de expertos en la materia que ayudaron con la traducción de términos técnicos y con la precisión de la traducción. Este libro no hubiese sido posible sin su ayuda. Alvin Pardo Monel

Gus Castillo

Entidades patrocinadoras de NCCER American Fire Sprinkler Association Associated Builders and Contractors, Inc. Associated General Contractors of America Association for Career and Technical Education Association for Skilled and Technical Sciences Carolinas AGC, Irte. Carolinas Electrical Contractors Association Center for the Improvement of Construction Management and" Processes Construction Industry Institute Construction Users Roundtable Design Build Institute of America Merit Contractors Association of Canada Metal Building. Manl\facturers Association NACE International \ National Association of Manufacturers National Association of ¡Minority Contractors

National Association of Women in Construction National Insulation Association National Ready Mixed Concrete Association National Technical Honor Society National Utility Contractors Association NAWIC Education Foundation North American Crane Bureau . N orth American Technician Excellence Painting & Decorating Contractors of America Portland Cement Association SkillsUSA Steel Erectors Association of America U.S. Army Corps of Engineers Women Construction Owners & Executives, USA University of Florida, M.E. Rinker School of Building Construction

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad . . ................ . .... 1.i Brinda una perspectiva general de la actividad eléctrica y analiza las oportunidades profesionales para los electricistas. (2.5 horas)

ES26102-08 Seguridad eléctrica . . . . .. .. .. ..... 2.i Cubre las reglas y regulaciones de seguridad a las que deben atenerse los electricistas. Enseña las precauciones necesarias para evitar diversos riesgos propios de la actividad. También cubre el procedimiento de bloqueo y rotulado eléctrico exigido por la OSHA. (10 horas)

ES26103-08 Introducción a circuitos eléctricos .. 3.i Ofrece una introducción general a los conceptos eléctricos utilizados en la ley de Ohm que se aplica a los circuitos en serie de corriente continua. Incluye: teoría atómica, fuerza electromotriz, resistencia y ecuaciones de energía eléctrica. (7.5 horas)

ES26104-08 Teoría eléctrica . .................. 4.i Presenta los circuitos en serie, en paralelo y en serie-paralelo. Cubre circuitos de resistencia, leyes de voltaje y corriente de Kirchhoff y análisis de circuitos. (7.5 horas)

ES26105-08 Introducción al National Electrical Code®. ................. 5.i Proporciona una hoja de ruta para buscar información en el NEC®. Presenta el diseño del NEC ®y los tipos de información que pueden encontrarse en el libro de códigos. Permite que los estudiantes practiquen búsquedas de información con un procedimiento sencillo. (7.5 horas) ·

ES26106-08 Cajas de dispositivos . ............ 6.i Cubre los elementos y sistemas que utiliza un electricista para instalar y sujetar cajas, receptáculos y otros componentes eléctricos. Incluye los requisitos de llenado y tendido del NEC ®para cajas de dispositivos, tendido y de empalme de menos de 100 pulgadas cúbicas de capacidad. (10 horas)

ES26107-08 Doblado manual . ................ 7.i Sirve como introducción para doblar e instalar conductos. Cubre las técnicas para utilizar dobladores de conductos manuales y de paso; además de procedimientos para cortar, escariar y roscar conductos. (10 horas)

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios ........ 8.i Presenta los tipos y las aplicaciones de canalizaciones, conductos de cables y duetos. Destaca los requisitos apropiados del NEC®. (20 horas)

ES26109-08 Conductores y cables . ............ 9.i Se concentra en los tipos y las aplicaciones de conductores y analiza técnicas correctas de cableado. Destaca los requisitos apropiados del NEC®. (10 horas)

ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica . . . ............... 10.i Se concentra en impresiones, esquemas y símbolos de electricidad. Enseña los diferentes tipos de información que se pueden encontrar en diagramas esquemáticos, unilineales y de cableado. (7.5 horas)

ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales . ................... 11.i Cubre los dispositivos eléctricos y las técnicas de cableado habituales en la construcción y el mantenimiento de residencias. Permite que los aprendices adquieran práctica realizando cálculos de servicio. Destaca los requisitos apropiados del NEC®. (15 horas)

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos . .... 12.i Se concentra en la selección, inspección y uso correctos del equipamiento para pruebas eléctricas habitual como: medidores de voltaje, amperímetros con abrazadera, ohmímetros, multímetros, medidores de rotación de motor / fase y equipos para grabación de datos. También incluye precauciones de seguridad y clasificación de categorías de medidores. (5 horas)

Créditos de las figuras ..... ...... ... .......... . ... ...... FC.1 Glosario de té:rminos especializados ............ ,: .......... G.l

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1

Alvin Pardo Monel APM Vocational Institute Profesión: Ingeniero/ Perito/ Maestro Electricista Experiencia: 26 años

¿Cómo se interesó en la industria de la electricidad? Para mí la electricidad juega un papel bien importante en la sociedad y desde bien joven me interesó el hacer experimentos y trabajar con otros electricistas. Siempre me interesó la electricidad por ser una ciencia tan completa y por su importancia para las demás profesiones. ¿Qué tipo de entrenamiento tiene? Estudié formalmente en la universidad y recibí entrenamiento en el US Navy, con quien estuve 6 años. ¿Qué posiciones de trabajo ha tenido? Al graduarme de ingeniero y sacar mi licencia de electricista, ocupé posiciones de inspector, asistente de ingeniero, e ingeniero eléctrico supervisor en la Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico. Luego trabajé para el Ejército de Estados Unidos y para compañías privadas de electricidad como superintendente, diseñador y estimador en el área de Virginia, Maryland y Washington DC. ¿Qué es lo más que le gusta de su trabajo? Lo más que me gusta de mi trabajo es lo dinámico que es y que presenta grandes retos para llevar a cabo el trabajo cada día. La tecnología cambia constantemente y siempre hay algún producto o técnica nueva para aprender y con la cual hay que trabajar.

¿Qué factores han contribuído a su éxito? Los factores que más han contribuído al éxito de mi carrera han sido la perseverancia, entusiasmo y dedicación en la profesión y el trabajo. Veo mi profesión como algo que hago por que me gusta, no como un mero trabajo. Me levanto todos los días con el mismo entusiasmo de siempre. Estudiar y mantenerse al tanto de lo último en el código eléctrico nacional (NEC) ha sido imprescindible y necesario para ser exitoso. ¿Cuál es su mejor consejo para las personas que empiezan este oficio? Mi mayor consejo a los jóvenes que empiecen esta profesión es que tengan la certeza de que este sea el trabajo que quieran hacer en el futuro. Les recomiendo que se preparen lo mejor posible y que se mantengan al tanto de los cambios en la profesión. Procuren aprender de los electricistas más experimentados y trabajar siguiendo siempre las reglas de seguridad.

Gustavo Castillo Brand Services Profesión/Oficio: Safety Manager Años de experiencia en dicha profesión: 17 años

¿Cómo decidió tener una carrera en su profesión? Hubo dos razones principales. Primero, por la necesidad de recibir ingresos para subsistir. En segundo lugar, por que a través de esta profesión se contribuye al progreso de nuestra persona, hogar, comunidad, empresa, lugar de trabajo, estado y por último a nuestra Nación. ¿Qué tipos de entrenamiento usted ha recibido? He tomado varios cursos, incluyendo el Currículo Básico de NCCER, otros cursos tales como Instructor Performance Evaluator, OSHA 500, 501, 510, 511, y entrenamiento para ser técnico de emergencias médicas (Emergency Medical Technician). ¿Qué tipos de trabajo usted ha hecho durante su carrera? He tenido la gran oportunidad de trabajar como constructor de andamios, supervisor de construcción de andamios, empleado del departamento de seguridad industrial, gerente de división, seguridad industrial, gerente de área, seguridad industrial, y como técnico de emergencias médicas.

¿Qué le gusta a usted de su trabajo? La variedad de lo que veo en mi trabajo. Todo el tiempo se hace algo diferente. ¿Qué factores han contribuido de mayor manera a su éxito? La determinación a seguir adelante y ayudar a mis compañeros hacer lo mismo y triunfar en el mercado industrial# 1 en el mundo. ¿Qué consejo le daría usted a aquellos que son nuevos a este tipo de profesión? . Que se capaciten al máximo en todas las áreas de su profesión. Una vez obtengan este conocimiento, ejerciten lo aprendido. Procuren que cada día trabajen con empeño, dedicación y con un desarrollo estricto en el área de seguridad. De tal manera, su buen carácter y esfuerzo se verá reflejado a través del producto de sus manos. Siempre tengan la meta de llegar a ser los mejores en sus respectivas profesiones.

Fábrica de alimentos para mascotas Con un amplio programa de seguridad y participación en las etapas de preplanificación de l proyecto, las empresas lnterstates realizaron un diseño/construcción eléctrico completo, que incluyó toda la ingeniería eléctrica, construcción y programación de automatización , y que llevó 69 .000 horas sin registro de incidentes.

ES26101-08

ES26101-08

Orientación al trabajo de electricidad Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0 6.0.0

Introducción . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Oportunidades laborales en el campo de la electricidad .1.3 Programa de entrenamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 O Responsabilidades del empleado . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12 Responsabilidades del empleador . . ..... . ......... 1.15 Seguridad ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 1.16

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des

El trabajo de electricidad ofrece una gran cantidad de oportunidades laborales en construcciones residenciales, comerciales e industriales. Es necesario saber leer planos, planificar trabajos, elegir materiales, elegir y usar las herramientas correctas, instalar los componentes, probar el sistema y solucionar problemas. Los electricistas instalan servicios eléctricos, conductores y aparatos. Los electricistas comerciales deben tener gran parte de los conocimientos y las habilidades requeridos para los electricistas residenciales. Los electricistas comerciales deben tener habilidades adicionales relacionadas con el doblado de conductos, los cálculos de carga y la exposición a niveles más altos de voltaje. Los electricistas industriales deben también saber instalar diversos tipos de conductos, conductores largos, motores y controles. Asimismo, deben tener buenas habilidades de prueba y solución de problemas. Los electricistas de mantenimiento son responsables de mantener los sistemas y equipos eléctricos o de voltaje más alto en estado de funcionamiento productivo.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC®son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: 1. Describir el proceso de aprendizaje y entrenamientopara los electricistas. 2. Describir diversas orientaciones profesionales u oportunidades laborales que uno puede seguir en el trabajo de electricidad. 3. Definir los diferentes sectores de la industria eléctrica. 4. Conocer las tareas que generalmente realiza un electricista. 5. Explicar las responsabilidades y aptitudes de un electricista.

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales

E L E

ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

e T

ES26109-08 Conductores y cables

R

1

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

1 D A D

Términos clave Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT) Fase final eléctrica Fase de instalación eléctrica Servicio eléctrico Sistemas de canalizaciones OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional)

Materiales

ES26107-08 Doblado manual ES26106-08 Cajas de dispositivos

N 1 V

ES26105-08 Introducción al National Electrica/ Cod(!lb

E L

ES26104-08 Teoría eléctrica

u N

1. Lápiz y papel

2. Copia de la última edición del National Electrical Code®

o

ES261 03-08 Introducción a los circuitos eléctricos ES26102-08 Seguridad eléctrica

Prerrequisitos Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 101CMAP.EPS

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN El campo de la electricidad puede dividirse en tres grandes categorías: sistemas residenciales, comerciales e industriales. Mi~ntras estudia para ser electricista, llegará a un punto en el que tendrá que decidir a qué área d.el trabajo eléctrico quiere dedicarse. Muchos electricistas e_xpert?s se sienten cómodos con el cableado residencial o comercial, mientras que otros se sienten mejor en grandes instalaciones industriales (como pl_antas petroquímicas, en las que instalan y mantienen grandes sistemas eléctricos, incluidos motor~s y dispositivos de control). Una vez que adquiera experiencia como electricista, quizás dec_ida tener su propia empresa o enseñarles el trabaJo a otras personas.

1.1.0 Cableado residencial Los componentes de un sistema eléctrico residencial incluyen suministro eléctrico, servicio eléctrico, cable con cubierta no metálica, cajas de dispositivos con clavos, tableros de distribución y aparatos. Las fases del cableado eléctrico residencial son: fase inicial de instalación eléctrica, fase eléctrica final, prueba y solución de problemas. La figura 1 muestra ejemplos de algunos componentes primarios del cableado residencial, entre los que se incluyen: • • • • • •

Transformador montado sobre reductor Servicio eléctrico Caja de dispositivos con clavos Cable con cubierta no metálica Tablero interior (subpanel) Luminaria (aparato de iluminación)

Las cajas selladas de tableros interiores -como la que se muestra en la figura l(E)- generalmente se instalan y terminan parcialmente en la fase inicial de instalación eléctrica.

1.2.0 Cableado comercial Las instalaciones eléctricas en estructuras comerciales tienen varios elementos en común con las instalaciones residenciales. No obstante, una excepción importante es que en instalaciones eléctricas comerciales e industriales, los conductores generalmente se instalan en canalizaciones de metal, por lo que es necesario que los electricistas encargados de la instalación sean expertos en el doblado de conductos. Un electricista bien

entrenado puede instalar un sistema de canalizaciones de metal sin gastar o gastando poco conducto, pero un principiante sin experiencia típicamente arruinará varias piez~s de con~u~to hasta conseguir el doblez necesario. La practica perfecciona el doblado de conductos. La figura 2 muestra algunos elementos que forman un sistema eléctrico comercial. Entre estos elementos se incluyen un transformador montado sobre reductor, el servicio eléctrico, un sistema de conductos, un sistema de alarmas y sistemas de iluminación.

1.3.0 Cableado industrial Debido a la presencia de materiales peligrosos en muchas instalaciones industriales, la instalación y el mantenimiento de sistemas elé~tricos _e~ estos ambientes volátiles deben cumplir requisitos estrictos según lo determina el National Electrical Code® (NEC®). Por motivos similares, las instalaciones comerciales y residenciales también deben cumplir requisitos estrictos del código. Los sistemas de conductos en ambientes volátiles deben estar sellados para evitar la entrada de vapores y gases del exterior. Asimismo, los dispositivos que puedan generar chispas deben ~star encerrados en una caja sellada o en una cubierta especial a fin de evitar que se enciendan vapores peligrosos que pueden estar presentes. Por lo general, los electricistas industriales se dividen en dos grupos: instaladores y personal de mantenimiento. En muchas instalaciones industriales grandes, los encargados de instalar sistemas eléctricos generalmente son electricistas por contrato que no trabajan directamente para la instalación en la que están trabajando, sino para un contratista que la instalación contrató. La responsabilidad de estos electricistas es instalar sistemas de conductos, conductores, motores y equipos. Luego, le entregan el sistema termin~do a los electricistas de mantenimiento que trabaJan directamente para la instalación. Estos electricistas se encargan de mantener el sistema una vez energizado y en funcionamiento. En instalaciones más pequeñas, es posible que los electricistas de plantas industriales instalen y mantengan el equipo eléctrico. La figura 3 ilustra algunos de los equipos eléctricos que pueden encontrarse en instalaciones industriales, entre los que se incluyen un equipo de distribución, RMC (conductos metálicos rígidos) y un centro de control del motor.

1.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

(A) TRANSFORMADOR MONTADO EN BASE

(B) SERVICíO EL.ÉCTRíCO RESIDENCIAL

(C) CAJA DE DISPOSITIVOS

(DJ CABLE CONlfEVESTlll7HENTO~O-IIJIETÁLICO

''

(E) TABLERO INTERIOR (SUBPANEL)

(F) LUMINARIA 101F01.EPS

Figura 1

Componentes primarios del cableado residencial.

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.3

(A) TRANSFORMADOR MONTADO EN BASE

(B) SERVICIO ElÉCTRICO COMERCIAL

(C) SISTEMA DE CONDUCTOS

(D) SISTEMA DE ALARMA CONTRA INCENDIO

1

---

- "'--

(E) ILUMINACIÓN PARA OFICINAS

(F) ILUMINACIÓN EXTERIOR 101F02.EPS

Figura 2

Sistema eléctrico comercial.

1.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

(A) EQUIPO DE CONMUTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN

(B) SISTEMA DE CONDUCTOS RÍGIDOS

(C) CENTRO DE CONTROL DEL MOTOR 101F03.EPS

Figura 3

2.0.0

Típico equipo eléctrico industrial.

♦

OPORTUNIDADES LABORALES EN EL CAMPO DE LA ELECTRICIDAD

Trate de imaginarse algo que funcione sin electricidad. Vivimos en un mundo que depende de la electricidad y muchos de nosotros creemos que su disponibilidad es un hecho. Todos hemos experimentado las inesperadas caídas y cortes de energía por condiciones climáticas, oscurecimientos parciales e incluso apagones. Es necesario un pequeño ejército de expertos en electricidad para generar, transmitir, distribuir y mantener sistemas y equipos eléctricos a fin de que tengamos la comodidad de energía eléctrica continua y de _calidq.d en nuestras manos. Algu- · nos ejemplos de prqfesionales de la electricidad incluyen electricista residencial, electricista

comercial, electricista industrial, y técnico en mantenimiento eléctrico.

2.1.0 Qué se puede hacer con entrenamiento y experiencia en electricidad Dondequiera que vaya, es muy probable que entre en contacto con los efectos de la electricidad. Mientras conduce por la ciudad y los suburbios, puede ver edificios, tiendas y letreros iluminados por electricidad. Los edificios que ve tienen diferentes tipos de sistemas de electricidad instalados para enfriar, calentar, encender y alimentar todos los equipos en el edificio. Esto sucede tanto en pequeñas casas como en los edificios más grandes del mundo. En el mundo en que vivimos, le resultará difícil hacer algo para lo

MÓDULO ES26101 -08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.5

Iluminación del paisaje urbano de New York · El primer reflector en la parte superior del edificio Empire State anunció la elección de Franklin D. Roosevelt en 1932. En 1964 se instalaron una serie de focos para iluminar los 30 pisos superiores del edificio. Hoy en día, las luces cambian de color para indicar .diversos eventos. Por ejemplo, las luces amarillas indican el U.S. Open y las luces rojas, blancas y azules indican el Día de la Independencia. Un total de 204 lámparas de halogenuro metálico y 31 O lámparas fluorescentes iluminan el edificio desde el piso 72 hasta la base de la antena de TV. En 1984 se agregó un aparato que cambia de color en el mástil de amarre más alto. Hay 880 luces fluorescentes verticales y 220 horizontales. Los colores pueden cambiarse con sólo apretar un botón.

101SA01 .EPS

que no se necesite electricidad. Tareas como prepararse para ir al trabajo, cocinar, ir de compras, ver una película, navegar por internet, utilizar herramientas automáticas y muchas otras cosas que posiblemente haga en un día típico requieren de electricidad. Cuando empiece a observar, verá los efectos de la electricidad en todas partes. La instalación y el mantenimiento de todos los sistemas eléctricos

en Estados Unidos y todo el mundo deben estar a cargo de una persona calificada para hacer el trabajo. Esto significa que usted tiene una gran oportunidad para hacer un trabajo gratificante a nivel personal y económico. El crecimiento de la industria, el surgimiento de nueva tecnología, la mejora y actualización de equipos existentes y el retiro de los trabajadores actuales crean oportunidades para electricistas entrenados y expertos.

1.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

El amplio mundo de deportes DJHHJL INTERNO

Todos los otoños, 600 hombres y mujeres de 47 países participan en el torneo de tenis U.S. Open con sede en New York. El centro nacional de tenis de USTA (United States Tennis Association: Asociación de Tenis de Estados Unidos) incluye 33 canchas al aire libre, nueve canchas techadas y tres canchas con estilo similar al de un estadio. Es el complejo público de tenis más grande del mundo. Cuando el centro de tenis se amplió, los electricistas instalaron más de 415 millas (667,87 km) de cable de alto rendimiento con más de 80.000 terminaciones y 5 millas (8,04 km) de cable de fibra óptica. El trabajo incluyó sistemas multimedia con sistemas de transmisión por red, distribución interna de TV por cable y de puntuación, además de capacidades de audio. El sistema de transmisión incluye 6 estudios de TV, 3 salas para hacer entrevistas y 30 cabinas de transmisión. Durante el Open, las puntuaciones de todas las canchas se anuncian en vivo en todo el complejo y en el sitio web del U.S. Open.

La demanda de electricistas expertos es alta. Hay una gran cantidad de trabajo de construcción en curso. Nuevas casas, escuelas, edificios de oficinas, centros comerciales, aeropuertos, plantas industriales y muchos otros tipos de estructuras se construyen a diario. De acuerdo con la Oficina de Estadísticas Laborales, esta nueva construcción crea una gran demanda para trabajadores nuevos cada año.

2. 1. 1 Gane dinero mientras aprende Mientras aprende el trabajo, generalmente a través de un programa de entrenamiento en el lugar de trabajo, usted gana dinero. Le pagan por aprender a trabajar. Compare esta situación con la de un típico estudiante universitario, que posiblemente esté pagando una importante suma de dinero para poder asistir a clases. Otra ventaja, de aprender en el lugar de trabajo es la adquisición de experiencia práctica. Nada puede reemplazar la experiencia práctica en ningún trabajo. El pago en la industria de la construcción es muy bueno y el pago que recibe un electricista es uno de los más altos entre todas las profesiones .

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DJHHJL JNT.EHNO

2.1.2 Una profesión variada e interesante Hay muchas maneras de aumentar sus habilidades y crecer profesionalmente en la construcción. Son muchas las oportunidades para probar diferentes tipos de trabajos y ganar más dinero en el trabajo de electricidad. Descubrirá que el trabajo eléctrico es demandante pero gratificante. Hay una gran variedad de trabajo por hacer. Puede estar en interiores instalando cajas o conectando controladores de motor, o bien puede estar en el exterior subiendo escaleras o tendiendo conductos en estructuras de tuberías a gran altura. Tanto la electricidad como los equipos eléctricos se necesitan en todas partes. Esto significa que en todos lados se necesitan también los electricistas.

2.2.0 Electricista residencial El objetivo principal de un electricista residencial es proveer un sistema eléctrico completo en una estructura residencial. Los elementos de una-instalación de cableado residencial incluyen el equipo de entrada del servicio eléctrico, conduc-

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Electricistas conectan a los New England Patriots con el siglo XXI

Fue necesario un equipo de 200 electricistas para construir el estadio Gillette Stadium™ para los New England Patriots en 2000. El alcance principal de trabajo fue un contrato de $30 millones para la corriente, la iluminación, los sistemas de datos y la infraestructura eléctrica sobre tierra del estadio. En 16 meses, los electricistas instalaron 4 millones de pies de hilos y cables, 900.000 pies de canalización, 31 O tableros de distribución, 11.000 lámparas interiores y 728 aparatos de iluminación para deportes. El proyecto también incluyó un generador de 2000 kV y cinco subestaciones para sistemas de energía de emergencia.

MÓDULO ES26101 -08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.7

tores de circuito ramal, cajas de dispositivos, cajas selladas de tableros, disyuntores (dispositivos protectores de sobrecorriente) y aparatos como los de iluminación y detectores de humo. Los contratistas eléctricos residenciales son los principales empleadores de electricistas residenciales. Se encuentran dispo:nibles diversos métodos de empleo, según las políticas del contratista. Los electricistas residenciales pueden trabajar directamente para el contratista, o bien pueden ser contratados por contratistas individuales (responsables de declarar sus impuestos, así como de brindarles seguro y equipos). Por lo general, a los electricistas residenciales se les paga por trabajo, es decir que reciben un precio fijo por cada casa que completan. Los electricistas residenciales generalmente se encargan de cablear casas ya construidas y terminadas, similares a las que se muestran en la figura 4.

2.3.0 Electricista comercial Los electricistas comerciales instalan la corriente, la luz y el cableado de control en una variedad de lugares (como edificios de departamentos, tiendas, oficinas, gasolineras y hospitales). Por lo general, los electricistas comerciales son ~ontratados por contratistas eléctricos que trabaJan como subcontratistas de un contratista general. Muchos contratistas eléctricos instalan cableado residencial y comercial (como en el armazón de metal de edificios comerciales, tal como se muestra en la figura 5). Sin embargo, suelen confiar en electricistas especialistas en uno u otro tipo de cableado.

2.4.0 Electricista industrial Los electricistas que se especializan en instalar sistemas eléctricos en instalaciones industriales

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Figura 5

Edificio comercial con armazón de metal.

requieren más entrenamiento dada la cantidad de equipo especializado que debe instalarse y probarse. Los electricistas que trabajan en ubicaciones peligrosas deben entender los requisitos especiales del código asociados con estas ubicaciones. Deben diferenciar las clases y divisiones de las ubicaciones peligrosas, además de conocer los requisitos para cada clase y división. Deben estar familiarizados con energía trifásica, motores y sistemas de control del motor. Los electricistas industriales pueden también ser responsables de instalar conductos y el cableado para la instrumentación de control de procesos, como la instalación que se muestra en la figura 6. Deben poder solucionar problemas de cualquiera de estos sistemas en caso de que fallen durante la prueba inicial.

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Figura 4

Casas ya construidas y terminadas (subdivisiones).

1.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Los contratistas que se especializan en diseñar y construir instalaciones industriales generalmente son empleadores de electricistas industriales.

2.5.0 Técnico en mantenimiento eléctrico . Los técnicos en mantenimiento eléctrico pueden encontrarse en instalaciones comerciales e industriales. Comúnmente trabajan directamente para el propietario o el gerente de la instalación. En instalaciones grandes, estos técnicos son miembros de un grupo de mantenimiento supervisado p or un gerente o supervisor de mantenimiento. En instalaciones industriales, los electricistas d e mantenimiento frecuentemente son responsables de los sistemas y equipos eléctricos y de instrumentación, por eso se les conocen como técnicos eléctricos industriales. La especialización en instrumentación es un trabajo en sí mismo que requiere entrenamiento adicional aparte del entrenamiento de las habilidades eléctricas que ofrece este curso. Generalmente, los electricistas de mantenimiento eléctrico son empleados de la instalación. · No obstante, hay grupos de mantenimiento por contrato que ofrecen personal de mantenimiento, que trabaja junto al personal de planta de tiempo completo en el mantenimiento de los sistemas eléctricos y de instrumentación. El arrancador magnético del motor (que se m uestra en la figura 7) es un componente común con el que todo el personal de mantenimiento eléctrico debe estar familiarizado. Los electricistas de mantenimiento industrial deben poder desarmarlos, solucionar sus problemas, repararlos y rearmarlos, ya que dichos componentes generalmente fallan en estos ambientes.

3.0.0

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Figura 6

Instalación de instrumentación.

Figura 7

Arrancador magnético del motor.

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO

La Oficina de Aprendizaje del Departamento de Trabajo establece los estándares mínimos para los p rogramas de entrenamiento en todo el país. Estos programas se basan en instrucciones obligatorias para el salón de clases y entrenamiento en el lugar de trabajo. Requieren al menos 144 horas anuales de instrucción en el salón de clases y 2000 horas anuales de entrenamiento en el lugar de trabajo. En un programa típico de aprendizaje sobre electricidad, los estudiantes pasan al menos 576 horas en instrucción en el salón de clases y 8000 horas de Etntrenamiento en el lugar de trabajo hasta recibir crertificados de oficial otorgad os por programas certificados de aprendizaje.

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A fin de tratar las necesidades de entrenamiento de las comunidad profesionales, el NCCER creó un programa de entrenamiento en electricidad de cuatro años de duración. El NCCER usa los estándares mínimos del Departamento de Trabajo como base para amplios planes de estudios, que les ofrecen a los estudiantes mucha experiencia en el salón de clases y el lugar de trabajo. Estos planes de estudios del NCCER brindan a los estudiantes entrenamiento y educación orientados a la industria. Adoptan una filosofía de

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.9

enseñanza basada únicamente en la aptitud. Esto significa que -antes de que puedan pasar a la próxima etapa del plan de estudio- los estudiantes deben demostrarle al instructor que tienen el entendimiento y las habilidades necesarios para realizar las tareas prácticas de cada módulo. Una vez que el instructor e~té satisfecho con la demostración exitosa de los conocimientos y las habilidades necesarias para un módulo en particular por parte de un estudiante, se envía esta informació_p al NCCER y se guarda en el Registro Nacional. Este puede luego confirmar el entrenamiento y las habilidades para trabajadores a medida que pasan de un Estado a otro, de una compañía a otra o incluso en una misma compañía (consulte el Apéndice para ver muestras de documentos credenciales del NCCER). Independientemente de que usted se inscriba en un programa del NCCER u otro programa de aprendizaje, asegúrese de que trabaja para un empleador o auspiciador que apoya un programa de entrenamiento estandarizado a nivel nacional que incluye credenciales para confirmar el desarrollo de habilidades.

3.1.0 Aprendizaje El entrenamiento a aprendices se remonta a cientos de años atrás y sus principios básicos no han cambiado con el tiempo. Primero, es un medio para que las personas que entran en un determinado rubro aprendan de aquellas que lo dominan. Segundo, se centra en aprender mediante la práctica: verdaderas habilidades versus teoría. Si bien en el salón de clases se da un poco de teoría, siempre se hace de manera que ayude a los estudiantes a entender el propósito que se esconde detrás de la habilidad que aprenderán.

3. 1. 1 Estándares de aprendizaje Todos los estándares de aprendizaje recomiendan cierto entrenamiento relacionado con el trabajo o en el mismo lugar de trabajo. Este entrenamiento en el lugar de trabajo se divide en tareas específicas en las que el aprendiz recibe entrenamiento práctico. Además, se requiere una cantidad específica de horas en cada tarea. La cantidad total de horas de entrenamiento en el lugar de trabajo para el programa de aprendizaje sobre electricidad siempre ha sido de 8000 (lo que equivale a cuatro años de entrenamiento). En un programa basado en la aptitud, puede ser posible acortar este tiempo mediante una serie de exámenes de rendimiento para evaluar tareas específicas. En un programa tradicional, el entrenamiento requerido en el lugar de trabajo puede adquirirse en aumentos de 2000 horas anuales.

El aprendiz debe registrar todo el tiempo de trabajo y entregarle el registro al comité de aprendizaje a fin de mantener un control preciso del tiempo. Después de cada 1000 horas de trabajo relacionado, el aprendiz recibirá un aumento en el pago según lo establecen los estándares de aprendizaje. El entrenamiento informal en el lugar de trabajo que dan los empleados suele ser menos minucioso que el que se da en un programa formal de aprendizaje. El grado de entrenamiento y supervisión en este tipo de programa suele depender del tamaño de la empresa. Un contratista pequeño posiblemente brinde entrenamiento en una sola área, mientras que una empresa grande probablemente pueda brindar entrenamiento en varias áreas. Es conveniente que las personas que realicen un programa de aprendizaje hayan terminado la preparatoria o una escuela técnica, ya que los cursos son sobre matemática general, planos de taller y esquemas mecánicos. Cualidades como reflejos rápidos, destreza manual y buen estado físico también son importantes. La capacidad de resolver problemas con precisión y rapidez, y de trabajar junto con otras personas es fundamental. Asimismo, debe realmente preocuparse por la seguridad. El futuro aprendiz debe presentar cierta información al comité de aprendizaje: • Resultados de prueba de aptitud GATB (General Aptitude Test Battery: serie de pruebas de aptitud general) que generalmente administra la Comisión de Seguridad en el Empleo. • Prueba de antecedentes de educación (el candidato debe enviarle su expediente académico al comité). • Cartas de referencia de empleadores anteriores y amigos. • Prueba de la edad. • Una copia del formulario DD214 si el candidato es un veterano. • Un registro de entrenamiento técnico recibido (relacionado con la industria de la construcción) o un registro de cualquier entrenamiento anterior al aprendizaje. NOTA Algunas empresas exigen que los aprendices cumplan requisitos de actividad tísica. Estos requisitos varían de una empresa a otra.

El aprendiz debe: • Usar equipo adecuado de seguridad en el trabajo.

1.10 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Comprar y mantener herramientas del trabajo según las necesite y requiera el contratista. • Presentar al comité un registro mensual de entrenamiento en el trabajo. • Informarle al comité si ocurre un cambio en su situación laboral. • Asistir a la instrucción en el salón de clases y cumplir con todas las reglamentaciones del salón de clases (como los requisitos de asistencia). 3. 1.2 Programa de aprendizaje para jóvenes También hay un programa de aprendizaje para jóvenes con el objetivo de que comiencen el entrenamiento para aprendices mientras aún están en la preparatoria. Un estudiante de grado 11 (de preparatoria) que entre en el "programa estandarizado de cuatro años de entrenamiento para trabajos" del NCCER, puede completar dos años del programa antes de graduarse de la preparatoria. Además, el programa, en cooperación con los empleadores locales del oficio, les permite a los estudiantes trabajar en el oficio y ganar dinero mientras aún están en la escuela. Una vez que se gradúe, el estudiante puede entrar a la industria en un nivel más alto y con un mayor ingreso que alguien que recién comienza el programa de aprendizaje. Este programa de entrenamiento es similar a los que utilizan en todo el país los centros de enseñanza, contratistas y universidades del NCCER. Los estudiantes son reconocidos mediante expedientes académicos oficiales y pueden realizar el próximo año del programa en cualquier lugar donde éste se ofrezca. También pueden tener la opción de aplicar sus créditos en una universidad de dos o cuatro años que ofrezca programas con título o certificación en trabajos de la construcción. 3. 1.3 Certificación Una vez termine el entrenamiento, posiblemente quiera hacer el examen de certificación estatal o local. El objetivo de la certificación es garantizar que está calificado para instalar o mantener sistemas eléctricos. Podrá trabajar de manera independiente y tener un ingreso más alto. Como electricista certificado, no sólo es responsable de su trabajo, sino también que se hace cargo de él legalmente. Si alguien trabaja para usted, entonces usted también se responsabiliza y se hace cargo legalmente de\ trabajo de esa persona. Los requisitos d~ certificación varían de un Estado a otro, e in4luso pueden hacerlo entre municipios. Comuníquese con el Departamento de Edificaciones local para conocer los requisitos

( ~~A " ) -PE N S .,o,-."R

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Certificación

¿Cuáles son los requisitos de autorización en el área donde vive?

en su área. Una vez que recibe la certificación, es posible que su Estado o localidad le exija que · continúe con su educación para renovar la certificación.

4.0.0

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RESPONSABILIDADES DEL EMPLEADO

Si quiere tener éxito, debe poder usar materiales, herramientas y equipos actuales de trabajo para terminar la tarea con rapidez y eficienda. Debe mantenerse al día con los avances técnicos y adquirir continuamente habilidades para usarlos. Un profesional nunca arriesga la seguridad personal ni la de otras personas.

4.1.0 Profesionalismo La palabra profesionalismo es un término amplio que describe el comportamiento y la actitud generales que se esperan en el lugar de trabajo. Lamentablemente, a veces no hay profesionalismo en las obras de construcción. Muchas personas argumentan que.el profesionalismo debería empezar desde los supervisores para tener éxito. Es verdad que el profesionalismo de la gerencia es importante para que tenga éxito en el lugar de trabajo, pero también es importante que las personas reconozcan su responsabilidad de ser profesionales. El profesionalismo involucra honestidad, productividad, seguridad, cortesía, cooperación, trabajo en equipo, comunicación clara y concisa, puntualidad y predisposición para trabajar. Se puede demostrar de diferentes maneras durante cada minuto que pasa en el lugar de trabajo. El profesionalismo beneficia tanto al empleador como al empleado. Se trata de una responsabilidad personal. Nuestra industria es lo que cada persona elige hacer de ella. Elija el profesionalismo y mantendrá la imagen de la industria.

4.2.0 Honestidad La honestidad y la integridad personal son características importantes de todo profesional exi-

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.11

Los electricistas son jugadores clave de la NBA y la NHL DJHHJL /Nf.EHN[Y

Los electricistas tienen un papel fundamental en la construcción de complejos deportivos modernos para franquicias de deporte profesional. En 1999 se construyó el Pepsi Center, en Óenver (Colorado), para el Denver Nuggets de la NBA, el Colorado Avalanche de la NHL y muchos otros equipos. Durante el ciclo de construcción de dos años, los electricistas tiraron más de 120 millas (193, 12 km) de conducto y 569 millas (915,71 km) de cable, e instalaron 13.000 aparatos y 280 tableros. Los sistemas de iluminación son controlados por computadora y pueden programarse con anterioridad para partidos de baloncesto y conciertos. Además de la calidad de audio para los conciertos, el sistema de seguridad y sonido de último modelo incluye controles de monitoreo mediante circuito cerrado de televisión y seguridad con tarjeta de acceso.

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toso. Los profesionales se enorgullecen al hacer bien un trabajo y por su puntualidad y responsabilidad. Cada trabajo se realiza profesionalmente. Nunca se hacen las cosas a medias ni se usa menos material. Un profesional valioso mantiene una actitud y una ética laboral que evita que se dañen o se roben propiedades (como herramientas o materiales de empleadores o clientes) en el taller o en el lugar de trabajo. La honestidad y el éxito van de la mano para el empleado y el electricista profesional. No se trata simplemente de una elección entre lo que es bueno y lo que es malo, sino de una elección entre el éxito y el fracaso económico. Si es deshonesto, algún día lo descubrirán. Independientemente de que robe materiales, herramientas o equipos del lugar de trabajo, o simplemente mienta acerca del trabajo, finalmente alguien lo descubrirá. Desde luego, puede encontrar otro empleador, pero finalmente nadie lo contratará. Si planifica tener éxito y disfrutar de un empleo estable y ganancias continuas, así como de ser un trabajador a quien los empleadores buscan (en lugar de tener que buscar trabajo),

empiece con un entendimiento básico sobre lo que es la honestidad en el lugar de trabajo y cosechará sus frutos. Sin embargo, la honestidad va más allá de no tomar cosas que no le pertenecen. También significa un pago de trabajo justo por un día de trabajo justo. Los empleadores tienen un gran aprecio por los empleados que demuestran su honestidad.

4.3.0 Lealtad Los empleados esperan que los empleadores les presten atención a sus intereses y les brinden un empleo estable y los asciendan a mejores trabajos cuando surjan oportunidades. Los empleadores sienten que ellos también tienen derecho a esperar que los empleados les respondan con lealtad, que tengan presentes sus intereses, hablen bien de ellos ante otras personas, dejen cualquier problema menor en la planta u oficina, y mantengan confidenciales todas las cuestiones que pertenecen al negocio. Tanto los empleadores como los empleados deben tener presente que la lealtad no es algo que se debe pedir, sino algo que se gana.

1.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CílRHJL /Nf.ERNO

Principios éticos para miembros de trabajos de la construcción Honestidad: sea honesto y sincero en todas sus relaciones. Dirija sus negocios de acuerdo con los estándares profesionales más altos. Cumpla fielmente todos los contratos y compromisos. No engañe ni confunda a otras personas a propósito. Integridad: haga lo correcto (incluso cuando haya presión para que no lo haga) para demostrar integridad personal y el valor de sus convicciones. No sacrifique sus principios porque parece más sencillo. Lealtad: sea digno de confianza. Demuestre fidelidad y lealtad a empresas, empleadores, auspiciadores, compañeros, instituciones comerciales y otras organizaciones. Imparcialidad: sea imparcial y justo en todas las relaciones. No se aproveche indebidamente de los errores y las dificultades de otras personas. Las personas justas no tienen prejuicios y defienden la justicia, el trato equitativo a las personas y la tolerancia para aceptar la diversidad. Respeto al prójimo: sea co rtés y trate a todas las personas con el mismo respeto y la misma dignidad. Obediencia: acate las leyes, reglas y reglamentaciones que se relacionan con todas las actividades personales y comerciales. Compromiso con la excelencia: busque la excelencia cuando realice sus tareas, esté bien informado y preparado, y trate continuamente de aumentar su capacidad adquiriendo nuevas habilidades y conocimientos. Liderazgo: con su propia conducta, intente ser un modelo positivo para que otras personas imiten.

4.4.0 Voluntad para aprender Cada empresa y lugar de trabajo tiene su propia manera de hacer las cosas. Los empleadores esperan que sus trabajadores estén dispuestos a aprender la modalidad de trabajo. Deben tener la voluntad de adaptarse al cambio y aprender m étodos y procedimientos nuevos tan rápido como sea posible. En ciertas ocasiones, un cambio en las reglamentaciones de seguridad o la compra de un equipo nuevo hacen que sea necesario aprender nuev os métodos y funcionamientos, incluso para los empleados con experiencia. Las p ersonas exitosas aprovechan cada oportunidad p ara aprender más sobre su trabajo.

4.5.0 Voluntad para asumir responsabi Iidad La mayoría de los empleadores esperan que sus empleados se den cuenta de las cosas que hay que hacer y las hagan. Una vez que usted recibe una asignación y entiende completamente el procedimiento y las pautas de seguridad, debe asumir la responsabilidad por la tarea sin que se la tengan que recordar luego.

4.6.0 Voluntad para cooperar Cooperar significa trabajar en conjunto. En nuestro mundo moderno de negocios, cooperar es la

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Consejos para una actitud positiva A continuación se muestra una breve lista de consejos que debe recordar para que lo ayuden a desarrollar y mantener una actitud positiva: • Recuerde que su actitud lo sigue dondequiera que vaya. • Las sugerencias y las palabras positivas son mucho más efectivas que las negativas. • Busque las características positivas de sus compañeros y supervisores.

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.13

clave para que se hagan las cosas. Aprenda a trabajar como miembro de un equipo con su empleador, supervisor y compañero, en un esfuerzo en común para hacer las cosas ton eficiencia, seguridad y puntualidad.

4.7.0 Reglas y reglamentaciones Las personas pueden trabajar bien en conjunto sólo si entienden qué, cuándo y cómo se hará un trabajo, y quién lo hará. Las reglas y reglamentaciones son una necesidad en cualquier situación laboral y todos los empleados deben respetarlas.

4.8.0 Tardanza y ausentismo Tardanza significa 'llegar tarde al trabajo' y ausentismo, 'no asistir al trabajo por una u otra razón'. Las tardanzas constantes y las ausencias frecuentes indican un mal hábito de trabajo, una conducta poco profesional y falta de compromiso. Si bien los trabajadores no reciben remuneración cuando se ausentan o tardan, aún así representan un gasto para el empleador. Por ejemplo, debe pagarse el seguro de salud del trabajador aunque no se encuentre en el lugar. Además, los trabajos se ofrecen y programan en función de una determinada cantidad .de mano de obra. Si usted se ausenta, el trabajo no se hace y no se cumple lo programado. Es importante que esté en el trabajo todos los días y con puntualidad. Si tiene que quedarse en su casa, llame a la oficina temprano a la mañana, de modo que su supervisor pueda encontrar otro trabajador para el día.

5.0.0

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RESPONSABILIDADES DEL EMPLEADOR

Así como el empleado tiene responsabilidades laborales, también las tiene el empleador. Dichas responsabilidades se exponen en la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional de 1970. La tarea de la OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) es establecer estándares de seguridad y salud ocupacional para todos los lugares de empleo, implementar dichos estándares, garantizar que los empleadores brinden y mantengan un lugar de trabajo seguro para todos los empleados, así como ofrecer programas educativos y de investigación para apoyar prácticas laborales seguras. La OSHA se adoptó con el objetivo expresado de, tanto como sea posible, asegurarle a cada tra-

bajador del país condiciones laborales seguras y saludables, así como preservar los recursos humanos. La OSHA exige que cada empleador provea un ambiente laboral seguro y sin peligros. Asimismo, exige que los empleados cumplan con las reglas y reglamentaciones de la OSHA que se relacionan con el comportamiento en el trabajo. Para un mayor cumplimiento, la OSHA puede realizar inspecciones esporádicas de los lugares de trabajo, imponer multas por violaciones e incluso detener un trabajo hasta que el lugar sea seguro. De acuerdo con los estándares de la OSHA, usted tiene derecho a recibir entrenamiento de seguridad en el lugar de trabajo. Su empleador debe: • Mostrarle cómo hacer el trabajo de manera segura. • Darle el equipo protector personal requerido. • Advertirle sobre peligros específicos. • Supervisar la seguridad mientras trabaja. Los inspectores de seguridad federales y estatales, que tienen la autorización legal para imponer multas en caso de violaciones de la seguridad, se encargan del cumplimiento de esta ley del Congreso. La ley permite que los estados tengan sus propias reglamentaciones de seguridad y organismos que las hagan cumplir, pero primero deben ser aprobados por el Ministro de Trabajo de Estados Unidos. Los estados que no tienen dichas reglamentaciones y organismos deben respetar los estándares federales de la OSHA. Estos estándares están incluidos en Estándares OSHA de salud y seguridad para la industria de la construcción (29 CFR, Parte 1926), algunas veces denominados Estándares OSHA 1926. Otros estándares de seguridad que se aplican a la industria de la construcción están publicados en Estándares de la OSHA de salud y seguridad para la industria general (29 CFR, Partes 1900 a 1910), en NFPA 70E yelNEC®. Los requisitos generales más importantes que la OSHA les exige a los empleadores en la industria de la construcción son los que aparecen a continuación: • El empleador debe colocar letreros en un área que se vea fácilmente y en los que se les informe a los empleados sus derechos y responsabilidades. • El empleador debe garantizar que no hay peligros graves en el lugar de trabajo y asegurarse de que este lugar cumpla con las reglas de la OSHA.

1.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Deben colocarse letreros, carteles y etiquetas de advertencia en todas las áreas que lo requieran. • El empleador debe llevar a cabo insp ecciones del equipo en el lu gar de trabajo con frecuencia y regularidad. • El empleador deb e en señarles a todos los emplead os a reconocer y evitar condiciones peligrosas, así corno todas las reglamen taciones pertenecien tes al trabajo para que p uedan controlar o eliminar cualquier peligro. • Nadie puede utilizar herramientas, equipos, m áquinas o materiales que no cumplan con los Estándares OSHA 1926. • El empleador debe garantizar que sólo personas calificadas empleen herramientas, equipos y máquinas. • El empleador debe ofrecer entrenamiento y exámenes médicos exigidos por la OSHA. · • Los empleadores con más de 10 empleados d eben llevar un control de lesiones y enfermedades relacionadas con el trabajo. Estos registros deben estar a disposición de los empleados. • Los empleadores no deben discriminar a empleados en ejercicio de sus derechos bajo las reglamentaciones de la OSHA. Otras responsabilidades adicionales del empleador se describen en la ley ADA (Ley de Estadounidenses con Discapacidades) de 1990. Si un trabajador tiene una discapacidad pero está calificado para hacer el trabajo, ese trabajador tiene los mismos derechos para el empleo. La Comisión de Igualdad de Oportunidades en el Empleo de Estados Unidos, junto con los organismos estatales y locales de derechos civiles, hacen cumplir las reglamentaciones de la ley ADA.

6.0.0

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SEGURIDAD

A cambio d e los beneficios de su trabajo y de su propio bienestar, tiene la obligación d e trabajar de manera segura. También tiene la obligación de asegurarse de que cualquier persona que supervisa o trabaja con usted lo hace de manera segura. Su empleador tiene la obligación de mantener un lugar de trabajo seguro para todos los empleados. La seguridad es responsabilidad de todos. Usted tiene la responsabilidad de mantener un ambiente laboral seguro. Esto implica: • Seguir las reglas de su empresa para procedimientos y prácticas adecuados de trabajo. • Informar la presencia de cualquier equipo o condiciones peligrosos directamente al supervisor. Si en el trabajo ve algo que no es seguro, ¡infórmelo! No lo pase por alto. No se corregirá por sí solo. Incluso si usted cree que una condición peligrosa no lo afecta, finalmente lo hará. Siempre informe las condiciones peligrosas. No piense que su empleador se enojará porque su productividad se ve afectada mientras se informa la condición. Al contrario, es más probable que lo critique por no informar un problema. Su empleador sabe que el poco tiempo que se pierde en hacer que las condiciones vuelvan a ser seguras no tiene punto de comparación con el cese de todo el trabajo por una catástrofe mayor. Si esto sucediera, usted no podrá trabajar de todos modos. En realidad, las reglamentaciones de la OSHA le exigen que informe las condiciones peligrosas. Esto se aplica a cada parte de la industria de la construcción. Independientemente de que usted

Los electricistas ayudan a reducir el consumo de energía

CONCIENCIA ECOLÓGICA

Los electricistas están trabaja.ndo para proteger el medio ambiente y reducir el consumo de energía. Algunas empresas se especializan en el rendimiento energético en actualizaciones nuevas y en la mejora de instalaciones viejas. Una empresa ayudó al Banco Mundial (en Washington, DC) a mejorar sus oficinas y reducir el consumo anual de energía en 4,5 MW (megavatios) . Las oficinas del Banco Mundial ocupan más de 3,5 millones de pies cuadrados en cinco edificios diferentes. Se cambiaron más de 50.000 lámparas fluorescentes y 1.400 letreros de salida para aumentar el rendimiento energético y reducir el mantenimiento de lámparas. El resultado fue un ahorro energético anual de más de $800.000 y la eliminación de la liberación anual de más de 7 millones de libras de óxidos que, según se cree, originan el cambio climático global y la lluvia ácida.

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.15

trabaje para un contratista grande o pequeño, tiene la obligación de informar las condiciones peligrosas. Además de los estándares de la OSHA, existen estándares específicos relacionados con los sistemas y dispositivos eléctricos. El National Electrical Code® (NEC®) establece los estándares mínimos para la instalación segura de sistemas eléctricos. Se familiarizará con el NEC® a medida que avanza en el entrenamiento. Los requisitos temporales de potencia del NEC®son más estrictos que los estándares de la OSHA y tanto el inspector como la OSHA pueden hacerlos cumplir. Otro estándar con el que se debe familiarizar es NFPA 70E, que es la norma para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo. Este estándar abarca prácticas laborales seguras que se deben aplicar al trabajar en o cerca de partes electrificadas expuestas y describe detalladamente los pasos necesarios para poner un circuito o sistema eléctrico en una condición laboral segura. También abarca distancias seguras de aproximación a partes electrificadas expuestas e introduce la poca entendida pero muy peligrosa realidad del riesgo de destello de arco. También trata exhaustivamente el PPE (equipo protector personal) adecuado que se requiere para protegerse del peligro de choque eléctrico y de destello de arco. La figura 8 muestra un nivel más alto de equipo

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Figura 8

Casco para destello de arco.

protector personal (casco para destello de arco) que se necesitará en caso de exponerse a un nivel potencialmente alto de destello de arco.

1.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

l. ¿Durante qué fase de trabajo se instalan

generalmente los, tableros interiores en cableado residencial? a. Fase inicial de instalación eléctrica b. Fase final eléctrica c. Instalación de servicios d . Planificación 2. Por lo general, un sistema de cableado residencial u tiliza un/una _ _. a. cable de media tensión b. bandeja portacables c. conductor plano d. cable con cubierta no metálica 3. El cableado comercial generalmente se instala en - a. pares b . canalización del aire c. canalizaciones de metal d . canalizaciones de PVC 4. ¿Cuál de las siguientes opciones más probablemente exija conocimientos especiales de ubicaciones peligrosas? a. Cableado residencial b . Cableado industrial c. Cableado comercial d . Planificación

5. El RMC es un tipo de _ _ . a. servicio eléctrico b . conducto c. transformador d . control del motor

6. Los estándares mínimos para los programas de entrenamiento para aprendices son establecidos por _ _ . a. laOSHA b . el Departamento de Trabajo c. elNCCER d. su empleador

7. Cuando termina el aprendizaje, finaliza su entrenamiento. a. Verdadero b . Falso 8. Está bien llegar un poco tarde al trabajo siempre y cuando reponga el tiempo. a. Verdadero b . Falso

9. La misión principal de la OSHA consiste en - a. inspeccionar los lugares de trabajo en busca de violaciones de seguridad b. multar a empresas que violan las reglamentaciones de seguridad c. distribuir equipos de seguridad a los trabajadores d. asegurarse de que los empleadores mantienen un lugar de trabajo seguro 10. Si v e una violación de seguridad en el lugar de trabajo, debe pasarla por alto a menos que lo afecte de manera directa. a. Verdadero b . Falso

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.17

El trabajo de electricidad puede dividirse en tres áreas principales de especialización: residencial, comercial e industrial. Para cada una de estas áreas se necesitan habilidades y entrenamientos específicos. Independientemente del área de especialización, todos los electricistas deben entender los principios de la electricidad, los peligros asocia-

dos con el choque eléctrico y el destello de arco, así como las prácticas que se deben aplicar para trabajar con seguridad. Las oportunidades laborales en el campo de la electricidad pueden proveer más ingreso que el normal y una profesión gratificante pero desafiante con muchos niveles de ascenso posibles.

~--------1

-•--

Notas

1.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

--.:;;:

'\ 1

.... -... Cuestionario de términos clave 1. _______ es la agencia del gobierno

4. El _ _ _ _ ___ conecta la corriente del

federal creada para garantizar un ambiente seguro y saludable en el lugar de trabajo.

servicio al sistema de cableado de las instalaciones.

2. El aprendizaje relacionado con el empleo que

se adquiere mientras se trabaja se conoce como _ _ _ _ _ __

5. Los dispositivos y aparatos se instalarían durante el/la - - - - - - -

6. El conducto es parte del/ de los

3. La caja sellada de un tablero de distribución principal probablemente se instale en la

Términos clave del oficio Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT) Fase de instalación eléctrica Fase final eléctrica OSHA (Occupational Safety and Health Administration: · Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) Servicio eléctrico Sistemas de canalizaciones

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.19

Jared Garber · Ganador de la medalla de oro en cuatro competencias de entrenamiento para trabajos: competición estatal SkillsUSA, nacional SkillsUSA, estatal ABC y nacional ABC.

Jared Garber es un ganador. Con 20 años de edad y menos de 4 años como electricista, escaló puestos hasta llegar a ser superintendente auxiliar y posee su propia casa. Desde chico sabía que quería una profesión en la industria eléctrica y no esperó a que ella lo buscara. A comienzos de su adolescencia comenzó a trabajar para esta profesión y recibió la educación y el entrenamiento necesarios para tener éxito. En el grado 11 de la preparatoria, Jared ganó las competencias de electricidad nacional y estatal SkillsUSA. Dos años después, ganó las competencias ABC (de entrenamiento para trabajos) estatal y nacional. ¿Cómo eligió una profesión en el campo · de la electricidad? Tuve una experiencia laboral con mi primo cuando estaba en octavo grado. Él trabajaba como electricista en un gran centro de artes escénicas. Como el trabajo parecía interesante y desafiante, decidí dedicarme a él. ¿Qué tipo de entrenamiento recibió? Tuve dos años de entrenamiento durante los últimos dos años de la preparatoria y continué mi educación después de empezar a trabajar. Recién termino el cuarto año del entrenamiento ABC. Cuéntenos sobre su experiencia laboral. Comencé trabajando para un contratista pequeño. Allí trabajé un año aproximadamente antes de pasar a formar parte de la empresa Beacon Electric. Hacemos todo tipo de trabajos, desde proyectos residenciales a grandes proyectos comerciales. En este momento dirijo un proyecto de un millón y medio de dólares en una nueva escuela primaria. ¿Cuál fue su parte favorita en la competencia nacio-

nal ABC? La empresa pagó para que toda mi familia fuera a Las Vegas para la competencia. Realmente disfrutamos el viaje. Ganar fue fantástico, recibí un premio en efectivo y herramientas. La empresa me sorprendió con un aumento cuando gané la competencia estatal y con otro cuando gané la nacional. ¿Qué factores han contribuido principalmente a su éxito? Decisión, atención a los detalles, orgullo por mi trabajo, y una ética laboral que me inculcaron mis padres desde niño. Me crié en una granja de unas 600

hectáreas, dedicada al cultivo de granos; y sigo trabajando allí por las tardes cuando termino mi trabajo habitual. En una granja, no hay días libres ni excusas. Supongo que la ética laboral se quedó conmigo. Cuéntenos cómo fue ganar la competencia de entrenamiento para trabajos nacional ABC. Había que realizar varias tareas eléctricas comerciales y residenciales. Empecé con el trabajo comercial y, por algún motivo, no pude hacer funcionar el interruptor de encendido/ apagado. Perdí tanto tiempo con esto que me confundió. Para la hora del almuerzo debería haber tenido la mitad del trabajo hecho, pero solo tenía un cuarto. Podría haberme rendido, pero no lo hice. Se podía invitar a una persona para el almuerzo y yo invité a mi novia Rachel, que me calmó y alentó. Eso me encarriló. Después del almuerzo, salteé el resto de la parte comercial y realicé rápidamente la parte residencial. Luego, retomé la tarea comercial e hice todo lo demás hasta que finalmente traté de resolver nuevamente el problema del interruptor. Era bueno saber que sólo me quedaba eso por hacer. Lo resolví, terminé y todavía me quedaban 45 minutos libres. Más tarde, me enteré que fui el único que alguna vez terminó la competencia con todos los dispositivos en funcionamiento. Además, tuve la mejor puntuación general en práctica que nunca nadie antes había tenido. La sensación fue maravillosa. ¿Qué consejo les daría a aquellas personas que ingresan al campo de la electricidad? Prestar atención a electricistas con experiencia y observar sus técnicas. Se puede aprender mucho de ellos. Darle prioridad al trabajo todos los días.

1.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT): apren-

Servicio eléctrico: componentes eléctricos que se

dizaje relacionado con el empleo, que se adquiere mientras se trabaja.

utilizan para conectar la corriente del servicio al sistema de cableado de las instalaciones. Sistemas de canalizaciones: cajas, conductos, accesorios y cajas selladas que albergan a los conductores en un sistema eléctrico.

Fase de instalación eléctrica (rough-in, en inglés):

instalación del sistema de canalizaciones (incluidas las cajas, los conductos y las cajas selladas), el cableado o el cable. Fase final eléctrica: instalación y terminación de dispositivos y lámparas después de la fase inicial de instalación eléctrica. OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional): agencia del gobierno federal

creada para garantizar un ambiente seguro y saludable en el lugar de trabajo.

1-

J

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.21

Muestras de reconocimiento de entrenamiento para aprendices del NCCER

lll

lllll lllll lll llll 1111111111111111 02101-12_A01 .EPS .

1.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

NCCER The Standard for Developing Craft Professionals This is to certifiJ that

Steven WhitakJr has achieved certifcation. far successful completion. of the written. assessmen.t far


Donnld E. Whyte Preside11t, NCCER

MÓDULO ES2610 1-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.23

THE STANDARD FOR DEVELOPING CRAFT PROFESSIONALS

Official Transcript January 17, 2012 NCCER Card # : Trainee Name: Sponsor: Address:

Module

1720726 John Q Smith Austin Industrial I ncorporated 2801 E 13th St La Porte, TX 77571

Description

Current Employer/ School: Solomon Plumbing Company

Instructor

Training Location

Date Completed

00101-04

Basic Safety

Kevín Jenkíns

Solomon Plumbing Company

2/ 20/2008

'00102-04

Introductíon to Construction Math

Dave Buck

Building Trades Institute, LLC

8/ 8/2008

00103-04

Introduction to Hand Tools

Kevin Jenkins

Solomon Plumbing Company

1/ 1/ 2008

00104-04

Introduction to Power Tools

Dave Buck

Building Trades Institute, LLC

8/ 8/2008

00105-04

Introduction to Blueprints

Kevin Jenkins

Solomon Plumbing Company

3/ 20/ 2008

00106-04

Basic Rigging

Dave Buck

Building Trades Institute, LLC

8/ 8/ 2008

00108-04

Basic Employabilíty Skílfs

Rod Blackburn

Utilíty Contractors, !ne.

3/ 15/ 2009

02101-05

Introduction to the Plumbing Profession

Kevin Jenkins

Solomon Plumbing Company

3/ 22/ 2008

26101-02

Electrical Safety

Don Whyte

Natíonal Center for Construction Education &

7/ 29/ 2002

26102-02

Hand Bending

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/29/ 2002

26103-02

Fasteners and Anchors

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/ 29/2002

26104-02

Electrical Theory One

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/29/ 2002

26105-02

Electrical Theory Two

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/ 29/2002

26106-02

Electrical Test Equipment

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/29/2002

26107-02

Introduction to the National Electrical Code

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/ 29/2002

26108-02

Raceways, Boxes, and Fíttings

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/ 29/2002

26109-02

Conductors

Don Whyte

National Center for Construction Education &

7/ 29/ 2002

Page 1

~ f . 0rv¡tz Presídent, NCCER

1.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Beculisos adicioraales

~¡..,._..,;.--..-~--"-' - . . . .

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. El siguiente trabajo de referencia se sugiere para más estudio. Se trata de material opcional para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

National Electrical Code® Handbook (última edición). Quincy, MA: National Pire Protection Association.

MÓDULO ES26101-08 ♦ ORIENTACIÓN AL TRABAJO DE ELECTRICIDAD 1.25

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Núm ero(s) de sección: Descripci ón:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

ES26102-08

Seguridad eléctrica Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0 6.0.0 7.0 .0 8.0.0 9.0.0 1 O.O.O 11.0.0 12.0.0 13.0.0 14.0.0 15.0.0 16.0.0

Introducción ....... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Choque eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Reducir su riesgo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 OSHA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.13 NFPA 70E ...... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.20 Escaleras y andamios .......... .. . . . . . . . . . . . . . 2.21 Elevadores, mecanismos para levantar cargas y grúas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.24 Levantamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.25 Seguridad básica de herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . 2.25 Procedimientos de entrada a espacios cerrados ...... 2.30 Primeros auxilios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.31 Solventes y vapores tóxicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.31 Asbesto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.34 Baterías .......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.35 BPC y lámparas de vapor ............. .... ...... 2.35 Protección contra caídas ......... .. .. .......... 2.35

des Los electricistas trabajan en todas las áreas de una obra. Están expuestos a los mismos riesgos de seguridad que tienen otros trabajadores, incluidas las lesiones provocadas por caídas, lesiones por aplastamiento en excavaciones, choque eléctrico, golpes por caída de objetos, cortes, quemaduras, pinchazos, exposición química y otras lesiones. Los electricistas están mucho más expuestos al choque eléctrico que otros trabajadores, lo que hace que tengan mayor riesgo de sufrir quemaduras eléctricas y quemaduras por arco eléctrico. Las reglamentaciones de seguridad y las normas de la empresa están diseñadas para proteger a aquellos que trabajan en el campo de la electricidad, pero estas reglamentaciones sólo serán eficaces si el trabajador reconoce y comprende los riesgos que pueden estar presentes y toma las precauciones adecuadas para evitarlos. Por ese motivo, el uso correcto del equipo protector personal y otros equipos de seguridad es fundamental en el trabajo del electricista. Para protegerse y proteger a los que lo rodean de lesiones y posibles muertes, usted debe familiarizarse con los diferentes riesgos de la obra, seguir los procedimientos de seguridad establecidos y siempre tener en mente las prácticas seguras de trabajo.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC® son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: 1. Reconocer las p rácticas seguras de trabajo en el ámbito de la construcción. 2. Explicar el objetivo de OSHA y cómo prom ueve la seguridad en el trabajo. 3. Identificar los riesgos eléctricos y cómo evitarlos o minimizarlos en el lugar de trabajo. 4. Explicar los temas de seguridad relacionados con rotulación y bloqueo, entrada a espacios cerrados, protección respiratoria y sistemas de protección contra caídas. 5. Desarrollar un plan de tareas y una evaluación de riesgos para una tarea determinada y seleccionar el equipo de protección personal y los métodos de trabajo adecuados para realizarla.

ES261 12-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales

L E

ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

e T R 1

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

1 D A D

ES26107-08 Doblado manual

Términos

Oficio

BPC (bifenilos policlorados) · Fibrilación Herramienta con doble aislamiento / sin tierra Herramienta con puesta a tierra . Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra (GFCI)

ES26106-08 Cajas de dispositivos

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al

National Electrical Cod~ ES26104-08 Teoría eléctrica

u N

l. Papel y lápiz 2. Una éopia de la última edición del National Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

Prerrequisitos Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y el módulo ES26101-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza de abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

o

-

ES26102-08 Seguridad eléctrica

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 102CMAP.EPS

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN Para estar seguro, debe tener presente los riesgos potenciales y estar constantemente alerta a estos riesgos. Debe tomar las precauciones adecuadas y practicar las reglas básicas de seguridad. Debe ser consciente de la seguridad en todo momento e informar toda condición peligrosa a su supervisor y compañeros de trabajo. La seguridad debe convertirse en un hábito. Mantener una actitud de seguridad en el trabajo será muy importante para reducir la cantidad y gravedad de los accidentes. Recuerde que su seguridad depende de usted. Como electricista aprendiz, debe ser especialmente cuidadoso. Sólo debe trabajar bajo la dirección de personal experimentado que esté familiarizado con los diferentes riesgos de la obra y la manera de evitarlos. Los principales riesgos potencialmente fatales en una obra de construcción son:

¿Qué tiene mal esta fotografía?

• Caídas cuando trabaja en lugares altos. • La posibilidad de ser aplastado por la caída de materiales o equipos. • Choque eléctrico y quemaduras relacionadas con arco eléctrico provocados por entrar en contacto con circuitos eléctricos energizados. • La posibilidad de que lo golpeen objetos disparados por el aire, o equipos o vehículos en movimiento (como camiones, montacargas y equipos de construcción). Otros riesgos incluyen ·cortes, quemaduras, lesiones de espalda y el ingreso de agentes químicos u objetos en los ojos. La mayoría de las lesiones, tanto las potencialmente fatales como las menos graves, pueden prevenirse si se toman las precauciones adecuadas.

102SA01.EPS

Tabla 1 Efectos del nivel de corriente en el cuerpo

2.0.0 ♦ CHOQUE ELÉCTRICO La electricidad se puede describir como el movimiento de electrones en un conductor, provocados . por una diferencia de potencial. Este movimiento de electrones recibe el nombre de corriente eléctrica. Algunas sustancias como la plata, el cobre, el acero y el aluminio son excelentes conductores. El cuerpo humano también es un conductor. La conductividad del cuerpo humano aumenta notablemente cuando la piel está mojada o sudada. La corriente eléctrica fluye por cualquier vía en la que el voltaje pueda vencer la resistencia. Si el cuerpo humano entra en contacto con un punto energizado eléctricamente y también está en contacto con el suelo u otro punto del circuito, se convierte en una vía para la corriente. La tabla 1 muestra los efectos de la corriente al atravesar el

!

humano

Corriente

Efectos típicos

1mA

Nivel de percepción. Ligera sensación de hormigueo Shock leve. Las reacciones involuntarias pueden generar lesiones de gravedad como caídas desde elevadores.

5mA

6 a 30 m A

Shock con dolor, pérdida del control muscular.

50 a 150 m A

Dolor extremo, arresto respiratorio, graves contracciones musculares. Posibilidad de muerte.

1000 m A a 4300 m A

Fibrilación ventricular, graves contracciones musculares, daños nerviosos. Suele ocasionar la muerte.

Fuente: Occupational Safety and Health Administration (OSHA) 102T01.EPS

2.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

choque eléctrico podemos mencionar el paro cardíaco inmediato y quemaduras. Además, la reacción del cuerpo al choque puede provocar una caída u otro accidente. También puede haber problemas internos más tarde. Por este motivo, es fundamental que se realice un examen médico si recibe incluso un choque menor.

DlHHJL /Nf.EHNO

Seguridad eléctrica en el lugar de trabajo Cada año, en EE.UU. se producen aproximadamente 20.000 accidentes relacionados con la electricidad en el hogar y en el lugar de trabajo. En los últimos años, estos accidentes resultaron en 700 muertes. Los accidentes eléctricos son la tercera causa principal de muerte en el lugar de trabajo.

Gravedad del choque En la tabla 1, ¿cuántos miliamperios separan un choque leve de uno potencialmente fatal? ¿Cuál es su fracción equivalente en amperios? ¿Cuántos amperios consume una bombilla de 60 W (vatios)?

cuerpo humano. Un mA es un miliamperio (una milésima de amperio). Una de las principales causas de muerte por choque eléctrico es cuando la corriente eléctrica interrumpe el ritmo cardíaco. Normalmente, el funcionamiento cardíaco utiliza una señal eléctrica muy baja para hacer que el corazón se contraiga y bombee sangre. Cuando una señal eléctrica anormal, como la corriente de un choque eléctrico, llega al corazón, se alteran las señales de bajo nivel de los latidos cardíacos. El corazón comienza a contraerse de manera irregular y el pulso se descoordina. Esta contracción irregular se conoce como fibrilación . El uso de la CPR (resucitación cardiopulmonar) puede hacer que el oxígeno continúe fluyendo por el cuerpo, pero salvo que se restauren los latidos cardíacos normales por medio de un equipo especial de desfibrilación (paletas eléctricas), la persona morirá. Entre otros efectos del

2.1.0 El efecto de la corriente La cantidad de corriente medida en amperios que atraviesa un cuerpo determina el resultado de un choque eléctrico. Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será la posibilidad de un choque fatal. En un estudio de un año de duración realizado en California, la División Estatal de Seguridad Industrial (State Division of Industry Safety) observó los siguientes resultados: • El 30 % del total de accidentes eléctricos se produjo por contacto con conductores. De estos accidentes, el 66 % incluyó conductores de bajo voltaje (aquellos que transportan 600 voltios o menos). NOTA Los choques o quemaduras eléctricos son una de las principales causas de accidentes en la industria de la construcción. Según el NIOSH (National lnstitute for Occupational Safety and Health : Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional) los trabajadores de la industria de la construcción tienen cuatro veces más posibilidades de electrocutarse en el trabajo que todo el resto de las industrias combinadas.

• El 15 % del total de accidentes eléctricos (la segunda mayor cantidad de lesiones) se produjeron por las herramientas manuales eléctricas y portátiles. De estos accidentes, el 70 % se produjo al energizarse el armazón o la cubierta de la herramienta. Estas lesiones podrían haberse evitado si se hubieran seguido las prácticas de seguridad adecuadas, al utilizar herramientas con puesta a tierra o con doble aislamiento/sin tierra, con el mantenimiento correcto, y al utilizar protección de GFCI (interruptor de circuito de falla por puesta a tierra).

•••

~

__ ,

Los peligros de la electricidad DlHH/1 JNfE~NO

Nunca subestime el poder de la electricidad. Por ejemplo, la corriente que atraviesa una bombilla de 25W es más que suficiente para producirle la muerte.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.3

Electrocución ·¿ Por qué los pájaros pueden posarse sin riesgo sobre un cable eléctrico? Las ardillas son una de las causas comunes de cortocircuitos en las subestaciones; ¿Por qué las ardillas se electrocutan y los pájaros no?

En un estudio de diez años de duración, los investigadores descubrieron 9.765 lesiones eléctricas en EE.UU. Un poco más del 13 % de las lesiones de alto voltaje (de más de 600 V) resultó en muerte. Estos totales de alto voltaje incluyeron contactos de bajo amperaje, que generalmente se encuentran en los equipos electrónicos. Cuando las herramientas o los equipos tocan líneas de altura de alto voltaje, la posibilidad que la lesión resultante sea fatal asciende al 28 %. En cuanto a las lesiones de bajo voltaje, el 1,4 % resultó fatal. PRECAUCIÓN El alto voltaje (definid o como 600 V o más), tiene diez veces más posibilidades de matar que el bajo voltaje. Sin embargo, usted en su trabajo pasa la mayor parte del tiempo sobre o ce rca de bajos voltajes. Debido a la frecuencia del contacto, la mayoría de las muertes por electrocución realmente _se producen con bajo voltaje. El pensar que el bajo voltaje no hace daño obviamente contribuye a esta estadistica.

Estas estadísticas se incluyeron para ayudarlo a respetar el ambiente donde trabaja y para resaltar la importancia real de los hábitos seguros de trabajo.

2. 1. 1 Resistencia corporal La electricidad se desplaza en circuitos cerrados y su ruta normal es a través de un conductor. El choque se produce cuando el cuerpo se convierte en parte del circuito eléctrico (figura 1). La

DE MANO A MANO 1OOC • 120 VOLTIOS • FÓRMULA: 1= E/R 120/1000 = 0.120 AMP O 120 MILIAMP

102F01 .EPS

Figura 1

Resistencia corporal.

corriente siempre entra al cuerpo por un punto y sale por otro. El choque normalmente se produce en alguno de estos tres modos: 1) por contacto con los dos cables del circuito eléctrico; 2) por contacto con uno de los cables y el suelo; 3) por contacto con una pieza metálica (electrificada por estar en contacto con un cable de un circuito eléctrico) y el suelo. Para comprender totalmente el daño que produce el choque eléctrico, debemos conocer algo sobre la fisiología de determinadas partes del cuerpo: la piel, el corazón y los músculos. La piel cubre el cuerpo y está compuesta de tres _capas. La capa más importante, al menos en cuanto a lo que concierne al choque eléctrico, es la capa externa de células muertas, conocida como capa córnea. Esta capa está compuesta mayoritariamente de una proteína llamada queratina, la que provee el mayor porcentaje de resistencia eléctrica del cuerpo. Cuando está seca, la capa córnea puede tener una resistencia de varios miles de ohmios, pero cuando está húmeda, cuando hay un corte o una abrasión que la perfora, hay una disminución radical de la resistencia. La cantidad de resistencia ofrecida por la piel varía ampliamente de persona a persona. Un trabajador con una capa córnea gruesa tendrá una resistencia mucho mayor que un niño. La resistencia también varía ampliamente en las diversas partes del cuerpo. Por ejemplo, el trabajador con manos de alta resistencia puede tener una piel de baja resistencia en la parte posterior de la pantorrilla. El corazón es la bomba que envía sangre vital a todas las partes del cuerpo. El flujo de sangre se produce por las contracciones del músculo cardíaco, que se controla a través de impulsos eléctricos. Los impulsos eléctricos se emiten a través de un sistema de tejido nervioso complicado, con mecanismos de sincronización incorporados, que hace que las cavidades del corazón se contraigan exactamente en el momento justo. Una corriente eléctrica externa de tan sólo 75 miliamperios puede deteriorar el latido rítmico y coordinado del corazón al alterar los impulsos nerviosos. Cuando esto ocurre, el corazón empieza a fibrilar y el bombeo se detiene. Si no se restaura el latido normal, la muerte se produce rápidamente.

2.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Puede resultar extraño, pero lo que se necesita para desfibrilar el corazón es un choque de una intensidad aun mayor. El resto de los músculos del cuerpo también están controlados por impulsos eléctricos enviados por los nervios. El choque eléctrico puede provocar la pérdida del control muscular, lo cual deriva en la incapacidad de soltar un conductor eléctrico. El choque eléctrico también puede provocar lesiones de naturaleza indirecta en las que la reacción muscular involuntaria del choque eléctrico puede producir golpes, fracturas e incluso la muerte como consecuencia de colisiones o caídas. La gravedad del choque recibido cuando una persona se vuelve parte de un circuito eléctrico se ve afectada por tres factores principales: la cantidad de corriente que fluye a través del cuerpo (medida en amperios), el recorrido de la corriente a través del cuerpo y la cantidad de tiempo que el cuerpo permanece en el circuito. Otros factores que pueden afectar la gravedad del choque son la frecuencia de la corriente, la etapa en la que se encuentra el ciclo cardíaco en el momento del choque y la salud general de la persona antes del choque. Los efectos pueden ir desde un cosquilleo que apenas se siente hasta un paro cardíaco inmediato. Si bien no existen límites absolutos, o incluso valores conocidos que muestren la lesión exacta en cualquier rango de amperaje dado, la tabla 1 enumera los efectos generales de la corriente eléctrica sobre el cuerpo para diferentes niveles de corriente. Tal como se muestra en esta tabla, existe una diferencia de sólo 100 miliamperios entre una corriente apenas perceptible y una potencialmente fatal. Un choque grave puede provocar un daño notablemente mayor al cuerpo que el que se puede ver. Por ejemplo, una persona puede sufrir hemorragias internas y la destrucción de tejidos, nervios y músculos. Además, generalmente el choque es sólo el comienzo de una cadena de eventos. La lesión final puede ser producto de una caída, cortes, quemaduras o huesos rotos.

2. 1.2 Quemaduras La lesión más común relacionada con un choque es una quemadura. Las quemaduras sufridas en accidentes eléctricos pueden ser de tres tipos: quemaduras eléctricas, quemaduras por arco eléctrico y quemaduras por contacto térmico. Las quemaduras eléctricas son el resultado del flujo de corriente eléctrica a través de los tejidos o huesos. El daño en l'ps tejidos se produce por el calor generado por el flujo de corriente a través del cuerpo. Una quemadura eléctrica es una de las lesiones más grav~s que puede recibir y se

Daño corporal ¿Qué factores afectan la dimensión del daño corporal durante un choque eléctrico?

debe atender inmediatamente. Dado que la quemadura más grave es probable que sea interna, lo que en un principio puede parecer una pequeña herida superficial puede ser en realidad un indicador de quemaduras internas graves. Las quemaduras por arco eléctrico conforman una gran parte de las lesiones producidas por desperfectos eléctricos. El arco eléctrico entre metales puede generar hasta 35.000 ºF (19.426,66 ºC), lo que representa aproximadamente cuatro veces la temperatura de la superficie del Sol. Los trabajadores que se encuentran a varios metros de la fuente del arco pueden recibir quemaduras graves o fatales. Dado que la mayoría de las pautas de seguridad eléctrica recomiendan distancias seguras de trabajo de acuerdo con las consideraciones del choque, los trabajadores pueden cumplir estas pautas y aún estar en riesgo con respecto al arco. Los arcos eléctricos pueden producirse debido a un mal contacto eléctrico o a una falla en el aislamiento. El arco eléctrico se produce por el paso de grandes cantidades de corriente a través del material del terminal vaporizado (por lo general, metal o carbón). PRECAUCIÓN Como el calor del arco depende de la corriente de cortocircuito disponible en el punto de arco, los arcos generados por sistemas de bajo voltaje pueden ser tan peligrosos como los generados a 13.000 V.

El tercer tipo de quemadura es la quemadura por contacto térmico. Se produce por el contacto con los objetos arrojados durante la explosión asociada con un arco eléctrico. Esta explosión proviene de la presión desarrollada por el calentamiento prácticamente instantáneo del aire que rodea el arco y de la expansión del material vaporizado. (Al hervir, el cobre se expande por un factor superior a 65.000). La onda de presión puede ser lo suficientemente grande como para dañar a las personas, equipos de distribución y gabinetes que se encuentran a distancias considerables. MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.5

Puede provocarle un paro cardíaco, atravesarlo con esquirlas, amputarle miembros, provocarle sordera y hacerle inhalar metal vaporizado. Otro riesgo asociado con la explosión es el lanzamiento de gotas de metal derretido, que también puede provocar quemaduras por contacto térmico y lesiones relacionadas.

3.0.0

♦

guantes de hule se utilizan para evitar que la piel entre en contacto con circuitos energizados. Una cubierta de cuero separada protege al guante de hule de pinchaduras y otros daños (ver figura 2).

REDUCIR SU RIESGO

Se pueden hacer muchas cosas para reducir en gran medida la posibilidad de recibir un choque eléctrico. Cumpla siempre la política de seguridad de su empresa y todas las reglas y reglamentaciones aplicables, incluidas las reglas del lugar de trabajo. Además, la OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) publica el CFR (Code of Federal Regulations: Código de Reglamentaciones Federales). El apartado 1910 del CFR abarca las normas de OSHA para la industria general y el apartado 1926 abarca las normas de OSHA para la industria de la construcción. No se acerque a ningún conductor eléctrico más de lo que se indica en la tabla 2, salvo que esté desenergizado y que su empresa lo haya designado a usted como persona calificada para esa tarea. Además, los valores indicados en la tabla son distancias seguras mínimas; su empresa puede tener requisitos más restrictivos.

---.

102F02.EPS

Figura 2

Tabla 2

Límites de acercamiento a piezas con corriente

Rango de voltaje nominal del sistema (fase a fase) 50 a 300 301 a 750 751a15kV 15.1 kV a 36 kV 36.1 kV a 46 kV 46.1 kV a 72.5 kV 72.6 kV a 121 kV 138 kV a 145 kV 161 kV a 169 kV 230 kV a 242 kV 345 kV a 362 kV 500 kV a 550 kV 765 kV a 800 kV

Límite de acercamiento 1,07 m 1,07 m 1,52 m 1,83 m 2,44 m 2,44 m 2,44 m 3,05 m 3,55 m 3,96 m 4,67 m 5,79 m 7,24 m

(3 pies 6 pulgadas) (3 pies 6 pulgadas) (5 pies O pulgadas) (6 pies O pulgadas) (8 pies O pulgadas) (8 pies O pulgadas) (8 pies O pulgadas) (10 pies O pulgadas) (11 pies 8 pulgadas) (13 pies O pulgadas) (15 pies 4 pulgadas) (19 pies O pulgadas) (23 pies 9 pulgadas)

Guantes de hule y protectores de cuero.

Explosión de arco

3.1.0 Equipo protector También debe familiarizarse con el equipo protector personal habitual. En particular, debe conocer el voltaje nominal de cada equipo. Los

•'

Un electricista de Louisville (Kentucky) estaba limpiando una caja de interruptores de alto voltaje. Extrajo el candado que aseguraba la caja de interruptores y abrió la puerta. Utilizó un medidor de voltaje para verificar la ausencia de voltaje en las tres fases de carga en la parte posterior de la caja. Sin embargo, no probó todas las piezas potencialmente energizadas dentro de la caja y algunos componentes aún estaban energizados. Llevaba botas de trabajo estándar y anteojos de seguridad, pero no guantes protectores de hule ni un traje aislante. Mientras utilizaba un pincel para limpiar el interruptor, se produjo una explosión de arco que duró aproximadamente un sexto de segundo. La explosión derribó al electricista. Sufrió quemaduras de tercer grado y hubo que realizarle injertos de piel en los brazos y las manos. La investigación determinó que la explosión fue provocada por los residuos, como telarañas, que cayeron sobre el interruptor abierto.

Moraleja: use siempre el equipo protector personal adecuado y pruebe todos los componentes para ver si tienen voltaje antes de trabajar en dispositivos eléctricos o cerca de ellos.

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2.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Los protectores de cuero también brindan un cierto nivel de protección contra el destello del arco. OSHA se refiere al uso de equipo, vestimenta y herramientas de protección en el CFR 1910.335(a). Este artículo se divide en dos secciones: Equipo protector personal y Equipo y herramientas de protección general. La primera sección, Equipo protector personal, incluye los siguientes requisitos: • Los empleados que trabajan en áreas donde existen riesgos eléctricos potenciales deben recibir y deben utilizar equipo protector eléctrico adecuado para cada parte del cuerpo a proteger y para el trabajo a realizar. • El equipo protector debe conservarse en condiciones seguras y confiables y debe inspeccionarse o probarse periódicamente, tal como lo requiere el CFR 1910.137/1926.95. • Si la capacidad aislante del equipo protector puede sufrir daños durante el uso, se debe proteger el material aislante. • Los empleados deben usar protección no conductora para la cabeza cada vez que exista riesgo de lesiones en la cabeza como consecuencia de un choque eléctrico o quemaduras producidos por el contacto con piezas energizadas expuestas. • Los empleados deben usar equipo protector para los ojos y la cara cada vez que exista riesgo de lesiones en los ojos o la cara como consecuencia de destellos o arcos eléctricos o de objetos que caigan como consecuencia de una explosión eléctrica. La segunda sección, Equipo y herramientas de protección personal, incluye los siguientes requisitos: • Al trabajar cerca de piezas de circuitos o conductores energizados expuestos, cada empleado debe utilizar herramientas o equipo con aislamiento si las herramientas o el equipo pueden entrar en contacto con dichos conductores o piezas. Si la capacidad aislante de las herramientas o del equipo con aislamiento puede sufrir daños, se debe proteger el material aislante. • Para extraer o instalar fusibles, se deben utilizar extractores de fusibles, con aislamiento para el voltaje del circuito. ¡ADVERTENCIA! Los fusibles nunca deben instalarse o extraerse mientras.están ~lectrificados. Esto podría producir un arco el~ctrico, que puede derivar en la muerte o en una lesión grave.

• Las cuerdas y sogas que se utilizan cerca de piezas energizadas expuestas deben ser no conductoras. • Se deben utilizar guardas protectoras, barreras protectoras o materiales aislantes para proteger a cada empleado de choque, quemaduras u otras lesiones relacionadas con la electricidad mientras dicho empleado esté trabajando cerca de piezas energizadas expuestas que puedan tocarse por accidente o donde se pueda producir calor o arcos eléctricos peligrosos. Al exponer piezas electrificadas normalmente cubiertas para tareas de mantenimiento o reparación, se deben resguardar para evitar que personas no calificadas entren en contacto con las piezas electrificadas. Los tipos de equipos de seguridad eléctrica, vestimenta protectora y herramientas de protección disponibles para el uso son bastante variados. Este módulo se referirá a los tipos más comunes de equipos de seguridad. Estos incluyen los siguientes: • Equipo de protección de hule actualmente probado, incluidos guantes y mantas • Vestimenta protectora • Ropa de fibra natural • Varas aisladas para trabajo en alta tensión • Extractores de fusibles • Detectores de cortocircuitos • Anteojos de seguridad • Máscaras 3. 1. 1 Equipo protector de hule Todos los electricistas pueden estar expuestos a c_ircuitos o equipos energizados. Dos de los artículos de protección más importantes para los electricistas son los guantes y las mantas de hule con aislamiento, que deben coincidir con la capacidad nominal de voltaje del circuito o equipo. El equipo protector de hule está diseñado para proteger al usuario. Si falla durante el uso, se puede producir una lesión grave. Hay dos tipos de equipo protector de hule disponibles. El Tipo 1 se refiere al equipo protector de hule fabricado con hule natural o sintético vulcanizado adecuadamente y el Tipo 2 se refiere al equipo que es resistente al ozono, fabricado con cualquier elastómero o combinación de compuestos elastoméricos. El ozono es una forma de oxígeno, producto de la electricidad, y se encuentra en el aire que rodea a un conductor bajo altos voltajes. Por lo general, el ozono se encuentra en voltajes de 10 kV (10.000 voltios) o superiores, tales como los que se encuentran en los sistemas de transmisión y distribución de servicios eléctricos. MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.7

El equipo protector del Tipo 1 p~ed_e dañarse por la presencia de una corona electnca, que es la acción cortante del ozono sobre el hule natural cuando se encuentra bajo tensión mecánica. El equipo protector de hule del Tipo ~ tambi~n puede dañarse por los rayos ultrav10l~ta. Sm embargo, es muy importante que el equ_1po protector de hule que se utiliza en la actualidad ~ea de hule natural o equipo dei Tipo 1. El eqmpo protector de hule del Tipo 2 es muy rígido y_no puede llevarse con tanta facilidad como el eqmpo del Tipo l. . . Diferentes clases: El A~SI (Ame~1can Nahonal Standards Institute: Instituto Nac10nal Estadounidense de Estándares) y la ASTM International (American Society for Testing and Materials: Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales Internacional) han designado un sistema de clasificación específico para los equipos de protección de hule. El máximo voltaje de uso de CA y los colores de los rótulos de los equipos son los siguientes: • • • • • •

Clase 00 (rótulo color crema) Clase O (rótulo rojo) Clase 1 (rótulo blanco) Clase 2 (rótulo amarillo) Clase 3 (rótulo verde) Clase 4 (rótulo naranja)

500V 1.000 V 7.500 V 17.000 V 26.S00V 36.000V

Volviendo a la figura 2, observe que los guantes que se muestran en la fotograf~a tienen un rótulo amarillo y por lo tanto son eqmpo de Clase 2. Inspección del equipo protector: antes de que el personal pueda utilizar los equipos protectores de hule en terreno, todos los equipos deben tener una fecha de prueba actual esc~ita con_ esténcil sobre el equipo. El usuario debe mspecc1onar los guantes con aislamiento todos los días a~te~ de utilizarlos. También deben probarse electncamente cada seis meses y cada vez que el valor de aislamiento esté en duda. Dado que el equipo protector de hule se utiliza para la protección personal, y como se pueden producir lesiones graves como consecuencia de su mal uso o falla, es importante que se brinde un factor d,e segurida_d adecuado el voltaje en el que se probo y el voltaJe en el que se utilizará. Todos los equipos protectores de hule deben estar marcados con la capacidad de voltaje correspondiente y la última fecha de inspec~ión. Las marcas que deben aparecer en los eqmpos protectores de hule deben aplicarse de manera que no afecten la protección que brinda el equipo.

(!Bl) □

C

¡ADVERTENCIA!

..

Nunca trabaje sobre ningún elemento electnf1cado sin la orden directa de su empleador.

Guantes: tanto los guantes de hule de alto voltaje como los de bajo voltaje soi: del tipo gua:1telete y están disponibles en diversos tamanos. Para obtener la mejor protección y la mayor duración, a continuación se enumeran algunas reglas generales que se aplican cada vez que se utilizan para trabajos eléctricos: • Utilice siempre protectores de cuero sobre los guantes, ya que brindan la protección contra quemaduras que los guantes ~o pr~veen. Cualquier contacto directo con obJetos afilados o punzantes puede cortar, romper o pinchar los guantes y eliminar la protección de la que usted depende. • Utilice siempre los guantes de hule del derecho (con el número de serie y el tamaño hacia afuera). • Mantenga siempre los guanteletes hacia arriba. Enrollarlos sacrifica un área valiosa de protección. Enganche las mangas de la camisa o del traje protector debajo de los puños de los guantes para evitar que el destello de un arco ingrese en su ropa. • Inspeccione y pruebe siempre los guantes en terreno antes de utilizarlos. Revise siempre el interior para ver si hay residuos. • Utilice pequeñas cantidades de polvo para guantes o revestimientos de algodón aprobados por el fabricante con los guantes de hule. Esto brinda mayor comodidad al usuario y también ayuda a absorber parte de la transpiración que puede dañar los guantes con los años de uso. • Lave los guantes de hule con agua limpia y tibia después de cada uso. Seque el interior y el exterior de los guantes antes de guardarlos. Nunca utilice ningún tipo de solución de limpieza sobre los guantes. • Una vez que los guantes se hayan lavado, inspeccionado y probado adecuadamente, deben almacenarse adecuadamente. Almacénelos en un lugar fresco, seco y oscuro, libre de ozono, agentes químicos, aceites, solventes u otros materiales que puedan dañar los guantes. No los almacene cerca de tuberías calientes o bajo la luz directa del sol. Almacene los guantes y las mangas en su forma natural en una bolsa o caja dentro de sus protectores de cuero. Deben estar al derecho, sin distorsiones ni pliegues.

2.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Los guantes pueden sufrir daños por causa de diversos agentes químicos, en especial productos a base de petróleo (como aceites, gasolina, inhibidores de líquidos hidráulicos, cremas para manos, pastas y ungüentos). En caso de contacto con estos u otros elementos a base de petróleo, el contaminante debe limpiarse inmediatamente. Si hay signos de daño físico o deterioro químico (por ejemplo, expansión, flexibilidad, endurecimiento, adhesividad, deterioro de ozono o agrietamiento por exposición al sol), el equipo protector no debe utilizarse. • Nunca lleve relojes o anillos al utilizar guantes de hule; esto puede producir daños desde el interior y elimina su capacidad protectora. Nunca lleve elementos conductores. • Los guantes de hule deben someterse a pruebas eléctricas cada seis meses a cargo de un laboratorio de pruebas certificado. Revise siempre la fecha de inspección antes de utilizar los guantes. • Utilice los guantes de hule sólo para el uso para el que fueron diseñados, no para manejar agentes químicos ni para otras tareas. Esto también se aplica a los protectores de cuero. Antes de utilizar los guantes de hule se debe realizar una inspección visual y una prueba de aire. Esto debe hacerse previo al uso y tantas veces durante el día como lo considere necesario. Para inspeccionar visualmente, estire una pequeña superficie del guante, para verificar que no existan defectos, tales como: • • • •

Material extraño incrustado Raspones profundos Perforaciones o pinchaduras Roturas o cortes

Figura 3

Los guantes y las mangas se pueden inspeccionar enrollando el exterior y el interior del equipo protector entre las manos. Esto puede hacerse al apretar el interior de los guantes o las mangas para que el área exterior se doble y se cree presión suficiente en la superficie interior para exponer cualquier fisura, corte u otros defectos. Luego de revisar la superficie completa de esta manera, el equipo se da vuelta del revés y se repite el procedimiento. Es muy importante no dejar el equipo protector de hule del lado del revés ya que esto aplicaría tensión sobre el hule preformado. Recuerde que cualquier daño reduce la capacidad aislante del guante de hule. Busque signos de deterioro provocados por el paso del tiempo (como endurecimientos y fisuras leves). Además, si el guante estuvo expuesto a productos a base de petróleo, debe considerarse sospechoso porque puede estar deteriorado. Si los guantes son sospechosos, devuélvalos para evaluarlos. Si los guantes son defectuosos, devuélvalos para desecharlos. Nunca deje a mano un guante dañado; alguien podría pensar que es un guante bueno y no inspeccionarlo antes de utilizarlo. Después de inspeccionar el guante, se pueden observar otros defectos al aplicar la prueba de aire (figura 3). Paso 1 Estire el guante y vea si tiene defectos. Paso 2 Para atrapar aire adentro, dé vuelta el guante rápidamente o enróllelo desde el puño. Paso 3 Atrape el aire apretando el guante con

una mano. Use la otra mano para apretar la palma, los dedos y el pulgar para revisar si hay puntos débiles o defectos.

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Inspección de los guantes.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.9

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Letreros de protección contra destellos marcados en terreno DlRRJL JNTERND

Excepto en las unidades habitacionales, la Sección 110.16 del NEC exige que todos los cuadros de conmutación, tableros de distribución, cajas de enchufes de medidores y centros de control de motores estén marcados claramente para advertir a las personas calificadas sobre riesgos potenciales de destello de arco eléctrico.

Paso 4 Sostenga el guante junto al oído para tra-

tar de detectar si escapa aire. Paso 5 Si el guante no pasa esta inspección, debe devolverse para desecharlo. PRECAUCIÓN Nunca infle los guantes como un globo ni utilice gas comprimido para la prueba de aire, ya que esto puede dañar el guante.

cuadamente. Almacénelo en un lugar fresco, seco y oscuro, libre de ozono, agentes químicos, aceites, solventes u otros materiales que puedan dañar el equipo. No se debe almacenar cerca de tuberías calientes o bajo la luz directa del sol. Las mantas deben almacenarse enrolladas en receptáculos diseñados para este uso; el diámetro interno del rollo debe ser de dos pulgadas como mínimo. 3. 1.2 VesUmenta protectora

Mantas aislantes: una manta aislante es un dispositivo de cobertura versátil ideal para proteger a los técnicos de mantenimiento del contacto accidental con equipos eléctricos energizados. Estas mantas están diseñadas y fabricadas para brindar calidad y flexibilidad aislante en la cobertura. Las mantas aislantes están diseñadas sólo para cubrir equipos y no deben utilizarse en el suelo. Existen esteras de hule especiales, llamadas tapetes no conductores, para utilizar sobre el suelo. Tenga cuidado al instalarlas sobre bordes afilados o al cubrir objetos con puntas. Las mantas deben probarse anualmente e inspeccionarse antes de cada uso. Para revisar las mantas de hule, coloque la manta sobre una superficie plana y enróllela desde una esquina hasta la esquina opuesta. Si hay irregularidades en el hule, este método las expondrá. Una vez que haya enrollado la manta desde cada esquina, debe darle vuelta y repetir el procedimiento. Las mantas aislantes se limpian de la misma manera que los guantes de hule. Una vez que el equipo protector se haya lavado, inspeccionado y probado adecuadamente, debe almacenarse ade-

Además de los guantes de hule, existen otros tipos de vestimenta protectora para aplicaciones especiales (como trajes antiflama, máscaras y mangas de hule). Las fábricas deben tener disponibles otros tipos de equipos protectores para aplicaciones especiales, tales como mangas para alto voltaje, botas para alto voltaje, cascos protectores no conductores, protección no conductora para los ojos y la cara, y mantas no conductoras. Todos los equipos deben inspeccionarse antes y durante el uso, tanto como sea necesario. El equipo a utilizar y la extensión de las precauciones a tomar dependen de cada situación individual; sin embargo, es mejor estar sobreprotegido que poco protegido al tratar de prevenir choques eléctricos, destellos de arcos eléctricos y quemaduras. Al trabajar con equipo electrificado, algunas aplicaciones pueden requerir trajes de protección. También se deben utilizar máscaras durante todas las operaciones con interruptores en las que se puedan producir arcos. Utilice siempre una máscara aprobada.

Vestirse para la seguridad ¿Cómo pueden los defectos menores en la ropa provocar daños? ¿Qué sucede con los componentes metálicos, como los remaches de los jeans o los materiales sintéticos como el poliéster? ¿En qué consiste su peligro? ¿Qué sucede con los anillos, relojes, aros u otros "piercings" corporales? ¿Cómo previene accidentes la vestimenta protectora?

2.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

3. 1. 3 Vestimenta personal Toda persona que trabaje en un ambiente eléctrico o en subestaciones de planta debe vestirse adecuadamente. Nunca utilice prendas de fibra sintética en el lugar de trabajo; este tipo de material se derretirá al exponerse a altas temperaturas y como se quema a mayor temperatura, aumentará la gravedad de una quemadura. Utili~e ropa de algodón, calzado o bota~ con punta de f1br~ _de vidrio, anteojos de segundad y cascos. Uhhce protección para los oídos cuando sea necesario.

ción una vara del tipo y tamaño correctos e inspecciónela antes de utilizarla. Observe si hay signos de daños evidentes, raspones profundos, polvo o contaminantes superficiales. Nunca utilice una vara dañada. Para el trabajo con alta tensión es importante el almacenamiento de las varas con aislamiento. Deben colgarse de manera vertical en una pared para evitar cualquier daño. También deben alm~cenarse lejos de la luz directa del sol y se debe evitar su exposición a productos a base de petróleo.

3. 1.5 Extractores de fusibles

3. 1.4 Varas con aislamiento para trabajo en alta tensión (Hot Sticks) Son herramientas con aislamiento diseñadas para operaciones manuales de desconexión de interruptores, extracción e inserción de fusibles, y aplicación y extracción de conexiones provisorias a tierra. Las varas con aislamiento para trabajo en alta tensión están compuestas de dos partes: el cabezal (o cubierta) y la varilla de aislamiento. El cabezal puede ser de metal o plástico endurecido, mientras que la sección con aislamiento puede · ser de madera, plástico, madera laminada u otro material aislante eficaz. También hay varas telescópicas disponibles. La mayoría de las plantas disponen de varas con aislamiento para trabajo en alta tensión para diferentes propósitos. Seleccione para la aplica-

Utilice un extractor de fusibles de plástico o fibra de vidrio para extraer e instalar fusibles de cartucho de bajo voltaje. Todas las extracciones y cambios de fusibles deben hacerse con extractores de fusibles. ¡ADVERTENCIA! Los fusibles sólo deben extraerse cuando estén desenergizados de manera segura. De lo contrario, pueden producirse lesiones graves o la muerte.

El mejor tipo de extractor de fusibles es el que tiene una protección extendida instalada. Esto evita que el extractor se abra en caso de encontrar resistencia al instalar los fusibles.

Utilizar un probador de fases DlRH/1 JNfEHNO

El uso de un probador de fases u otro equipo de detección de voltaje puede exponerlo a un riesgo considerable de destello de arco. Tómese siempre el tiempo necesario para utilizar el equipo protector personal adecuado. Recuerde: sólo tiene una oportunidad para protegerse a sí mismo.

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MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.11

3. 1.6 Detectores de cortocircuitos

3. 1. 7 Protección para los ojos y la cara

Antes de trabajar en circuitos desenergizados que tengan capacitores instalados, debe descargar los capacitores con un detector de cortocircuitos de seguridad. Este es un procedimiento que requiere entrenamiento especial y sólo pueden realizarlo personas calificadas. ·

La NFPA 70E y OSHA exigen que usted utilice anteojos de seguridad en todo momento cada vez que trabaje sobre o cerca de circuitos energizados. La protección para la cara se utiliza sobre los anteojos de seguridad y se requiere cada vez que exista riesgo de destellos o arcos eléctricos o de objetos que caigan o salgan despedidos como consecuencia de una explosión eléctrica. La NFPA 70E se trata en detalle más adelante en este módulo.

3.2.0 Verificar que los circuitos estén desenergizados

DJHHJL JNT.EHNO

Seguridad en el lugar de trabajo Las aberturas descubiertas presentan varios peligros: • Los trabajadores pueden tropezar con ellas. • Si son lo suficientemente grandes, los trabajadores pueden caer en ellas. • Si hay un área de trabajo debajo, las herramientas u otros objetos pueden caer en ellas y provocar lesiones graves a los trabajadores que se encuentran debajo, Cualquier agujero con una profundidad mayor que 6' (1,82 m) y de más de 2" (5,08 cm) en cualquier dirección debe protegerse con una tapa o con barandales, como se muestra aquí. La tapa debe soportar el doble de la carga anticipada, fijarse en su lugar y tener la palabra AGUJERO (HOLE) o TAPA (COVER) sobre ella.

Siempre debe suponer que todos los circuitos están energizados hasta que haya verificado que están desenergizados. Esta verificación se conoce como "prueba de energizado-desenergizadoenergizado" (live-dead-live test). Siga estos pasos para verificar que un circuito esté desenergizado: Paso 1 Asegúrese de que el circuito esté rotulado y bloqueado adecuadamente (CFR 1910.333/ 1926.417). Paso 2 Verifique el funcionamiento del instru-

mento de prueba sobre una fuente conocida con el probador de la capacidad nominal adecuada. Paso 3 Revise el circuito a desenergizar con el

instrumento de prueba. El voltaje debe ser cero. Paso 4 Verifique el funcionamiento del instru-

mento de prueba nuevamente sobre una fuente de alimentación conocida.

3.3.0 Otras precauciones Existen otras precauciones que puede tomar para que su trabajo sea más seguro. Por ejemplo:

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• Quítese siempre todas las joyas (por ejemplo, anillos, relojes, brazaletes, collares o piercings corporales) antes de trabajar sobre equipos eléctricos. La mayoría de las joyas está fabricada de materiales conductores y utilizarlas puede derivar en un choque eléctrico. Además, si las joyas se atascaran en componentes móviles, podrían producir otras lesiones. • Al trabajar sobre equipos electrificados, es más seguro hacerlo por parejas, con otro trabajador cerca. Así, si uno de los trabajadores sufre un choque eléctrico, el otro trabajador puede pedir ayuda. • Planifique cada tarea antes de comenzarla. Asegúrese de comprender exactamente lo que va a hacer. Si no está seguro, consulte a su supervisor.

2.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

((

l) ¡ADVERTENCIA! La primera vez que realice una tarea específica, no puede hacerse con alimentación eléctrica.

• Deberá revisar el material impreso y dibujos correspondientes para localizar los dispositivos de aislamiento y los riesgos potenciales. Nunca elimine los bloqueos de seguridad. Recuerde planificar una ruta de escape antes de comenzar el trabajo. Conozca la ubicación del teléfono más cercano y el número de emergencia para pedir ayuda. • Si se da cuenta de que el trabajo irá más allá de lo planificado, deténgase y solicite instrucciones a su supervisor antes de continuar. No intente planificar mientras trabaje. • Es fundamental que se mantenga alerta. Los lugares de trabajo son dinámicos y las situaciones relacionadas con'la seguridad siempre cambian. Si abandona el área de trabajo para recoger material, tomar un descanso o almorzar, vuelva a evaluar .el ambiente circundante al regresar. Recuerde: planifique por anticipado.

4.0.0

♦

• Los empleadores deben proveer un lugar de empleo libre de riesgos reconocidos que puedan provocar la muerte o lesiones graves. • Los empleadores deben cumplir las normas de la ley. • Los empleadores recibirán multas y otras sanciones por violar dichas normas. )) ¡ADVERTENCIA!

((

a□

OSHA establece que los empleados tienen la obligación de cumplir las reglas de seguridad dictadas por el empleador. Además, algunos estados pueden reducir la cantidad de beneficios que se pagan a un empleado lesionado si ese empleado no cumplió con las reglas de seguridad establecidas y conocidas. Su empresa también puede despedirlo si viola una regla de seguridad establecida.

4.1.0 Normas de seguridad Las normas de OSHA se dividen en varias secciones. Como se mencionó anteriormente, las dos

OSHA

El objetivo de OSHA es "asegurar condiciones de trabajo seguras y saludables para los trabajadores y las trabajadoras". OSHA está autorizada a imponer normas y a ayudar y alentar a los estados en su tarea de garantizar condiciones de trabajo seguras y saludables. OSHA ayuda a los estados al investigar, dar información, educación y entrenamiento en el campo de la seguridad y salud ocupacional. La ley que creó OSHA especifica las obligaciones tanto del empleador como del empleado con respecto a la seguridad. Algunos de los principales requisitos se enumeran a continuación. Esta lista no incluye todos los puntos ni invalida los procedimientos requeridos por su empleador.

CARRIL JNTIRN!) Trabajar alrededor de tuberías abiertas ¿Sabía que OSHA pod_ría demandar a su empresa por trabajar en torno a la tubería abierta de la foto que se muestra aquí, aunque no sea responsable de haberla originado? Si trabaja cerca de aberturas descubiertas, sólo tiene dos opciones: • Tapar la abertura adecuadamente (puede hacerlo usted o hacer que el contratista responsable la cubra) . • Detener el trabajo y abandonar la obra hasta que la abertura se haya cubierto.

Trabajar sobre sistemas energizados Algunos electricistas trabajan normalmente sobre sistemas electrificados pqrque piensan que es demasiado trabajo ªP.agar 1~ alimentación. ¿Qué prácticas ha observado cerca de\ su hogar o lugar de trabajo que pueden resultar fatales?

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MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.13

que lo afectan a usted principalmente son el CFR 1926, específico de la construcción y el CFR 1910, que es la norma para la industria general. Uno o ambos pueden aplicarse según dónde trabaje y lo que haga. Su empresa también puede tener sus propias políticas y procedimientos. Además, deberá cumplir los procedimientos de seguridad de cualquier planta o instalación donde trabaje.

4.2.0 Filosofía de la seguridad y precauciones generales de seguridad El equipo de seguridad más importante requerido al trabajar en un ambiente eléctrico es el sentido común. Todas las áreas de las precauciones y prácticas de seguridad eléctrica se basan en el sentido común y la atención a los detalles. Una de las condiciones más peligrosas en un área de trabajo eléctrico es una actitud negligente con respecto a la seguridad. (! l] )) ¡ADVERTENCIA! □

Sólo las personas calificadas pueden trabajar sobre o cerca de equipos eléctricos. Su empleador determinará quién está calificado. Recuerde: siempre se deben cumplir las reglas de seguridad de su empleador.

Tal como se establece en el CFR 1910.333(a)/ 1926.403, se deben emplear prácticas de trabajo relacionadas con la seguridad para evitar un choque eléctrico u otras lesiones-que resulten del contacto eléctrico directo o indirecto cuando se trabaja cerca o sobre equipos o circuitos que están o pueden estar electrificados. Las prácticas de trabajo específicas relacionadas con la seguridad deben ser coherentes con la naturaleza y el alcance de los riesgos eléctricos asociados. Las siguientes son algunas de las conductas y precauciones de seguridad eléctrica básicas y necesarias que sientan las bases para un programa de seguridad adecuado. Antes de comenzar cualquier tarea de trabajo eléctrico, se deben analizar y cumplir las siguientes precauciones de seguridad.

• Todo trabajo sobre equipos eléctricos debe realizarse con circuitos desenergizados y despejados o conectados a tierra. Es obvio que trabajar sobre equipos energizados es mucho más peligroso que trabajar sobre equipos desenergizados. De ser posible, se debe evitar trabajar sobre equipos eléctricos energizados. El CFR 1910.333(a)(1)/ 1926.403 establece que las piezas con corriente a las que un empleado puede estar expuesto

deben desenergizarse antes de que el empleado trabaje sobre o cerca de ellas, salvo que el empleador pueda demostrar que la desenergización puede acarrear riesgos adicionales o mayores o es imposible debido al diseño del equipo o las limitaciones operativas. Las piezas con corriente que funcionan a menos de 50 voltios conectadas tierra no necesitan ser desenergizadas en caso de no haber mayor exposición a quemaduras eléctricas o a explosiones provocadas por arcos eléctricos. • Todos los conectores, colectoras y conexiones deben

a

considerarse energizados hasta que se demuestre lo contrario: tal como se establece en la 1910.333 (b)(l)/ 1926.417, los conductores y las piezas de equipos eléctricos que no hayan sido bloqueados o rotulados de acuerdo con esta sección deben considerarse energizados. El funcionamiento de rutina de los disyuntores (breakers) e interruptores de desconexión que se encuentran en un sistema de alimentación eléctrica puede ser peligroso si no se encara de la manera correcta. Entre las precauciones básicas que se pueden tener en cuenta en el funcionamiento de los equipos de distribución podemos mencionar: - Utilice ropa adecuada fabricada en fibras naturales o telas resistentes al fuego. - Utilice protección para los ojos, la cara y la cabeza. - Cada vez que opere disyuntores en sistemas de medio o alto voltaje, manténgase siempre al lado de la unidad. - Trate siempre de operar los interruptores de desconexión y disyuntores bajo condiciones sin carga. - Nunca fuerce intencionalmente un bloqueo en un sistema o disyuntor. Por lo general, un disyuntor o interruptor de desconexión se utiliza para colocar un bloqueo en un sistema eléctrico. Para garantizar la inviolabilidad de un bloqueo, realice los siguientes procedimientos al utilizar el dispositivo como punto de bloqueo: • Los disyuntores siempre deben bloquearse y rotularse (tal como se mencionó anteriormente) cada vez que trabaje en un circuito que esté unido a un disyuntor energizado. Donde sea posible, abra los disyuntores y extráigalos a la posición de desconexión. Luego, instale bloqueos de seguridad aprobados. El disyuntor puede extraerse completamente de su cubículo para evitar accidentes inesperados. Siga siempre los procedimientos estándar de extracción provistos con el equipo de distribución. Una

2.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

vez retirado, coloque un letrero sobre el disyuntor que identifique su uso como punto de bloqueo e instale bloqueos de seguridad cuando utilice el disyuntor para aislamiento. Los disyuntores equipados con resortes de cierre deben descargarse para liberar toda la energía almacenada en el mecanismo del disyuntor. • Algunos de los disyuntores utilizados están equipados con enclavamientos codificados para brindar protección durante la operación. Estos bloqueos generalmente se conocen como kirklocks y solamente se utilizan para garantizar la secuencia correcta de funcionamiento. No deben utilizarse para bloquear un circuito o sistema. Al abrir o cerrar una desconexión de manera manual, realícelo rápidamente con una fuerza positiva. Los bloqueos deben utilizarse cuando las desconexiones están abiertas. · • Toda vez que realice cambios de interruptores o fusibles, utilice siempre el equipo protector necesario para garantizar la seguridad personal. Nunca suponga que porque las cosas salieron bien las últimas mil veces, esta vez tampoco tendrá problemas. Esté siempre preparado para el peor accidente al realizar cambios de interruptores. • Sea extremadamente cuidadoso cada vez que vuelva a energizar los circuitos luego del mantenimiento o la extracción de un componente fallado. Verifique siempre que el equipo esté en condiciones de volver a ser energizado de manera segura. Aísle todas las conexiones e instale todas las cubiertas. Todo el personal debe mantenerse alejado de la zona para el restablecimiento inicial del suministro eléctrico a los equipos. Nunca suponga que todo está en perfectas condiciones. Verifique las condiciones. El siguiente procedimiento se brinda como pauta para garantizar que los equipos y sistemas no se dañen al volver a cerrar disyuntores de bajo voltaje en fallas. Si un disyuntor de bajo voltaje se abrió sin motivo aparente, realice lo siguiente: Paso 1 Verifique que el equipo que recibe la alimentación no tenga daños físicos y no presente signos evidentes de sobrecalentamiento o fuego. Paso 2 Realice todas las pruebas correspondientes para localizar fallas. Paso 3 Vuelva a cerrar el disyuntor del alimentador. Colóquese al lado al cerrar el disyuntor. · \

Paso 4 Si el disyuntor se dispara nuevamente, no intente volver a cerrarlo. Se debe notificar a los ingenieros eléctricos cuando se trate de una planta y se debe aislar y reparar la causa del disparo.

Para cambiar los fusibles se debe seguir el mismo procedimiento general, excepto en el caso de los fusibles de transformadores. Si se quema un fusible de un transformador, se debe inspeccionar y probar el cableado del alimentador y el alimentador antes de restablecer el suministro eléctrico. Un fusible quemado en un transformador es muy importante porque generalmente indica una falla interna. Las fallas de los transformadores son catastróficas y pueden ser extremadamente peligrosas. Si corresponde, comuníquese con el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la planta antes de intentar restablecer el suministro eléctrico a un transformador. Siempre interrumpa la electricidad de un circuito al extraer e instalar fusibles. Si desea extraer los fusibles del transformador de gran tamaño, debe abrir los interruptores de corte al aire (o desconectores rápidos) provistos antes del transformador. De lo contrario, se pueden producir arcos peligrosos al extraer el fusible. Los arcos pueden causar lesiones al personal y daños en los equipos. Para cambiar fusibles en circuitos de menos de 600 voltios: • Apague la alimentación del desconectar. • Verifique que los fusibles estén desenergizados. • Retire el fusible quemado. • Instale el fusible nuevo. Empújelo con firmeza y verifique que se ha encajado correctamente. • Vuelva a encender la alimentación.

Riesgos potenciales Un albañil independiente estaba utilizando una herramienta metálica de corte sobre el techo metálico de un garaje abierto y no utilizaba protección de GFCI. Los enchufes macho y hembra de su cable de extensión se separaron parcialmente y la clavija activa tocó el techo de metal. Cuando el albañil pisó la acanaladura de un techo vecino, recibió un choque fatal.

Moraleja: utilice siempre protección de GFCI y esté atento a los riesgos potenciales.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.15

Al cambiar fusibles en sistemas de más de 600 voltios: • Abra y bloquee los interruptores de desconexión. • Desbloquee el compartimiento de fusibles. • Verifique que los fusibles estén desenergizados. • Coloque en el fusible la vara con aislamiento para trabajo en alta tensión y extraiga el fusible.

4.3.0 Reglamentaciones eléctricas OSHA tiene determinadas reglamentaciones que se aplican a la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo. Entre ellas podemos mencionar: • Todo trabajo eléctrico debe realizarse de acuerdo con las últimas normas de NEC® y OSHA. • Las piezas metálicas con corriente de los equipos fijos, portátiles y conectados con enchufe deben tener conexión a tierra. Escoja herramientas con puesta a tierra o herramientas con doble aislamiento. La figura 4 muestra un ejemplo de una herramienta con doble aislamiento. • Los cables de extensión deben ser de tres hilos, estar protegidos contra daños y en caso de estar en altura, no deben fijarse con grapas ni hilo solo, ni colgarse de manera que puedan dañar la cubierta exterior o el aislamiento. Nunca coloque un cable de extensión a través de una puerta o ventana que pueda comprimir el cable. Además, nunca permita que vehículos o equipos pasen sobre los cables. • Las lámparas expuestas de luces provisorias deben protegerse para evitar el contacto accidental, excepto cuando las mismas estén empotradas profundamente en el reflector. Las luces provisorias no deben colgarse, salvo de acuerdo con la rotulación indicada. • Los receptáculos de los enchufes de conexión deben ser del tipo aprobado y estar instalados correctamente. La instalación del receptáculo se hará de acuerdo con la rotulación e indicaciones para cada receptáculo.

• La Sección 590.6(A) del NEC establece que todos los tomacorrientes de receptáculos monofásicos, de 125 V, 15 A, 20 A y 30 A deben tener protección de falla por puesta a tierra. • Cada medio de desconexión para motores y electrodomésticos y cada alimentador de servicio o circuito ramal en el punto donde se origina debe marcarse claramente para indicar su función y voltaje. • Los cables flexibles se deben utilizar en longitudes continuas (que no tengan empalmes) y deben ser de los tipos enunciados en la tabla 400.4 del NEC.

• El resto de los receptáculos que no sean monofásicos, de 125 V, 15 A, 20 A y 30 A deben tener protección por falla a tierra, de ser posible. De lo contrario, en el lugar de trabajo se debe usar permanentemente un programa de conductores a tierra de equipos asegurado por escrito para todos los conjuntos de cables de acuerdo con la Sección 590.6(B) del NEC. La figura 5 muestra un GFCI (interruptor de circuito de falla por puesta a tierra) común.

4.3. 1 Regla de rotulación y bloqueo de OSHA OSHA lanzó la regla de rotulación y bloqueo 29 CFR 1926 en diciembre de 1991. Esta regla incluye el procedimiento a seguir para el "servicio y mantenimiento de máquinas y equipos en el que la energización o el arranque inesperado de máquinas o equipos o la liberación de energía almacenada puede provocar lesiones a los empleados". Esta norma establece los requisitos mínimos de rendimiento para controlar dicha energía peligrosa. El primer paso a realizar antes de trabajar sobre un circuito es garantizar que el equipo esté aislado de toda energía potencialmente peligrosa (por ejemplo, eléctrica, mecánica, hidráulica, química o térmica) y rotulado y bloqueado antes de que los empleados realicen cualquier actividad de servicio o mantenimiento en las que la energización, el arranque o la liberación inesperada de energía almacenada pueda provocar lesiones.

GFCI Explique cómo los GFCI protegen a las personas. ¿En qué parte del circuito se debe instalar el GFCI para que sea más eficaz?

2.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

NOTA: LAS ÁREAS CON COLOR INDICAN MATERIAL AISLANTE

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Figura 5

Receptáculo de GFCI común.

B. Este procedimiento se aplica y debe ser 102F04.EPS

Figura 4

Taladro eléctrico con doble aislamiento.

Todos los empleados deben capacitarse en el procedimiento de rotulación y bloqueo. PRECAUCIÓN Si bien el 99 % de su trabajo puede ser eléctrico, tenga en cuenta que tal vez deba bloquear equipos mecánicos y otros tipos de equipos de energía.

El siguiente es un ejemplo de un procedimiento de rotulación y bloqueo. Asegúrese de utilizar el procedimiento específico para su empleador o lugar de trabajo. ¡ADVERTENCIA! Este procedimiento se brinda sólo para su información. El procedimiento de OSHA brinda sólo los requisitos mínimos para rotulaciones y bloqueos. Consulte el procedimiento de rotulación y bloqueo para su empresa y la planta u obra en la que trabaja. Recuerde que su vida puede depender del procedimiento de rotulación y bloqueo. Es fundamental que utilice el procedimiento correcto para su lugar de trabajo. El NEC® exige que las desconexiones de motores de montaje remoto estén permanentemente equipadas con un dispositivo de bloqueo.

I. Introducción A. Este procedimiento de rotulación y bloqueo se estaqleció para proteger al personal de la exposición potencial a fuentes de energía peligipsas durante la construcción, instalación, servicio y mantenimiento de los sistemas de energía eléctrica.

cumplido por todo el personal que pueda estar potencialmente expuesto al arranque o la liberación de energía peligrosa (por ejemplo, eléctrica, mecánica, neumática, hidráulica, química o térmica). Excepción: este procedimiento no se aplica a equipos o sistemas de proceso o servicios públicos con sistemas de alimentación con cable y enchufe cuando el cable y enchufe sean la única fuente de energía peligrosa, se retiren de la fuente y permanezcan bajo el control exclusivo del empleado autorizado. Excepción: este procedimiento no se aplica a los procedimientos de resolución de problemas (diagnóstico) ni a la instalación de equipos y sistemas eléctricos cuando la fuente de energía no pueda ser desenergizada debido a que la continuidad del servicio es fundamental o sea imposible apagar el sistema. Para este trabajo se requiere equipo protector personal adicional y se deben seguir las prácticas seguras de trabajo establecidas. II. Definiciones • Empleado afectado: toda persona que trabaje sobre o cerca de equipos o maquinarias cuando otras personas realizan tareas de mantenimiento o instalación bajo condiciones de rotulación y bloqueo. • Empleado autorizado designado: toda persona designada por el supervisor de la obra para coordinar y mantener la seguridad de un trabajo de rotulación y bloqueo en grupo. • Empleado autorizado: toda persona autorizada por el supervisor de la obra para utilizar los procedimientos de rotulación y bloqueo al trabajar sobre equipos eléctricos. • Supervisor autorizado: el supervisor asignado a la obra que está a cargo de la coordinación de los procedimientos y de mantener la seguridad de todas las operaciones de rotulación y bloqueo en la obra.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.17

• Dispositivo de aislamiento de energía: interruptor de desconexión eléctrica aprobado compatible con el equipo de rotulación y bloqueo aprobado para aislar y asegurar una fuente eléctrica peligrosa en una posición abierta o segura. • Equipo de rotulación y bloqueo: combinación de candados, rótulos ~e peligro y otros dispositivos diseñados para bloquear y asegurar los dispositivos de aislamiento eléctrico. III. Entrenamiento A. Cada supervisor autorizado, empleado autorizado y empleado autorizado designado debe recibir entrenamiento inicial y de nivel de usuario, según sea necesario, en los procedimientos de rotulación y bloqueo. B. El entrenamiento debe incluir el reconocimiento de las fuentes de energía peligrosas, el tipo y la magnitud de las fuentes de energía del lugar de trabajo y los procedimientos para aislar y controlar la energía. C. Se realizará un nuevo entrenamiento según sea necesario cada vez que se modifiquen los procedimientos de rotulación y bloqueo o haya evidencias de que los procedimientos no se siguen correctamente.

IV. Equipo y accesorios de protección A. Los dispositivos de rotulación y bloqueo se deben utilizar exclusivamente para controlar las fuentes de energía peligrosas. B. Todos los candados deben numerarse y asignarse a un solo empleado.

Dilema de rotulación y bloqueo En Georgia, unos electricistas encontraron interruptores electrificados luego del bloqueo de un tablero de circuito en un sistema antiguo que se había reparado varias veces. El cableado existente no coincidía con los esquemas actuales de la obra. Una investigación luego descubrió varias situaciones similares en instalaciones antiguas.

Moraleja: nunca confíe exclusivamente en los esquemas. Es fundamental probar el circuito luego del bloqueo para verificar que esté desenergizado.

C. Los duplicados o llaves maestras estarán

disponibles exclusivamente para el supervisor del lugar de trabajo. D. El supervisor del lugar de trabajo debe conservar una lista actualizada con el número de candado y el nombre del empleado autorizado. E. Los rótulos de peligro deben tener el diseño estándar PELIGRO - NO OPERAR de color blanco, rojo y negro y deben incluir el nombre del empleado autorizado, la fecha y la empresa de redes correspondiente. (Se debe utilizar un marcador permanente). F. Los rótulos de peligro se deben utilizar junto con los candados, como se muestra en la figura 6. V. Procedimientos A. Preparación para la rotulación y bloqueo: l. Revise los procedimientos para asegurarse de que no se hayan realizado cambios desde la última vez que utilizó una rotulación y bloqueo. 2. Identifique a todos los empleados autorizados y afectados involucrados en la rotulación y bloqueo pendiente. B. Secuencia para la rotulación y bloqueo: l. Notifique a todo el personal autorizado y afectado que se utilizará una rotulación y bloqueo y explique el motivo. 2. Apague el equipo o sistema con los procedimientos normales de APAGADO o DETENCION. 3. Bloquee todas las fuentes de energía y pruebe los desconectares para asegurarse de que no puedan moverse a la posición de ENCENDIDO (y así abrir el interruptor de control de desconexión). En caso de que no haya interruptor de desconexión, bloquee el imán en la posición abierta del interruptor antes de trabajar sobre equipos o aparatos eléctricos como motores, relés, etc. Retire el cable de control. 4. Bloquee y rotule los interruptores requeridos en la posición abierta. Cada empleado autorizado debe poner un rótulo y bloqueo individual. Se muestra un ejemplo en la figura 7. 5. Disipe toda energía almacenada conectando a tierra el equipo o sistema. 6. Verifique que el equipo de prueba funcione a través de una fuente de alimentación conocida.

2.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

7. Confirme que todos los interruptores estén en la posición abierta y utilice el equipo de prueba para verificar que todas las piezas estén desenergizadas. 8. Si debe abandonar el área de manera temporal, al regresar vuelva realizar una prueba para asegurarse de que el equipo o sistema aún está desenergizado.

C. Restablecimiento del suministro eléctrico: l. Confirme que todo el personal y las

herramientas (incluidos los detectores de cortocircuitos) se retiren del equipo o sistema. 2. Vuelva a armar y asegurar el equipo o sistema. 3. Vuelva a colocar o reactive todos los controles de seguridad. 4. Retire todos los bloqueos y rótulos de los interruptores de aislamiento. Los empleados autorizados deben retirar sus propios bloqueos y rótulos.

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Dispositivos de rotulación y bloqueo.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.19

VI. Autorización para extracción de emergencia A. En el caso de que un dispositivo de rotu-

lación y bloqueo quede asegurado y el empleado autorizado esté ausente o se haya perdido la llave, el supervisor autorizado puede extraer el dispositivo de rotulación y bloqueo. B. Se debe informar al empleado autorizado que se ha extraído el dispositivo de rotulación y bloqueo. C. La verificación por escrito de la acción realizada, incluida la notificación de la extracción al empleado autorizado, se debe registrar en el libro diario de la obra.

4.4.0 Otras reglamentaciones de OSHA Existen otras reglamentaciones de OSHA que usted debe conocer en el sitio de trabajo. Por ejemplo:

Figura 7

Dispositivo de rotulación y bloqueo múltiple.

5. Notifique a todo el personal afectado que la rotulación y bloqueo ha finalizado y que el equipo o sistema está energizado. 6. Opere o cierre los interruptores de aislamiento para restablecer el suministro eléctrico.

• OSHA exige la señalización de las áreas donde se debe utilizar casco. Esté atento a estas áreas y utilice siempre el casco correctamente, con la visera hacia adelante. Los cascos se deben utilizar cada vez que existan peligros en altura, o haya riesgo de exposición a choque eléctrico o quemaduras. • Debe utilizar zapatos de seguridad en todos los lugares de trabajo. Manténgalos en buenas condiciones. • No utilice ropa con cierres de metal, botones u otros sujetadores metálicos expuestos. Evite utilizar ropa suelta o rota. • Proteja sus ojos. Existen varias actividades en la obra que amenazan su vista. Utilice siempre anteojos de seguridad con protecciones completas a los lados. Además, el trabajo puede requerir equipo protector como máscaras o anteojos.

5.0.0

Rotulación y bloqueo: ¿quién lo realiza y cuándo? ¿Qué situaciones pueden requerir rotulación y bloqueo? ¿Quién es responsable de rotular y bloquear? ¿Cuándo es responsable más de una persona?

♦

NFPA lOE

Además del NEc®, la NFPA (National Fire Protection Association: Asociación Nacional de Protección contra Incendios) también publica la Norma para la Seguridad Eléctrica en Lugares de Trabajo (Standard for Electrical Safety in the Workplace; NFPA 70E). El NEC® especifica las disposiciones mínimas de instalación necesarias para proteger a las personas y los bienes materiales de los riesgos eléctricos, mientras que la NFPA 70E abarca los peligros que surgen durante la instalación, operación y el mantenimiento de equipos eléctricos. En otras palabras, el NEC®se aplica a las instalaciones, en tanto que la NFPA 70E se aplica a los luga-

2.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

res de trabajo. La NFPA 70E es un estándar de consenso nacional, lo que significa que es una norma desarrollada por las mismas personas a las que afecta, y luego una institución reconocida a nivel nacional la adoptó. Otras normas de consenso nacional incluyen las desarrolladas por la ASTM International (American Society for Testing and Materials: Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales Internacional) y el ANSI (American National Standards Institute: Instituto Nacional Estadounidense de Estándares). El requisito de seguridad eléctrica de OSHA 1910.331 a 1910.335 es el uso de prácticas de seguridad apropiadas en el trabajo (incluida la desenergización de los equipos y el uso de equipos protectores personales adecuados para el peligro). La NFPA 70E es verdaderamente la primera norma de consenso que brinda una orientación práctica sobre la evaluación de riesgos, el entrenamiento de personas calificadas y el manejo de peligros eléctricos. Para muchos, la NFPA 70E brindó la primera comprensión funcional del riesgo del destello de arco eléctrico, las indicaciones para establecer los límites de protección del destello y los niveles de protección cuando perso. nas calificadas deben trabajar dentro de los límites de protección del destello. Al igual que el NECS>, la NFPA 70E está organizada en capítulos, artículos y secciones; por ejemplo, Capítulo 4, Artículo 420, Sección 420.l(A) de la NFPA 70E. La NFPA 70E está organizada de la siguiente manera: • Capítulo 1, Prácticas de trabajo relacionadas con la seguridad: este capítulo abarca los requisitos de seguridad básicos para trabajar sobre o cerca de equipos eléctricos. Comprende los programas de entrenamiento en seguridad, explica la diferencia entre las personas calificadas y no calificadas, e incluye los requisitos para analizar el peligro de choque eléctrico y el peligro de destello o explosión por arco eléctrico que corresponden a una tarea determinada. El análisis incluye la evaluación de la presencia y el alcance de voltaje peligroso y la corriente de falla disponible para el destello de arco. El resultado final de cada análisis de riesgo es también una selección de las prácticas seguras de trabajo y el equipo protector personal que debe utilizarse para realizar la tarea. • Capítulo 2, Requisitos de mantenimiento relacionados con la seguridad: este capítulo abarca los requisitos de mantenimiento para diferentes tipos de equipos eléctricos. Esto incluye el cableado de las instalaciones, diversos tipos de equipos y disposf tivos eléctricos y equipos p rotectores y de seguridad personal.

• Capítulo 3, Requisitos de seguridad para equipos especiales: este capítulo abarca las celdas electrolíticas, baterías, láseres y diversos tipos de equipos electrónicos, como los transmisores de radio y televisión, sistemas UPS, equipos de soldadura al arco y controladores de iluminación. • Capítulo 4, Requisitos de seguridad para instalaciones: este capítulo ofrece una versión abreviada de los requisitos del NEC®. • Anexos A a M: los anexos brindan diversos recursos técnicos. Entre ellos se incluyen distancias de seguridad, determinación de los límites de protección contra destellos y la exposición accidental al destello de arco, un ejemplo de procedimiento de rotulación y bloqueo eléctrico y otras informaciones útiles.

6.0.0

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ESCALERAS Y ANDAMIOS

Las escaleras y los andamios representan aproximadamente la mitad de las lesiones producidas por electrocuciones en el lugar de trabajo. El retroceso involuntario que puede producirse cuando una persona recibe un choque puede provocar que la persona caiga de una escalera o un sitio elevado.

6.1.0 Escaleras Muchos de los accidentes en el lugar de trabajo incluyen el mal uso de las escaleras. Asegúrese de seguir estas reglas generales cada vez que utilice cualquier escalera. El cumplimiento de estas reglas puede prevenir lesiones graves e incluso la muerte. • Antes de utilizar cualquier escalera, inspecciónela. Observe si hay peldaños, puntas, pernos o tornillos sueltos o faltantes. También verifique si hay peldaños, extremos o rieles laterales agrietados, doblados, rotos o muy desgastados. Ver figura 8. • Antes de subir a una escalera, asegúrese de eliminar todos los residuos que se encuentren en la base de la escalera, de manera de no tropezar con ellos al descender. • Si encuentra una escalera en malas condiciones, no la utilice. Repártela y rotúlela para su reparación o descártela. • Nunca modifique una escalera cortándola o aflojando sus piezas. • No coloque escaleras en lugares de tránsito, tales como puertas o pasarelas. En caso de que sea absolutamente necesario colocar una escalera en dichos lugares, protéjala con barreras.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.21

• No aumente el alcance de una escalera colocándola en un elevador mecánico ni sobre cajas, barriles ni nada que no sea una superficie plana y sólida. • Revise que sus zapatos no tengan grasa, aceite ni lodo antes de subir a una escalera. Estos materiales pueden hacerlo resbalar. • Colóquese siempre de frente a la escalera y mantenga tres puntos de contacto con ella (tenga ambos pies y una mano sobre la escalera o ambas manos y un pie al subir). • Nunca se incline hacia fuera de la escalera. Mantenga la hebilla del cinturón en el centro de los rieles. Si algo está fuera de su alcance, bájese y mueva la escalera.

(A) RIEL EN DESMORONAMIENTO

¡ADVERTENCIA! Al realizar trabajos eléctricos, utilice siempre escaleras fabricadas en materiales no conductores.

6. 1. 1 Escaleras rectas y de extensión Se deben seguir ciertas reglas específicas al trabajar con escaleras rectas y de extensión: • Coloque siempre las escaleras rectas en el ángulo correcto. La distancia horizontal entre las patas de la escalera y la base de la pared o el apoyo debe ser aproximadamente un cuarto de la altura de trabajo de la escalera. Ver figura 9. • Asegure las escaleras rectas para evitar deslizamientos. Utilice ganchos o zapatas para escaleras en la parte superior e inferior. Otro método consiste en fijar una tabla al piso contra las patas de la escalera. En el caso de trabajos cortos, alguien puede sostener la escalera recta. • Los rieles laterales se deben extender por encima del punto de apoyo superior unos 36 pulgadas (91,44 cm) como mínimo. • Se necesitan dos personas para extender y elevar una escalera de extensión de manera segura. Extienda la escalera sólo después de elevarla a una posición vertical. • Nunca transporte una escalera extendida. • Nunca utilice dos escaleras empalmadas. • Las escaleras no deben pintarse, porque la pintura puede ocultar defectos.

6. 1.2 Escaleras de tijera También existen algunas reglas específicas para las escaleras de tijera: • Siempre abra completamente la escalera de tijera y bloquee los separadores para evitar que la escalera se caiga accidentalmente.

(B) ESCALERA DE MANO AGRIETADA

(C) TIRANTE TRASERO DOBLADO

Figura 8

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Tipos de daños en escaleras.

• Utilice una escalera de tijera lo suficientemente alta para el trabajo, de manera que no tenga que estirarse. Haga que alguien sostenga la escalera si tiene más de 10 pies (3,05 m) de altura. • Nunca utilice una escalera de tijera como escalera recta. • Nunca se monte ni se ponga de pie sobre los dos peldaños superiores de una escalera de tijera. • Las escaleras no son repisas o tablillas.

2.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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¡ADVERTENCIA! No deje herramientas o materiales sobre una escalera de tijera.

En ocasiones deberá trasladar o retirar equipo protector, protecciones o barandales para realizar una tarea con una escalera. Recuerde volver a colocar lo que trasladó o extrajo antes de abandonar el área.

6.2.0 Andamios El trabajo en andamios (figura 10) también incluye estar seguro y atento a los riesgos. En general, mantenga las plataformas de los andamios libres de desechos o materiales innecesarios. Ellos pueden caerse o convertirse en peligros de tropiezo fatales. Inspeccione cuidadosamente cada parte del andamio al montarlo. ¡Su vida puede depender de esto! Los andamios improvisados han provocado numerosas lesiones y muertes en lugares de trabajo. Utilice sólo los materiales para andamios y placas diseñados y marcados para su uso específico. Al trabajar en · un andamio, siga los requisitos específicos establecidos por OSHA para el uso de la protección contra caídas. Cuando corresponda, utilice un arnés aprobado con una cuerda anclada correctamente a la estructura.

¿Qué tiene mal esta fotografía?

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D = DISTANCIA HORIZONTAL AL PUNTO DE DESCANSO

LA RELACIÓN ENTRE H Y D DEBE SER DE 4 A 1. 102F09.EPS

Figura 9

Colocación de una escalera recta.

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Regla del bombero

Para colocar una escalera recta, ubique los pies contra los rieles laterales, párese derecho y coloque las manos en ángulo recto con respecto al cuerpo, directamente frente a usted. Si puede agarrar los rieles laterales, la escalera está en el ángulo correcto. Esta es la Regla del Bombero.

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MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.23

NOTA Los siguientes requisitos representan una recopilación de los requisitos más estrictos del CFR 1910y CFR 1926.

Las siguientes son algunas de las reglas básicas de OSHA para trabajar con seguridad en andamios: • Los andamios deben montarse sobre cimientos sólidos y rígidos (conocidas como zapatas de asiento) que puedan soportar la carga máxima deseada. Si los andamios no se montan sobre una superficie de concreto u otra superficie firme, puede utilizar dos maderas especiales para andamios de 2 x 10 o de 2 x 12 para sostener las placas base de los andamios. • Los andamios deben montarse en forma recta y a plomada, sin partes dobladas ni deformadas. Los andamios montados correctamente serán simétricos con respecto a las mismas partes de ambos lados (a menos que tengan un estabilizador). • Se deben instalar barandales y tablones de pie en los lados abiertos y en los extremos de las plataformas de más de 10 pies (3,05 m) de altura. • Debe haber una malla de protección con aberturas de ½ pulgada (1,27 cm) como máximo entre el tablón de pie y el riel central por el que las personas deben trabajar o pasar debajo del andamio. • Las placas de los andamios se deben extender sobre los soportes de extremo no menos de 6 pulgadas (15,24 cm) ni más de 12 pulgadas (30,48 cm) y se deben bloquear adecuadamente. • Si el andamio no tiene escaleras incorporadas que cumplan con la norma, debe tener un acceso de escalera fijo.

Figura 10

Andamios.

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• Se debe entrenar a todos los empleados para montar, desmontar y utilizar andamios. • Salvo que sea imposible, se debe utilizar protección contra caídas al construir o desmontar todo tipo de andamios. • Las plataformas de trabajo deben estar totalmente entabladas para que los empleados las usen. • Utilice contenedores de basura u otros medios similares para evitar que caigan residuos y nunca barra ni arroje materiales desde arriba.

7.0.0

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ELEVADORES, MECANISMOS PARA LEVANTAR CARGAS Y GRÚAS

En la obra, puede trabajar en el área operativa de elevadores, mecanismos para levantar cargas o grúas. Las siguientes reglas de seguridad están destinadas a aquellos que trabajan en el área con equipos de altura pero no están involucrados directamente en su funcionamiento. • Manténgase alerta y preste atención a las señales de advertencia de los operadores. • Nunca se pare ni camine debajo de una carga (no importa si ésta se encuentra en movimiento o está quieta). • Advierta siempre a los demás sobre cargas en altura en movimiento o cercanas. • Nunca intente distraer a los señalizadores u operadores de equipos de altura. • Obedezca los letreros de advertencia. • No utilice equipos para los que no esté calificado. • Las grúas que se operan en áreas con lugares en los que una persona puede quedar atrapada o comprimida deben contar con barricadas para advertir a los trabajadores. • Los mecanismos para levantar cargas que realizan maniobras en pilares o en el exterior de edificios deben asegurarse para evitar que se bajen. • Nunca sobrecargue un mecanismo para levantar cargas, elevador o grúa. Respete siempre las capacidades nominales de elevación: no existen factores de seguridad que se puedan utilizar para falsear una carga. • Las grúas, los elevadores y mecanismos para levantar cargas deben inspeccionarse diariamente. • Nunca eleve a una persona por medio de una grúa, mecanismo para levantar cargas o elevador de materiales. • Sólo deben realizar maniobras para una elevación las personas entrenadas para ello. Es muy fácil que una carga se caiga de elevadores mal maniobrados.

2.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Los mecanismos para levantar cargas de personal requieren compu ertas en cada descanso que sólo pueden abrirse del lado del torno izador. Esto garantiza que no puedan abrirse ante un peligro de caída.

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LEVANTAMIENTO

Las lesiones en la espalda provocan la pérdida de muchas horas de trabajo cada año. ¡Esto intensifica las penurias de la persona con la espalda lesionada! Aprenda la manera correcta de levantar y calcular la carga. Para levantarla, primero póngase de pie cerca de la carga. Luego, póngase en cuclillas y mantenga la espalda recta. Agarre con firmeza la carga y manténgala cerca del cuerpo. Levante la carga enderezando las piernas. Asegúrese de levantar la carga con las piernas y no con la espalda. No dude en solicitar ayuda si siente que la carga es demasiado pesada. Vea la figura 11 para ver un ejemplo de un levantamiento correcto. Al realizar levantamientos, tenga las siguientes precauciones en mente: • Realice el levantamiento suavemente y con control. • Cuando tenga que girar, hágalo con los pies y no con el cuerpo, para evitar lesiones.

Andamios y riesgos eléctricos Recuerde que los andamios son excelentes conductores de la electricidad. Recientemente, trabajadores de mantenimiento tuvieron que mover un andamio, y si bien la orden de trabajo tenía tiempo asignado para desmontar y volver a montar el andamio, los trabajadores decidieron empujarlo. No siguieron las recomendaciones de OSHA para quitar los andamios y no revisaron el lugar de trabajo. Durante el traslado, el andamio de cinco niveles tocó una línea de alimentación de 12.000 V. Los cuatro trabajadores murieron y el jefe recibió lesiones graves.

Moraleja: nunca tome atajos cuando se trata de su seguridad y la seguridad de los demás. Personal de seguridad entrenado debe revisar cada lugar de trabajo antes de comenzar las tareas para evaluar los riesgos potenciales. Se deben ~antener distancias seguras de trabajo entre los andamios y las líneas de alimentación.

• Observe constantemente el camino por delante p ara detectar obstáculos. Si no puede ver el camino por encima o en torno al objeto que transp orta, debe solicitar ayuda para transportarlo. • Evite levantar objetos sobre la cabeza. • Nunca realice un levantamiento por encima de la compuerta de cola de una camioneta, o por encima de uno de los lados. • Al levantar o depositar un objeto en el suelo, no gire el cuerpo. • Nunca se estire sobre un obstáculo para levantar una carga. • No pase por encima de objetos que estén en su camino.

9.0.0 ♦ SEGURIDAD BÁSICA DE HERRAMIENTAS Al utilizar cualquier herramienta por primera vez, lea el manual del operador para conocer las precauciones de seguridad recomendadas. Si tiene dudas sobre el funcionamiento de una herramienta, consulte a un trabajador más experimentado. Antes de utilizar cualquier herramienta, debe conocer su función y funcionamiento.

9.1.0 Seguridad de herramientas manuales Las herramientas manuales son herramientas sin fuente de energía y pueden incluir desde desarmadores hasta pelacables (figura 12). Las herramientas manuales son peligrosas si se usan mal o se mantienen indebidamente.

¿Qué tiene mal esta fotografía?

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MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.25

Tenga las siguientes precauciones en mente al utilizar herramientas manuales: • Utilice las herramientas únicamente para lo que están diseñadas. • Mantenga siempre sus herramientas de manera adecuada. Si el mango de madera de una herramienta (como un hacha o un martillo) está suelto, astillado o agrietado, el cabezal de la herramienta puede desprenderse y golpear al usuario o a otra persona. • Repare o reemplace las herramientas dañadas o desgastadas. Una llave con las mordazas dobladas puede deslizarse con facilidad y provocar lesiones en las manos. Si la llave se desliza, puede golpear al usuario o a otra persona. • Las herramientas de impacto como cinceles, cuñas y pernos pasadores son inseguros si tienen cabezales redondeados. Los cabezales pueden quebrarse al golpearlos y lanzar fragmentos afilados.

• Cuando utilice herramientas afiladas, nunca apunte las cuchillas o puntas hacia usted u otras personas. • Almacene adecuadamente las herramientas con cuchillas; utilice la funda o cubierta protectora, si la hay. • Mantenga las cuchillas afiladas e inspecciónelas de manera regular. Las cuchillas sin filo son difíciles de utilizar y controlar y pueden ser mucho más peligrosas que las cuchillas con buen mantenimiento.

Torres verticales Este electricista está instalando una lámpara utilizando una torre vertical o elevador Genie®. El elevador está diseñado para plegarse lo suficiente como para poder maniobrarlo a través de las puertas de las casas.

¿Qué tiene mal esta fotografía?

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Levantamiento DJR.R.JL /JYT.ER.ND

Si dobla la espalda para recoger un objeto de 50 libras (22,68 kg), aplica 1O veces la cantidad de presión 500 libras (226,80 kg) a la parte inferior de su espalda. Las lesiones en la parte inferior de la espalda son una de las lesiones más comunes en el lugar de trabajo porque es muy fácil ser descuidado con respecto al levantamiento, en especial cuando está apurado. Recuerde: es mucho más fácil pedir ayuda que curar una espalda lesionada.

2.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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Figura 11

Levantamiento correcto.

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Levante de manera segura para preservar su B. A. C. K. ('espalda' en inglés) B - Balance: mantenga la postura con los pies separados, agarre bien el objeto. A-Alineación: mantenga la espalda relajada y recta. C - Contraer y colocar cerca: contraiga los músculos del estómago y sostenga la carga cerca. K- Rodillas (knees, en inglés): asegúrese de doblarlas y no doblar la cintura.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.27

• Nunca deje herramientas sobre escaleras o andamios. En general, sus riesgos se reducen notablemente al inspeccionar y mantener las herrami~ntas a menudo y utilizar siempre el eqmpo protector personal adecuado (como anteojos de seguridad, cascos y máscaras filtrantes). Ade~ás, mantenga los pisos limpios y secos para evitar resbalones que puedan resultar en lesiones provocadas por las herramientas que pueda estar utilizando.

9.2.0 Seguridad de herramientas automáticas Las herramientas automáticas pueden ser peligrosas cuando se utilizan incorrectamente o cuando no tienen un buen mantenimiento. La mayoría de los riesgos relacionados con las herramientas manuales también son riesgos que existen al utilizar herramientas automáticas. Sin embargo, al agregar una fuente de alimentación a una herramienta, los factores de riesgo aumentan. Las herramientas automáticas reciben alimentación de diferentes fuentes. Entre los ejemplos de fuentes de alimentación para herramientas automáticas podemos mencionar: • • • •

• Nunca lleve o baje una herramienta tomándola por una manguera o por el cable eléctrico. • Mantenga los cables eléctricos y las mangueras alejados del calor, el aceite y los bordes afilados. • No intente operar ninguna herramienta automática antes de recibir la verificación de su instructor con respecto a esa herramienta en particular. • Cuando opere herramientas automáticas, siempre protéjase los ojos, use un casco y todo otro equipo protector personal requerido. • Protéjase la cara y los oídos cuando sea necesario. • Use equipo respiratorio correcto cuando sea necesario. • Use la ropa adecuada para el trabajo que haga. Use ropa ajustada que no pueda quedar atascada en las herramientas móviles. Súbase las mangas o abotónelas, use la camisa dentro de los pantalones y sujétese el pelo largo. No use joyas, relojes ni anillos. • No distraiga a los demás ni deje que lo distraigan mientras opere una _h erramienta automática. • No participe en juegos rudos. • No corra ni arroje objetos.

Electricidad Neumática (presión de aire) Combustible líquido (gasolina o propano) Hidráulica (presión de líquidos)

Debe conocer las reglas de seguridad y los procedimientos operativos adecuados para cada herramienta que utilice. Los procedimientos operativos y las reglas de seguridad específicos para utilizar una herramienta se incluyen en el manual del operador o usuario que fue provisto por el fabricante. Antes de utilizar cualquier herramienta automática por primera vez, lea siempre el manual para familiarizarse con la herramienta. Si no cuenta con el manual, comuníquese con el fabricante para obtener una copia. ((~l) ¡ADVERTENCIA! □

e

Nunca utilice una herramienta si tiene dudas sobre cómo utilizarla correctamente.

Siga estas pautas generales para prevenir accidentes y lesiones: • Inspeccione todas las herramientas para ver si están dañadas antes de utilizarlas. Retire de servicio las herramientas dañadas y póngales rótulos NO USAR.

No retire la clavija a tierra Un empleado estaba subiendo una escalera metálica para alcanzarle un taladro eléctrico al instalador especializado que se encontraba sobre un andamio 5 pies (1,52 m) aproximadamente por encima de él. Cuando la víctima llegó al tercer peldaño con respecto a la base de la escalera, recibió un choque eléctrico que lo mató. La investigación reveló que el cable de extensión no tenía una clavija a tierra y que un conductor del cable verde de puesta a tierra estaba haciendo contacto intermitente con el cable negro energizado y por lo tanto energizaba todo el largo del cable de puesta a tierra y el armazón del taladro. El taladro no tenía doble aislamiento.

Moraleja: no desconecte ningún dispositivo de seguridad en una herramienta automática. Una falla por puesta a tierra puede ser fatal. Fuente: OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional)

2.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

(A)

(B)

(D)

(C)

102F12.EPS

Figura 12

Herramientas manuales.

• Considere la seguridad de los demás así como la propia. Los observadores deben mantenerse a una distancia segura del área de trabajo. • Nunca deje una herramienta automática en funcionamiento y sin supervisión. • Asuma una posición segura y cómoda antes de usar una herramienta automática. Tenga la seguridad de mantener un buen equilibrio y los pies bien plantados para hacer frente a retrocesos, saltos o movimientos repentinos. • Sujete la pieza con la que trabaja con abrazaderas o un tornillo de banco, liberando ambas manos para usar la herramienta de manera segura. • Para evitar arranques accidentales, nunca lleve una herramienta teniendo el dedo en el interruptor. • Revise que la herramienta automática está debidamente pue~ta.a tierra y conectada a un GFCI (interruptor de circuito de falla por puesta a tierra) antes de usarla.

• Revise que las herramientas automáticas estén desconectadas antes de realizar mantenimiento o cambiar accesorios. • Use una herramienta automática solamente para su uso indicado. • Mantenga los pies, los dedos y el pelo alejados de la cuchilla o de otras piezas móviles de una herramienta automática. • Nunca use una herramienta automática habiendo desmontado o desactivado las protecciones o dispositivos de seguridad. • Nunca opere una herramienta automática si tiene las manos o los pies mojados. • Mantenga el área de trabajo limpia en todo momento. • Familiarícese con la operación correcta y los ajustes de una herramienta automática antes de intentar usarla. • Mantenga las herramientas afiladas y limpias para que funcionen óptimamente.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.29

• Siga las instrucciones del manual del usuario para lubricar y cambiar accesorios. • Mantenga un agarre firme en la herramienta automática en todo momento. • Use cables de extensión eléctrica de tamaño suficiente para la herramienta automática en particular que esté usando. • No coloque cables de ext~nsión a través de pasarelas donde puedan representar un peligro de tropiezo. • Si encuentra condiciones peligrosas, infórmelas a su instructor o supervisor. • Las herramientas que disparan clavos (figura 13), remaches o grapas y funcionan a presiones mayores que 100 psi (libras por pulgada cuadrada) (689,47 kPa) deben estar equipadas con un dispositivo de seguridad que no permita que los fijadores se disparen salvo que la punta esté presionada contra una superficie de trabajo. • Las pistolas de aire comprimido nunca deben apuntarse hacia nadie y la punta nunca debe presionarse contra una persona. • El uso de herramientas activadas con pólvora requiere entrenamiento y certificación especial. • Nunca utilice materiales explosivos o inflamables cerca de herramientas activadas con pólvora. • Nunca apunte hacia nadie una herramienta activada con pólvora. • Nunca recoja una herramienta activada con pólvora sin supervisión. En cambio, comunique a su supervisor que hay una herramienta activada con pólvora sin supervisión. • Nunca juegue con herramientas activadas con pólvora. Estas herramientas son tan peligrosas como un revólver cargado.

1O.O.O

♦

PROCEDIMIENTOS DE ENTRADA A ESPACIOS CERRADOS

En ocasiones, puede tener que realizar su trabajo en una boca de inspección o bóveda. En este caso, existen algunas consideraciones especiales de seguridad que debe conocer. Para saber más detalles sobre el tema del trabajo en bocas de inspección y bóvedas consulte el CFR 1910.146/ 1926.21(a)(6)(i) y (ii). Las precauciones generales se enumeran en los siguientes párrafos.

10.1.0 Pautas generales Un espacio cerrado es un lugar que comprende, por ejemplo, los siguientes sitios: boca de inspección (figura 14), caldera, tanque, trinchera de 4 pies (1,21 m) de profundidad o más, túnel, tolva, depósito, alcantarilla, cuba, tubería, bóveda, pozo, conducto de aire o recipiente. Un espacio cerrado se identifica de la siguiente manera: • Tiene una entrada y salida limitadas. • No está diseñado para la ocupación continua de personas. • Tiene ventilación deficiente. • Tiene potencial de trampa y absorción. • Tiene el potencial de acumular una atmósfera peligrosa. La entrada a un espacio cerrado se produce cuando cualquier parte del cuerpo atraviesa el plano de entrada. Ningún empleado debe entrar a un espacio cerrado salvo que haya sido entrenado en los procedimientos de entrada a espacios cerrados. Entre otros requisitos para los espacios cerrados podemos mencionar:

102F13.EPS

Figura 13

Pistola neumática de clavos.

102F14.EPS

Figura 14

2.30 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Boca de inspección.

• Se deben eliminar o controlar todos los peligros antes de entrar a un espacio cerrado. • Se debe vigilar constantemente la calidad del aire en el espacio cerrado. • En todo momento se debe utilizar el equipo protector personal adecuado durante la entrada y el trabajo en espacios cerrados. El equipo mínimo requerido incluye casco, anteojos de seguridad, arnés completo para el cuerpo y línea de seguridad. • Se deben asegurar las escaleras que se utilicen para la entrada. • Debe haber un sistema de recuperación de resca te en uso al entrar a espacios cerrados y mientras se trabaja en espacios cerrados donde se necesite permiso (desarrollado más adelante). Todo empleado debe poder ser rescatado por el sistema de recuperación. • El personal de la empresa sólo realizará rescates sin entrada. Los rescates con entrada estarán a cargo de personal de rescate entrenado, identificado en el permiso de entrada. • El área exterior del espacio cerrado debe tener las barricadas adecuadas y se deben colocar los letreros de advertencia correspondientes. . • Los permisos de entrada sólo pueden ser emitidos y firmados por una persona calificada (como el supervisor de la obra). Los permisos deben conservarse en el espacio cerrado mientras se trabaja. Al final del turno, los permisos de entrada deben convertirse en parte del libro diario de la obra y retenerse por un año.

10.2.0 Análisis de los riesgos de espac.ios cerrados Antes de determinar el procedimiento correcto de entrada a un espacio cerrado, se deben analizar los riesgos. El análisis de riesgos debe incluir, por ejemplo, las siguientes condiciones: • El uso anterior y actual del espacio cerrado. • La~ características físicas del espacio (incluido el tamaño, la forma, la circulación de aire, etc.). • La cercanía del espacio con otros peligros. • Los riesgos existentes o potenciales en el espacio cerrado como: - Condiciones atmosféricas (niveles de oxígeno, niveles inflamables o explosivos y niveles tóxicos). - Presencia o posibilidad de existencia de líquidos. - Presencia o posibilidad de presencia de partículas. • Posibilidad de pe~gros mecánicos o eléctricos en el espacio cerrado (incluido el trabajo a realizar).

Una vez finalizado el análisis de riesgos, el supervisor (junto con los gerentes de proyecto o el gerente de seguridad) deberá clasificar el espacio cerrado como uno de los siguientes: • Un espacio cerrado donde no se necesita permiso. • Un espacio cerrado, con ventilación controlada, donde se necesita permiso. • Un espacio cerrado donde se necesita permiso. Una vez que el espacio cerrado se haya clasificado correctamente, se deben seguir los procedimientos de entrada y trabajo adecuados. l) ¡ADVERTENCIA! Sólo las personas calificadas y entrenadas pueden entrar a un espacio cerrado.

11.0.0

♦

PRIMEROS AUXILIOS

Usted debe estar preparado en caso de que se produzca un accidente en el lugar de trabajo o en cualquier otro lugar. El entrenamiento en primeros auxilios que incluye clases con certificación en RCP (resucitación cardiopulmonar) y respiración artificial puede ser el mejor seguro para usted y sus compañeros de trabajo. Asegúrese de conocer el lugar de la obra donde se prestan primeros auxilios. Además, asegúrese de conocer el procedimiento de reporte de accidentes. Cada obra también debe contar con un manual o cuaderno de primeros auxilios, que brinde procedimientos de tratamiento de emergencia fáciles de encontrar para diversos tipos de lesiones. Los números de teléfono de emergencia deben estar disponibles para las personas de la obra. Consulte el CFR 1910.151/1926.23 y 1926.50 para conocer los requisitos específicos.

12.0.0

♦

SOLVENTES V VAPORES TÓXICOS

Los solventes utilizados por los electricistas pueden emitir vapores que son lo suficientemente tóxicos como para enfermar temporalmente a una persona o provocarle lesiones permanentes. Muchos solventes irritan la piel y los ojos. También pueden ser venenos sistémicos cuando se tragan o se absorben a través de la piel. Los solventes en aerosol son peligrosos de otra manera. Las partículas pequeñas de aerosol o los vapores de solvente se combinan con el aire para formar una mezcla combustible con oxígeno. Una pequeña chispa puede provocar una explosión en un área cerrada porque la mezcla es ideal para una inflamación rápida. Existen procedimientos

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.31

y métodos para utilizar, almacenar y desechar la mayoría de los solventes y agentes químicos. Estos procedimientos generalmente se encuentran en las MSDS (hojas de datos de seguridad de materiales), disponibles en su instalación. Cada material que pueda ser peligroso para el personal o los equipos requiere de una MSDS. Estas hojas contienen información sobre el material (tal como la composición química y el fabricante). Se conserva toda la información posible sobre el material peligroso para evitar una situación de riesgo; o, en el caso de que se produzca una situación de riesgo, la información se utiliza para rectificar el problema de la manera más segura posible. Vea la figura 15 para conocer un ejemplo de la información de una MSDS que puede encontrar en el trabajo.

que algunos solventes son a base de ácido. Si entran en contacto con su ropa, pueden atravesarla hasta llegar a la piel. • Las máscaras filtrantes de papel no detienen los vapores; se utilizan sólo para evitar el polvo suelto. En aquellas situaciones donde una máscara de papel no brinde la protección adecuada, se pueden requerir respiradores de cartucho químico. Estos respiradores pueden detener varios vapores si se selecciona el cartucho correcto. En las áreas donde la ventilación es un problema grave, se debe utilizar un SCBA (aparato autónomo de respiración). • Asegúrese de tener una evaluación médica completa y de estar bien entrenado para utilizar respiradores en su lugar de trabajo.

12.2.0 Protección respiratoria 12.1.0 Precauciones al utilizar solventes Siempre que sea posible, es mejor utilizar un solvente no inflamable y no tóxico. Sin embargo, toda vez que se utilicen solventes, es fundamental que el área de trabajo esté ventilada adecuadamente y que utilice el equipo protector personal apropiado: • Use una máscara química con anteojos químicos para proteger los ojos y la piel de rociados y salpicaduras. • Utilice un delantal químico para proteger el cuerpo de rociados y salpicaduras. Recuerde

La mejor protección respiratoria es evitar el peligro completamente. Para eliminar la necesidad de trabajar en áreas con calidad de aire deficiente, siempre se debe utilizar trabajo fuera de turno, ventilación adecuada o reprogramación de itinerarios de trabajo. Por ejemplo, en un área donde se utilizan solventes peligrosos, el trabajo eléctrico puede realizarse fuera de turno, cuando los solventes no se utilizan. Cuando esto es imposible, los respiradores adecuados brindan protección contra las grandes concentraciones de polvo, rocío, emanaciones, vapores y gases. Se deben utilizar los dispositivos protectores respiratorios adecuados para el material peli-

,_

Centros de MSDS (hojas de seguridad de materiales) Las MSDS deben estar en una ubicación accesible. Muchos lugares de trabajo brindan centros de MSDS, como el que se muestra aquí.

,1111 RIGHT TO KNOW CENTER MATERIAL SAFETY DATA SHEETS FOR HAZARDOUS MATERIAL$

102SA11 .EPS

2.32 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Seguridad química CílRRJL JHfERHO

La primera línea de defensa contra los agentes químicos es leer y seguir las instrucciones del envase. Si sigue estas instrucciones, estará a salvo de la exposición a agentes químicos. Tenga en cuenta que cada persona reacciona de manera diferente a los agentes químicos y que usted puede tener hipersensibilidad a un agente químico en particular que no afecta a sus compañeros de trabajo. Abandone el área ante el primer signo de una reacción alérgica y busque atención médica.

groso involucrado y el alcance y la naturaleza del trabajo. Un respirador purificador de aire es, como su nombre lo indica, un respirador que elimina los contaminantes del aire que inhala el usuario. Los respiradores pueden dividirse en los siguientes tipos: removedor de partículas (filtro mecánico), removedor de vapores y gases (filtro químico) y una combinación de removedor de partículas y removedor de gases y vapores. Los respiradores removedores de partículas están diseñados para proteger al usuario de la inhalación de partículas que se encuentran en la · atmósfera ambiente. Pueden estar diseñados para

proteger contra un tipo único de partículas (como polvo tóxico, polvo suelto, rocío, emanaciones metálicas, o polvo productor de neumoconiosis) o contra diversas combinaciones de estos tipos. Los · respiradores removed ores de gases y vapores están diseñados para proteger al usuario de la inhalación de gases y vapores que se encuentran en la atmósfera ambiente. Están diseñados como máscaras de gas, respiradores de cartucho químico (respiradores de gas no de emergencia) y respiradores de autorrescate. Pueden estar diseñados para brindar protección contra un gas simple (como el cloro), un tipo único de gas (como los gases ácidos) o una combinación

Section VI - Spill and Leak Procedures Steps to Be Taken in Case Material is Released or Spilled

Isolate from oxidizers, heat, sparks, electric equipment, and open flames.

Waste Disposal Method

Recycle ar incinerate observing local, state and federal health, safety and pollution laws. Precautions to Be Taken in Handling and Storing

Store in a cool dry area . Observe label cautions and instructions. Other Precautions

SEE ATTACHMENT PARA #3

Section VII - Personal Protection lnformation Respiratory Protection (Specify Type)

Suitable far use with organic solvents Ventilation

Local Exhaust

Special

preferable

Mechanical ( Genera~

Other

acceptable

recommended (must not dissolve in solvents)

Protective Gloves

Eye Protection

none none

goggles

Other Protective Clothing or Equipment

none Work/Hygenic Practices

Figura 15

Use with adequate ventilation. Observe label cautions.

Parte de una MSDS (hoja de seguridad de materiales).

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.33

de tipos de gases (como los gases ácidos y los vapores orgánicos). Si se le exige utilizar un dispositivo protector respiratorio, debe ser ev aluado por un médico para garantizar que sea físicamente apto para utilizar un respirador. Luego deberá recibir instrucciones completas sobre el uso del respirador. Todo trabajador cuyo trabajo conlleve utilizar un respirador debe mantener la cara sin vello facial en el área del sello. ¡ADVERTENCIA! No utilice respiradores salvo que sea apto para hacerlo y comprenda totalmente su uso. Al igual que con todas las reglas de seguridad, siga el programa y las políticas respiratorias de su empleador.

El equipo protector respiratorio debe inspeccionarse de manera regular y mantenerse en buenas condiciones. El equipo respiratorio debe limpiarse correctamente con frecuencia y almacenarse en un envase higiénico, a prueba de polvo.

13.0.0

♦

ASBESTO

El asbesto es un material a base de minerales, resistente al calor y a los agentes químicos corrosivos. De acuerdo con su composición química, las fibras de asbesto tienen una textura que varía entre gruesa y sedosa. Las propiedades que hacen que las fibras de asbesto sean tan valiosas para la industria son su alta resistencia a la tracción, flexibilidad, resistencia al calor y a los agentes químicos y sus buenas propiedades de fricción. Las fibras de asbesto entran mediante la inhalación de partículas presentes en el aire o por ingestión y pueden incrustarse en los tejidos del sistema respiratorio o digestivo. La exposición al asbesto puede provocar numerosas enfermedades discapacitantes o fatales. Entre estas enfermedades podemos mencionar la asbestosis (una enfermedad tipo enfisema), cáncer de pulmón, mesotelioma (un tumor cancerígeno que se propaga rápidamente en las células de las membranas que cubren los pulmones y los órganos corporales) y cáncer gastrointestinal. El uso de asbesto se prohibió en 1978. Dado que el asbesto aún permaneció en las líneas de fabricación durante un tiempo después de su prohibición, se debe suponer que cualquier instalación construida antes de 1980 contiene asbesto. El propietario debe revisar todas las reglas de trabajo necesarias para trabajar de

Equipo respiratorio alterado Un trabajador independiente aplicó un revestimiento a base de solventes al interior de un tanque. En lugar de utilizar el respirador adecuado, utilizó mangueras de suministro de aire no estándar y alteró la máscara. Todas las juntas y ranuras de ventilación estaban selladas con cinta. Se cayó y no fue encontrado hasta varías horas después.

Moraleja: nunca altere ni improvise equipos de seguridad.

manera segura en tomo al asbesto. Entre los productos comunes que contienen asbesto podemos mencionar el aislamiento térmico de tuberías, rociado ignífugo (tratamientos contra fuego aplicados con rociado), mastique para conductos y aislamiento, cerámicos para piso, cerámicos para techo, aislamiento de techos, revestimiento exterior de edificios, aislamiento de cables antiguos, e incluso tuberías. Como electricista no debe perforar ni trabajar con asbesto; sólo puede ser entrenado para trabajar en cerca de él cuando pueda hacerse de manera segura. El trabajo con asbesto es una tarea que requiere entrenamiento especial y equipo protector. Los siguientes letreros deben colocarse en las áreas que contengan asbesto:

PELIGRO ASBESTO PELIGRO DE CÁNCER Y ENFERMEDADES PULMONARES SÓLO PERSONAL AUTORIZADO EN ESTA ÁREA SE REQUIEREN RESPIRADORES Y VESTIMENTA PROTECTORA

PELIGRO CONTIENE FIBRAS DE ASBESTO EVITE GENERAR POLVO PELIGRO DE CÁNCER Y ENFERMEDADES PULMONARES

2.34 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

14.0.0 ♦ BATERÍAS Trabajar cerca de baterías de celdas húmedas puede ser peligroso si no se toman las precauciones adecuadas. Las baterías generalmente producen gas de hidrógeno como subproducto. Cuando el hidrógeno se combina con el aire, la mezcla puede ser explosiva en la concentración adecuada. Por este motivo, está estrictamente prohibido fumar en las salas de baterías y sólo se pueden utilizar herramientas con aislamiento. La ventilación adecuada también reduce la posibilidad de_explosión en las áreas de baterías. Siga los procednn1entos de su empresa para trabajar cerca de baterías. Además, asegúrese de que se sigan los procedimientos de su empresa para levantar baterías pesadas. (( [] l) ¡ADVERTENCIA! □

Los elevadores de tijera a batería pueden tener baterías no selladas que requieren revisión y llenado hasta el tope. Nunca utilice una llama para revisar una batería: puede provocar una explosión. Cargar las baterías con bajos niveles de agua puede dañarlas.

PRECAUCIÓN Si entra en contacto con á_cido de una batería, lave con agua la superficie afectada y repártelo inmediatamente a su supervisor.

15.0.0 ♦ BPC V LÁMPARAS DE VAPOR Lo~ ~PC (bifenilos policlorados) son agentes qunn1cos que se comercializaban bajo diferentes nom~re~ comerciales como aislantes o refrigerantes hqmdos en los transformadores antiguos. Además de utilizarse en los transformadores antiguos, ~os BPC también se encuentran en algunos capacltores de gran tamaño y en los transformadores de lastre pequeños que se utilizan en la iluminación de calles y en lámparas fluorescentes comunes. La eliminación de estos materiales está regulada por la EPA (Agencia de Protección Ambiental) de los Estados Unidos y debe realizarse a través de una empresa de eliminación de residuos regulada. Sea muy cuidadoso y siga los procedimientos de su empresa. ((

l) ¡ADVERTENCIA!

□

a

14.1.0 Ácidos Las baterías también contienen ácido, que quema la piel humana y muchos otros materiales. Entre los elementos comunes del equipo protector personal para trabajar con baterías podemos mencionar delantales a prueba de químicos, mangas, l?~antes, máscaras y anteojos para evitar que el ac1do entre en contacto con la piel y los ojos. Siga los pro~edimientos de su lugar de trabajo para el tratamiento de los derrames de estos materiales. Además, conozca la ubicación de primeros auxilios al trabajar con estos agentes químicos.

14.2.0 Estaciones de lavado Dado que existe la posibilidad de que el ácido de las baterías entre en contacto con los ojos o la piel de una persona, las estaciones de lavado se encuentran cerca de las salas de baterías. No conecte ni desconecte baterías sin la supervisión adecuada. Todos los que trabajan en el área deben conocer la ubicación de la estación de lavado más cercana y cómo utilizarla. El ácido de las baterías debe eliminarse de la piel y los ojos con gran cantidad de agua o una solución neutralizante.

No entre en contacto con BPC. Presentan una serie de riesgos graves para la salud, incluido daño pulmonar y cáncer.

Además, las lámparas de vapor (como las fluorescentes, de haluro o vapor de mercurio) deben reciclarse. Los tubos deben empaquetarse y manejarse con cuidado para evitar que se quiebren.

16.0.0 ♦ PROTECCIÓN CONTRA CAÍDAS Todos los empleados deben recibir entrenamiento documentado antes de trabajar en un área donde exista la posibilidad de exposición a una caída de 6 pies (1,82 m) o más. Este entrenamiento se debe renovar cada año y debe incluir seguridad en escaleras. La regla de 6 pies (1,82 m) no se aplica a las escaleras, los andamios y elevadores mecánicos, que tienen sus propias normas.

16.1.0 Procedimientos de protección contra caídas La protección contra caídas se debe utilizar cuando los empleados se encuentran sobre una superficie de tránsito o trabajo que esté a 6 pies (1,82 m) o más de altura con respecto a un nivel inferior y que tenga un borde o lado sin protección. Las áreas abarcadas incluyen, por ejemplo, las siguientes:

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.35

• • • • • •

Pisos o entrepisos terminados y no terminados Pasarelas o rampas provisorias o permanentes Superficies de techo terminadas o no terminadas Vías para levantes y columnas de elevadores Orificios de pisos, techos o pasarelas Trabajar a 6 pies (1,82 m) de altura con respecto a equipos peligrosos

Excepción: si el equipo peligroso no tiene protección, la protección contra caídas debe utilizarse en todas las alturas, independientemente de la distancia de caída. La figura 16 muestra un barandal provisorio simple instalado en las escaleras de una vivienda en construcción. La figura 17 muestra un sistema de barandales complejo utilizado durante la construcción de una tienda comercial. La gran abertura central albergará finalmente las escale. ras mecánicas del edificio.

estos se deben asegurar para evitar una desviación mayor que 3" (7,62 cm) hacia adentro, hacia fuera o hacia arriba de las 42" (1,06 m) requeridas. • No se permite material de bandas para la construcción de barandales. Los barandales con cable requieren la utilización de abrazaderas de cable sobre el cable. Las abrazaderas deben ser forjadas y no maleables. Deben estar torsionadas e instaladas correctamente. Asegúrese de que la abrazadera no dañe la línea de soporte de carga. NOTA Estas capacidades nominales se aplican a todas las partes del sistema de rieles (como los anclajes, material de anclaje y abrazaderas) . Los barandales no pueden utilizarse para asegurar los PFAS (sistemas personales de supresión de caídas), salvo que estén diseñados para soportar 5000 libras (2,26 kg) por persona.

NOTA Las superficies de tránsito o trabajo no incluyen escaleras, andamios, vehículos ni remolques. Además, un borde o lado sin protección es un borde o lado donde no hay sistema de barandales de 39" (99,06 cm) de altura como mínimo.

Según OSHA, ningún empleado puede estar expuesto a una caída mayor de 6 pies (1,82 m). Esto se conoce como protección contra caídas del 100 %. El empleado debe estar protegido por uno de los siguientes elementos en orden de prioridad: l. Sistemas de barandales 2. PFAS (sistemas personales de supresión de caídas) 3. Sistema de zona de acceso controlado u otro sistema administrativo

102F16.EPS

Figura 16

Barandal provisorio en las escaleras.

Figura 17

Sistema de barandal complejo.

16. 1. 1 Sistemas de barandales Los sistemas de barandales deben construirse de la siguiente manera: • Los rieles superiores deben tener unos 42" (1,06 m) (±3" [7,62 cm]) y ser capaces de soportar 200 libras (90,71 kg). • Los rieles medios deben estar a 21" (53,34 cm) (±3" [7,62 cm]) y ser capaces de soportar 150 libras (68,03 kg). • El tablón de pie debe tener 4" (10,16 cm) de altura y estar a una distancia de no más de V4" (0,63 cm) con respecto al piso, para permitir el drenaje. • Los barandales pueden construirse con tuberías, cadenas, 2 x 4 o cables. • Las cadenas y los cables requieren indicadores cada 6 pies (1,82 m). En caso de utilizar cables,

102F17.EPS

2.36 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Se deben instalar líneas de advertencia, letreros o barricadas alejados del borde al menos 6 pies (1,82 m). De esta manera, si alguien cae sobre la barrera, no caerá al nivel inferior.

16.1.2 PFAS (sistemas personales de supresión de caídas) Los PFAS brindan supresión de caída luego de que un empleado cae. Para que sea eficaz, este equipo debe estar seleccionado, inspeccionado, colocado, anclado y con buen mantenimiento. El sistema completo generalmente se compone de un arnés completo para el cuerpo, una cuerda y un dispositivo de anclaje. Arneses completos para el cuerpo: son el único equipo aceptable para utilizar en los PFAS. Seleccione el arnés adecuado de acuerdo con su género y su tamaño. Inspeccione el equipo antes de utilizarlo. Los arneses deben utilizarse ajustados (pero no demasiado) con todas las tiras requeridas colocadas. Al colocarlo correctamente, debe poder deslizar dos dedos debajo de las tiras sin dificultad. El aro en D en la parte posterior del arnés debe centrarse entre los omóplatos. Des. pués de colocarse el arnés, solicite a un compañero de trabajo que tire fuerte del aro en D. Debe sentir el agarre en torno a los muslos, el pecho y los glúteos. Los trabajos que requieren posicionamiento deben realizarse utilizando un arnés completo para el cuerpo con aros en D laterales. No se permiten cinturones de seguridad.

¿Qué tiene mal esta fotografía?

Cuerdas: se utilizan para conectar el arnés al punto de conexión. Como ningún empleado puede estar expuesto a una caída mayor de 6 pies (1,82 m), las cuerdas estándar no deben superar esta longitud. Con un arnés bien colocado, puede estar expuesto a una fuerza de 1800 libras (816,46 kg) . El uso de cuerdas que absorban impactos o cuerdas retráctiles puede reducir esa fuerza a una de 181 libras (82,10 kg) a 400 libras (181,43 kg) a 600 libras (272,15 kg). Los amortiguadores de golpes disminuyen la velocidad hasta lograr que el empleado se detenga por medio de la apertura de costuras y elongaciones hasta un máximo de 42" (1,06 m). Todas las cuerdas deben tener ganchos de bloqueo de cierre instantáneo. Nunca coloque dos ganchos de bloqueo de cierre instantáneo en el mismo aro en D, ya que pueden enredarse y romper las compuertas relativamente débiles. La figura 18 muestra a un electricista ajustando una lámpara de una luminaria empotrable exterior mientras cuelga de la ventana de un piso 15. Para lograr protección adicional, está conectado a dos cuerdas en dos aros en D separados. Al escalar se requiere una cuerda de doble extremo. Al escalar, usted no puede desenganchar la cuerda para moverla a otro anclaje y conservar una protección contra caídas del 100 %. Por lo tanto, con dos cuerdas, puede "caminar" hasta el lugar donde está trabajando. Las cuerdas retráctiles vienen en diversos tamaños que van desde los 10' (3,04 m) hasta más de 150' (45,72 m). La figura 19 muestra un trabajador atado a una cuerda retráctil mientras trabaja en un elevador de aguilón. Las cuerdas retráctiles se utilizan cuando el movimiento o la cercanía con el suelo hace que las cuerdas estándar sean ineficaces o ineficientes. Las cuerdas retráctiles pueden tener un largo mayor que 6' (1,82 m) porque cuando se produce una caída logran un agarre dentro de los 2' (0,60 m). Esta reacción rápida también elimina la necesidad de contar con un amortiguador de golpes.

(( [J l)

□

¡ADVERTENCIA! No alinee un amortiguador de golpes con una cuerda retráctil porque puede interferir con la respuesta rápida de la cuerda retráctil.

Dispositivos de anclaje: los dispositivos y puntos de anclaje son la interfaz entre los PFAS (sistemas personales de supresión de caídas) y la estructura a la que están conectados. Este punto debe soportar 5000 libras (2267,96 kg), que equivale a una camioneta grande con cabina extendida.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.37

Las cuerdas no se pueden enrollar en un anclaje y luego atarse, salvo que estén diseñadas especialmente con bandolas. Las bandolas son tejidas, tienen 2" (5,08 cm) de ancho y vienen con la longitud necesaria, con dos aros en D de diferentes medidas. Las bandolas se pasan sobre cualquier objeto que usted vaya a conectarles y se enrollan para reducir la longitud de la cuerda. También se utilizan abrazaderas de viga, colgadores de alambre y otros dispositivos manufacturados para aplicaciones específicas. Proceso de inspección de equipos: todos los PFAS (sistemas personales de supresión de caídas) se deben inspeccionar al recibirlos y antes de cada uso. Revise el rótulo del fabricante para ver la fecha de inspección de fábrica. Si el equipo para caídas no tiene fecha, debe desecharse inmediatamente. Observe cuidadosamente el tejido. Si nota quemaduras, costuras abiertas, hilos marcadores de color, arandelas distorsionadas, lengüetas de hebillas dobladas o agrietadas, aros en D distorsionados o telas, dobladas, agrietadas o extraídas, retire los PFAS de servicio. Las cuerdas retráctiles también deben someterse al mismo proceso de inspección que los otros PFAS. Además, debe extraer la cuerda completa para inspeccionarla, dejar que se retraiga y luego extraer entre 2' (0,60 m) y 4' (1,22 m) de cuerda y darle un tirón rápido para ver si se traba correctamente. Si cualquiera de estas inspecciones falla, el equipo se debe destruir inmediatamente o rotularse como NO UTILIZAR y devolverse al taller.

¿Qué tiene mal esta fotografía?

¡ADVERTENCIA! Todo el equipo de protección contra caídas que haya estado involucrado en una caída debe retirarse de servicio y destruirse. Todos los empleados involucrados en una caída deben recibir atención médica, incluso si sienten que no han recibido lesiones. Las caídas pueden producir lesiones internas que no son evidentes de inmediato para la víctima.

Rescate: nunca jale a una persona hacia arriba tomándola de su protección contra caídas, rescátela siempre con escaleras o equipos desde abajo. Si el equipo estándar no está disponible para brindar rescate, se debe crear un plan antes de continuar con el trabajo. Los rescates deben realizarse desde abajo con escaleras, elevadores o andamios. l) ¡ADVERTENCIA!

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□ □

Salvo que una persona esté en peligro inmediato, nunca intente levantarla por la cuerda. Esto podría provocar una caída adicional del trabajador herido o lesionar a los rescatistas.

Llame inmediatamente al departamento de bomberos para que colabore con las tareas de resca te, salvo que pueda rescatar a la persona sin ayuda. El rescate debe realizarse tan pronto como sea posible, ya que colgar de un arnés presenta peligros adicionales. Si cae y queda colgado, siga moviéndose mientras espera el rescate. Esto ayudará a mantener la circulación en las extremidades inferiores. ATE LOS CABOS INDEPENDIENTES A DIFERENTES ANILL S EN D

102SA14.EPS

102F18.EPS

Figura 18

2.38 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Electricista atado a dos cuerdas.

(( ~

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8

ados deben recibir capacitación sobre el uso del sistema de protección de caídas antes de comenzar el trabajo.

¡ADVERTENCIA! Todo empleado cuyo peso -con sus herramientas incluidas- exceda los 31 O libras (140,61 kg) no puede utilizar protección contra caídas, ya que ese es el peso máximo para el que está diseñada.

16. 1.3 Zonas de acceso controlado

Selección de PFAS (sistemas personales de supresión de caídas): el tipo de sistema seleccionado depende de los riesgos de ~aída relacionados co~ el trabajo a realizar. En pnmer lu9~r~ el supervisor de la obra debe realizar un analisis de nesgos antes de comenzar el trabajo. De acuerdo con el análisis de riesgos, el supervisor de la obra y el gerente de proyecto, co~junta,ment: con el gerente de seguridad, seleccionaran el sistema de protección de caídas adecuado. Todos los emple-

En ocasiones, no se puede colocar un barandal en tomo al edificio. En estos casos se debe instalar una zona de acceso controlado. Una zona de acceso controlado puede estar compuesta de protecciones, barricadas, sistemas de identificaciones y otras medidas administrativas. La figura 20 muestra una zona de acceso controlado en un techo. Observe que la barricada está ubicada a 6' (1,82 m) del borde. De esta manera, si alguien tropieza con la barricada, no se caerá del techo.

A 6' (1,82 m) DEL BORDE 102F20.EPS

Figura 20

Zona de acceso controlado.

CABO RETRAÍBLE 102F19.EPS

Figura 19

Protección contra caídas adecuada en un elevador de aguilón.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.39

¿ Qué tiene mal esta fotografía?

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Juntar las piezas Este módulo describió un enfoque profesional con respecto a la seguridad eléctrica. ¿En qué se diferencia esta mirada profesional de las conductas diarias? ¿Cuáles considera que son las características principales de una filosofía profesional de la seguridad?

2.40 . ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

1. Los principales riesgos p otencialmente fatales en una obra de construcción incluyen tod os los siguientes excepto _ _. a. caídas b. choque eléctrico

c. golpes o aplastamiento por objetos que caigan o salgan despedidos d. quemaduras químicas 2. Si el corazón de una persona comienza a

fibrilar debido a un choque eléctrico, la solución es _ _ a. dejar a la persona sola hasta que la fibrilación se detenga b. sumergir a la persona en agua helada c. utilizar la maniobra de Heimlich d. hacer que una persona calificada utilice el equipo de desfibrilación de emergencia 3. Los conductores de bajo voltaje casi

nunca provocan lesiones. a. Verdadero b. Falso 4. Los guantes de hule Clase 00 se utilizan al

trabajar con voltajes menores que _ _. a. 500 voltios b. 1.000 voltios c. 5.000 voltios d. 7.500 voltios 5. Uno de los usos importantes de las varas

con aislamiento para trabajo en alta tensión es _ _ a. cambiar barras colectoras b. probar el voltaje c. cambiar fusibles d . probar la continuidad ·

6. ¿Cuál de estas afirmaciones describe correctamente una herramienta autom ática con doble aislamiento? a. Tiene doble aislamiento en el cable de alimentación. b . Puede utilizarse de manera segura en lugar de una herramienta con puesta a tierra. c. Está fabricada totalmente en plástico u otro material no conductor. d . La herramienta completa está recubierta en hule. 7. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones corresponde a un procedimiento de rotulación y bloqueo? a. Sólo el supervisor puede instalar dispositivos de rotulación y bloqueo. b . Si participan varios empleados, sólo el primer empleado en llegar al desconectar aplica el equipo de rotulación y bloqueo. c. Los dispositivos de rotulación y bloqueo aplicados por un empleado pueden retirarse por otro empleado, siempre que pueda verificarse que el primer empleado ya se ha retirado. d . La instalación de los dispositivos de rotulación y bloqueo está a cargo de todo empleado autorizado que participa en el trabajo. 8. El NEC®brinda los requisitos para realizar instalaciones eléctricas seguras, mientras que la NFPA 70E provee orientación para crear lugares de trabajo eléctrico seguros. a. Verdadero b. Falso 9. ¿Cuál es la distancia correcta entre los pies de una escalera recta y la pared? a. un cuarto de la altura de trabajo de la escalera b. la mitad de la altura de la escalera c. 3 pies (0,91 m) d. un cuarto de la raíz cuadrada de la altura de la escalera

MÓDULO 26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.41

10. ¿Cuáles son las distancias mmrmas y

máximas (en pulgadas) que se puede extender una placa de andamio más allá de su soporte de extremo? a. 4; 8 (10,16 cm; 20,32 cm) b. 6; 10 (15,24 cm; 25,40 cm) c. 6; 12 (15,24 cm; 30,48 cm) d. 8; 12 (20,32 cm; 30,48 cm) 11. Todos los siguientes se consideran espa-

cios cerrados excepto una _ _ . a. trinchera de 3 pies (0,91 m) b. alcantarilla c. tubería d . boca de inspección

12. La mejor manera de protegerse de los

riesgos de los solventes es _ _. a. utilizar siempre guantes vinílicos y una máscara filtrante de papel b. consultar a su supervisor o a un compañero de trabajo c. consultar al proveedor d. leer y cumplir todas las instrucciones de la MSDS (hoja de seguridad de materiales) del producto

13. El asbesto se prohibió en _ _; por lo tanto, debe suponer que cualquier instalación construida antes de contiene asbesto. a. 1943;1945 b. 1964; 1966 c. 1978;1980 d. 1988; 1990 14. Puede desechar las lámparas de vapor

con la basura común siempre que las envuelva bien para evitar que se rompan. a. Verdadero b. Falso 15. Un punto de anclaje de un sistema perso-

nal de supresión de caídas debe ser capaz de soportar _ _. a. 250 lb (113,40 kg) b. 500 lb (226,80 kg) c. 1.000 lb (453,59 kg) d. 5.000 lb (2.267,96 kg)

2.42 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

La seguridad debe ser su preocupación en todo momento para no convertirse en víctima de un accidente o en la causa de uno. OSHA y su empleador le proveen a usted los requisitos de seguridad y las prácticas seguras de trabajo. Es fundamental que cumpla todos los requisitos de seguridad y siga los procedimientos y las prácticas seguras de trabajo de su empleador. Además, debe ser capaz de identificar los riesgos potenciales de seguridad de su lugar de trabajo. Las consecuencias de una conducta peligrosa en el lugar

¡

de trabajo generalmente pueden ser costosas, dolorosas o incluso fatales. Reporte inmediatamente cualquier acto o condición peligrosa a su supervisor. También debe informar inmediatamente a su supervisor todos los accidentes, lesiones y enfermedades relacionados con el trabajo. Recuerde: las técnicas de construcción adecuadas, el sentido común y una buena actitud de seguridad lo ayudarán a prevenir accidentes, lesiones y muertes.

Notas

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.43

'' '

---.

Cuestionario· de ·términos clave 1. La patología potencialmente mortal del corazón en la que las fibras musculares se contraen de manera irregular se conoce como

4. Un(a) _______ desenergizará un cir-

cuito o una parte de éste si la corriente a tierra supera algún valor predeterminado. 5. Un(a) _ _ _ _ _ _ tiene un enchufe de

2.

Toda herramienta construida en material no conductor, de manera de quedar aislada de la energía eléctrica es un(a) _ _ _ _ _ __

3.

Los / Las _______ son agentes químicos que generalmente se encuentran en los líquidos que se utilizan para refrigerar ciertos tipos de transformadores y capacitores de gran tamaño.

tres clavijas en el extremo del cable de alimentación o cualquier otro medio para garantizar que la corriente de fuga se desplace a tierra sin pasar por el cuerpo del usuario.

Términos clave del oficio BPC (bifenilos policlorados) Fibrilación Herramienta con doble aislamiento/ sin tierra Herramienta con puesta a tierra Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra (GFCI)

2.44 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Michael J. Powers Tri-City Electrical Contractors, lnc.

¿Cómo eligió una carrera en el campo de la electricidad? Luego de "quemarme" con una carrera en la administración de locales de comidas rápidas, decidí optar por un campo completamente diferente. Mi padre era electricista.

¿Cuál cree que fue el mayor factor que contribuyó a su éxito? Elegir una empresa que reconoce y recompensa a los trabajadores competentes y dedicados, y les brinda el apoyo y la orientación para permitirles desarrollarse y tener éxito en la industria.

Cuéntenos sobre su aprendizaje profesional. ¡Fue excelente! Trabajé bajo la supervisión de varios electricistas expertos y tuve una muy buena selección de profesores. En mis cuatro años de aprendizaje profesional, pude trabajar en varias tareas, desde matrices fotográficas, hasta casetas y universidades.

¿Qué tareas comprende su trabajo actual? Soy responsable de los procedimientos y las prácticas seguras de trabajo del equipo de gerencia de obra en Tri-City Electrical Contractors, que actualmente cuenta con un personal de más de 1100 empleados. También colaboro en el desarrollo, la implementación y la administración del programa de entrenamiento, desde el aprendizaje profesional hasta el entrenamiento interno y tercerizado.

¿Qué puestos ocupó y cómo lo ayudaron a alcanzar ·su posición actual? · Fui aprendiz de electricista, técnico electricista, superintendente de puestos de trabajo, maestro electricista y actualmente soy director de entrenamiento y seguridad corporativa. Los conocimientos que adquirí en cuanto a teoría eléctrica en la escuela de aprendizaje profesional y al prepararme para los exámenes de certificación, además de la experiencia práctica en más de treinta años de trabajo fueron un entrenamiento excelente para mi puesto actual. También trabajo en el equipo de autores del Programa de Estudios en Electricidad de NCCER, lo que me ha brindado no sólo la oportunidad de compartir lo aprendido, sino también una excelente manera de mantenerme actualizado en otras áreas, al reunirme con electricistas de diferentes disciplinas (contamos con electricistas comerciales, residenciales e industriales en el equipo, además de instructores).

¿Qué consejo les daría a los estudiantes? El entrenamiento, en todos sus aspectos, es la clave del éxito y el progreso en la industria. Cada vez que les ofrezcan una oportunidad de entrenamiento, tómenla, incluso si no les parece importante en el momento. Con el correr del tiempo, todos los conocimientos pueden aplicarse a alguna situación. Y lo más importante, ¡diviértanse! La industria de la construcción está compuesta de buenas personas. Creo firmemente que los trabajadores de la construcción, como grupo, son mucho más sinceros y directos que cualquier otro grupo semejante. Perdón, ¿dije "grupo semejante"? Pues no: no existe un grupo semejante. ¡Los trabajadores de la construcción son los que construyen los Estados Unidos de América!

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.45

BPC (bifenilos policlorados): agentes químicos

Herramienta con puesta a tierra: herramienta

tóxicos que se pueden encontrar en líquidos utilizados para refrigerar determinados tipos de transformadores y condensadores de gran tamaño. Fibrilación: contracciones irregulares y muy rápidas de las fibras musculares del corazón, que generan la descoordinación entre los latidos cardíacos y el pulso.

eléctrica con un enchufe de tres clavijas en el extremo del cable de alimentación o cualquier otro medio para garantizar que la corriente de fuga se desplace a tierra sin pasar por el cuerpo del usuario. El enchufe a tierra está unido al marco conductor de la herramienta.

Herramienta con doble aislamiento / sin tierra: herramienta eléctrica construida de manera que la misma quede aislada de la electricidad. Está construida con material no conductor.

Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra (GFCI): dispositivo de protección que funciona para desenergizar un circuito (o una parte del mismo) en un determinado período de tiempo, cuando una corriente a tierra supera algún valor predeterminado. Este valor es inferior al requerido para que se dispare el dispositivo protector de sobrecorriente del circuito de abastecimiento.

2.46 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas. 29 CFR Parts 1900-1910, Standards far General Industry. Occupational Safety and Health Administration, U.S. Department of Labor.

29 CFR Part 1926, Standards far the Canstructian Industry. Occupational Safety and Health Administration, U.S. Department of Labor. Natianal Electrical Cade® Handbaak, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association. Standard far Electrical Safety in the Warkplace, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

MÓDULO ES26102-08 ♦ SEGURIDAD ELÉCTRICA 2.47

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/ olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Nú mero(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

Corredor de acceso a rieles de transporte de Reno El ReTRAC (corredor de acceso a rieles de transporte de Reno) , el proyecto de obra pública más grande realizado en Nevada, incluye el diseño y la construcción de una trinchera del tren de 2, 1 millas (3,38 km) de largo, 54 pies (16,45 m) de ancho y 33 pies (10,05 m) de profundidad que pasa por el centro de Reno. El proyecto ReTRAC se creó con el método de diseño/construcción, lo que redujo el tiempo de construcción, el impacto en el tráfico y los costos.

ES26103-08

ES26103-08

Introducción a los circuitos eléctricos Los temas q.ue vamos a presentar en este módulo comprenden: 1.0.0 2.0.0 3.0 .0 4.0 .0 5.0.0 6.0.0 7.0.0 8.0.0 9.0.0 10.0.0

Introducción ........ .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Teoría atómica ....... . ..... ... ... . ......... ... 3.3 Generación y distribución de energía eléctrica ..... ... 3 .6 Carga y corriente eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 Ley de Ohm ... . .. ... .. .... . ... ...... . ...... . 3.11 Representación esquemática de los elementos de un circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12 Resistores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12 Circuitos eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.16 Instrumentos para medir la electricidad .. .. ......... 3.18 Potencia ..... .. .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.21

Gen

des

Un buen entendimiento de la teoría eléctrica es la base para que las instalaciones eléctricas y la solución de problemas eléctricos sean exitosas y seguras. La teoría eléctrica incluye el estudio de los átomos, sus reacciones y su participación en los circuitos eléctricos. Los electricistas deben entender la teoría eléctrica para comprender completamente las funciones del voltaje, la corriente y la resistencia en los sistemas eléctricos. La acción primaria en cualquier circuito o sistema eléctricos diseñados es controlar el flujo de electrones. Los electricistas deben saber qué son los electrones, qué los hace fluir, cómo se controla su flujo y cómo se utiliza dicho flujo para generar energía. Asimismo, deben saber qué sucederá en caso de que ocurriera un flujo de electrones accidental o catastrófico. Un buen entendimiento de la teoría eléctrica les permite a los electricistas realizar instalaciones de calidad y solucionar problemas de un circuito o sistema eléctricos con rapidez y eficiencia. Estos conocimientos son fundamentales para una carrera exitosa como electricista.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC® son marcas registradas de National Fire Protection Association, !ne., Quincy, MA02269. En este módulo, todas las referencias al National Electrical Code®y NEC®se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos

Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Definir el voltaje e identificar las maneras en que puede producirse. 2. Explicar la diferencia entre conductores y aisladores. 3. Definir las unidades de medida que se utilizan para medir las propiedades de la electricidad. 4. Identificar los medidores que se utilizan para medir el voltaje, la corriente y la resistencia. 5. Explicar las características básicas de los circuitos paralelos y en serie.

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales

L E

ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

e

T R 1

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

1 D

oficio Aislador Amperímetro Amperio (A) Átomo Batería Caída de voltaje · Capa de valencia Circuito en serie Circuito Conductor Corriente Culombio Electrón Esquemático Joule G) Kilo Ley de Ohm

Materia Mega Neutrón Núcleo Ohmímetro Ohmio (.Q) Potencia Protón Relé Resistencia Resistor Solenoide Transformador Vatio (W) Voltaje Voltímetro Voltio (V)

A

ES26107-08 Doblado manual

D

ES26106-08 Cajas de dispositivos

ES26105-08 Introducción al

National Electrical Code' ES26104-08 Teoría eléctrica ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

ES26102-08 Seguridad eléctrica

Materiales l. Lápiz y papel

2. Equipo protector personal adecuado 3. Calculadora Prerrequisitos

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 103CMAP.EPS

Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Curriculo básico y los módulos ES26101-08 y ES26102-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo y progresa hacia arriba. Los niveles de conocimiento aumentan a medida qqe av$a en el mapa del curso. Es posible que el auspici~dbr del programa de entrenamiento adapte el orden de entrenamiento.

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN La electricidad es una forma de energía que pueden utilizar los dispositivos eléctricos, como motores, luces, televisores, calentadores y muchos otros, para realizar trabajo. La electricidad también se utiliza para controlar dispositivos no eléctricos que realizan trabajo. Por ejemplo, los automóviles funcionan con un motor a gasolina, pero no se podrían arrancar ni apag~r sino . fuera por el sistema eléctrico. Para traba1ar con electricidad, es necesario saber cómo se produce y cómo actúa en los circuitos eléctricos. Escuchará la palabra "circuito" en todo el entrenamiento. Un circuito eléctrico contiene al menos una fuente de voltaje, una carga y conductores (cables) para transportar la corriente eléctrica (figura 1). El circuito también debe tener un medio para iniciar y detener la corriente, como un interruptor. La electricidad se trata de causa y efecto. La presencia de voltaje (voltios) en un circuito cerrado hará que fluya la corriente (amperios). Cuanto más voltaje aplique, más corriente fluirá. No obstante, la cantidad de resistencia (ohmios) que ofrece la carga al flujo de corriente también determinará la cantidad de flujo de corriente. A fin de convertir energía eléctrica en trabajo, la carga consume energía. La cantidad de energía que consume un dispositivo se conoce como potencia y se expresa en vatios (W). Las unidades_voltios (V), amperios, ohmios y vatios están relacionadas de tal manera que si una de ellas se modifica, las demás se ven proporcionalmente afectadas. Esta relación queda demostrada mediante principios matemáticos básicos que usted aprenderá en este módulo. También aprenderá cómo se produce la electricidad y cómo se utilizan los instrumentos de prueba para medirla.

tiva. Un ion negativo puede definirse como un átomo con carga negativa. Una de las propiedades de los iones cargados es que aquellos con la misma carga tienden a repelerse (separarse), mientras que aquellos con distinta carga se atraen mutuamente. El término "carga" puede tomarse para indicar una cantidad de electricidad que es positiva o negativa. La estructura de un átomo se explica mejor mediante un análisis detallado del átomo más sencillo, que es el del elemento hidróge~o. El átomo de hidrógeno que se muestra en la figura 2 está compuesto por un núcleo (que contiene un protón) y un único electrón que lo orbita. Mientras el electrón gira alrededor del núcleo, dos fuerzas opuestas lo mantienen en esta órbita. Una de estas fuerzas es la centrífuga, que tiende a hacer que el electrón se aleje mientras viaja alrededor de la órbita circular. La otra fuerza que actúa sobre el electrón es la electrostática, que tiende a hacer que el electrón se acerque al núcleo y se genera por la atracción mutua entre ~l núcleo positivo y el electrón negativo. En un radio determinado, ambas fuerzas se equilibrarán y darán una vía estable para el electrón. BOMBILLA ELÉCTRICA (CARGA) "

1

/

INTERRUPTOR BATERÍA (FUENTE) 103F01 .EPS

2.0.0 ♦ TEORÍA ATÓMICA Para entender la teoría eléctrica, primero debe entender los conceptos básicos de la teoría atómica. La teoría atómica explica la composición y el comportamiento de los átomos, así como ~a transferencia de electrones que resulta en el flu10 de corriente.

Figura 1

Circuito eléctrico básico.

ÓRBITA DEL ELECTRÓN

~

2.1.0 El átomo El átomo es la unidad más pequeña de un elemento que participa de un cambio químico en la forma de una partícula cargada. Dichas partículas cargadas se conocen como iones y son de dos tipos-positivos y negativos. Un ion positiv_o puede definirse como un átomo con carga posi-

Figura 2

3.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Átomo de hidrógeno.

¿Por qué preocuparse por aprender teoría? DJHRJL /Nf.EHNO

Muchos estudiantes se preguntan por qué necesitan preocuparse por aprender teoría sobre el funcionamiento de las cosas. Se preguntan: ¿por qué debo aprender cómo funci onan si sé cómo instalarlas? La respuesta es que si sólo sabe instalar algo (como soldar cables o conectar interruptores), eso es todo lo que podrá hacer. Por ejemplo, si desconoce el funcionamiento de su automóvil, ¿cómo puede solucionar sus problemas? La respuesta es: no puede. Puede solamente seguir cambiando las piezas hasta que finalmente encuentre la causa del problema. (¿Cuántas veces ha visto a algún mecánico hacer esto?). Recuerde que a menos que entienda cómo funcionan las cosas y por qué lo hacen, sólo podrá cambiar piezas. En cambio si conoce la teoría, lo que usted puede hacer no tiene límites.

• Un protón(+) repele a otro protón(+). • Un electrón(+) repele a otro electrón(+). • Un protón(+) atrae a un electrón(-). Un átomo contiene tres tipos de partículas subatómicas que son importantes para la electricidad: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones se encuentran en el centro o núcleo del átomo, mientras que los elec. trenes viajan en órbitas alrededor del núcleo. Dado que los protones son relativamente pesados, la fuerza repulsiva que trata de alejar a uno del otro en el núcleo del átomo tiene poco efecto. Las fuerzas de atracción y repulsión sobre materiales cargados ocurren por las líneas electrostáticas de fuerza que existen alrededor de materiales cargados. En un objeto con carga negativa, las líneas de fuerza del exceso de electrones se suman para producir un campo electrostático con líneas de fuerza que se acercan el objeto desde todas las direcciones. En un objeto con carga positiva, las líneas de fuerza del exceso de electrones se suman para producir un campo electrostático con líneas de fuerza que se alejan del objeto hacia todas las direcciones. Los campos electrostáticos se ayudan u oponen para atraerse o repelerse. 2. 1. 1 El núcleo

Cargas eléctricas Piense en las cosas con las que entra en contacto todos los días. ¿Cuáles son ejemplos de atracción electrostática?

mente neutros, no se les considera importantes en cuanto a la naturaleza eléctrica de los átomos. 2 . 1.2 Cargas eléctricas La carga negativa de un electrón es igual pero opuesta a la carga positiva de un protón. Las cargas de electrones y protones se conocen como cargas electrostáticas. Las líneas de fuerza asociadas con cada partícula producen campos electrostáticos. Debido a la manera en que estos campos actúan conjuntamente, las partículas cargadas pueden atraerse o rechazarse mutuamente. De acuerdo con la ley de cargas eléctricas, las partículas con las mismas cargas se repelen mientras que aquellas con cargas diferentes se atraen. Esto se muestra en la figura 3.

El núcleo es la parte central del átomo. Está constituido por partículas pesadas conocidas como protones y neutrones. El protón es una partícula cargada que contiene la unidad más pequeña 2.2.0 Conductores y aisladores conocida de electricidad positiva. El neutrón no La diferencia entre átomos, con respecto a la actitiene carga eléctrica. La cantidad de protones en vidad y equilibrio químicos, depende de la cantiel núcleo determina las diferencias entre los átodad y posición de los electrones incluidos en el mos de los elementos. átomo. En general, los electrones residen en gruSi bien el neutrón es en realidad una partícula ,. pos de órbitas conocidos como capas. Las capas en sí mismo, generalmente se piensa como un se organizan en ·escalones que corresponden a electrón o protón co:nibinados y es eléctricamente niveles fijos de energía. neutro. Dado que los neutrones son eléctrica-

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.3

LAS CARGAS OPUESTAS SE ATRAEN

Por otro lado, los aisladores no conducen la electricidad en gran medida y se utilizan cuando se desea evitar el flujo de electricidad. Compuestos tales como la porcelana y el plástico son buenos aisladores. Si bien los materiales como el germanio y el silicio no son buenos conductores, tampoco pueden utilizarse como aisladores ya que sus características eléctricas están entre las de los conductores y las de los aisladores. Estos materiales intermedios se clasifican como semiconductores. Tal como aprenderá más adelante en su entrenamiento, los semiconductores tienen un papel crucial en los circuitos electrónicos.

2.3.0 Magnetismo

LAS CARGAS IGUALES SE REPELEN 103F03.EPS

Figura 3

Ley de cargas eléctricas.

La capa externa de un átomo se llama capa de valencia y los electrones en ella se llaman electrones de valencia (figura 4). La cantidad de electrones de valencia determina la capacidad de un átomo de ganar o perder un electrón, lo que a su vez determina las propiedades químicas y eléctricas del átomo. Un átomo que carece únicamente de uno o dos electrones de su capa externa ganará electrones fácilmente para completar dicha capa, pero requiere más energía para liberar cualquiera de sus electrones. Un átomo con una cantidad de electrones relativamente pequeña en su capa externa, en comparación con el número de electrones necesario para completar la capa, perderá fácilmente estos electrones de valencia. Los electrones de valencia son lo que más se relacionan con la electricidad. Estos son los electrones que más fácilmente se liberan de su átomo original. Normalmente, un conductor tiene tres o menos electrones de valencia, un aislador tiene cinco o más, y los semiconductores generalmente tienen cuatro. Todos los elementos que constituyen la materia pueden colocarse en una de tres categorías: conductores, aisladores y semiconductores. Los conductores, por ejemplo, son elementos como el cobre o la plata que conducirán un flujo de electricidad con mucha facilidad. Gracias a sus buenas capacidades conductoras, forman cables y se utilizan siempre que se desee transferir energía eléctrica de un punto a otro.

El funcionamiento de muchos componentes eléctricos depende de la fuerza del magnetismo. Algunos ejemplos son motores, relés, transformadores y solenoides. El hierro magnetizado genera un campo magnético que consiste en líneas magnéticas de fuerza, también conocidas como líneas de flujo magnético (figura 5). El campo magnético atraerá o repelerá los objetos magnéticos en el campo. Cuanto más fuerza tenga el imán, más fuerza tendrá el campo magnético a su alrededor. Cada imán tiene un polo norte y un polo sur. Los polos opuestos se atraen mientras que los iguales se repelen. La electricidad también produce magnetismo. La corriente que fluye por un conductor produce un pequeño campo magnético alrededor del conductor. Si el conductor se emolla alrededor de una barra de hierro, se forma un electroimán (figura 6) que atrae y repele otros objetos magnéticos como in imán de hierro. Sobre esta base funcionan los motores eléctricos y otros componentes.

CAPA DE VALENCIA (EXTERIOR)

/

ELECTRÓN DE VALENCIA

Figura 4

3.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Capa de valencia y electrones.

103F04.EPS

3.0.0 ♦ GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

IMÁN PERMANENTE

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Figura 5

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Magnetismo.

103F06.EPS

Figura 6

Electroimán.

. La electricidad proviene de plantas generadoras de electricidad (figura 7) operadas por servicios públicos como su empresa eléctrica local. El vapor que producen las plantas termoeléctricas a carbón y de energía nuclear se utiliza para alimentar a generadores grandes conocidos como turbinas, que producen electricidad. También existen plantas de energía hidroeléctrica en las que el agua que fluye por las represas se utiliza para accionar las turbinas. La energía eléctrica que viaja por líneas de transmisión de larga distancia puede ser de hasta 750.000 V (voltios). Los transformadores se utilizan para bajar el voltaje a niveles más bajos a medida que alcanza subestaciones eléctricas y, finalmente, nuestros hogares, oficinas y fábricas. Por lo general, el voltaje que llega a los hogares es de unos 240 V. En la salida de la pared donde enchufamos aparatos pequeños, como televisores y tostadoras, el voltaje es de unos 120 V (figura 8) . Las estufas eléctricas, los secarropas, los calentadores de agua y los sistemas de aire acondicionado central generalmente requieren de los 240 V. Es posible que los edificios y las fábricas comer dales reciban en cualquier lugar desde 208 V hasta 575 V. Esto depende de la cantidad de energía que consuman sus máquinas.

Plantas hidroeléctricas Las plantas hidroeléctricas utilizan la energía que genera el agua cuando empuja las turbinas que producen electricidad.

CONCIENCIA

ECOLÓGICA

.

- ~ - ---_.,.~__.;._-- -·_...;.---

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103SA01 .EPS

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.5

ELECTRICIDAD GENERADA A 2.400-13.800 VOLTIOS

115.000-500.000 VOLTIOS

ESTACIÓN DE GENERACIÓN EL VOLTAJE SUBIÓ A LOS VALORES DE TRANSMISIÓN

SUBESTACIÓN, LOS VOLTAJES DESCENDIERON A LOS VALORES DE DISTRIBUCIÓN

POLO DE DISTRIBUCIÓN

LOS TRANSFORMADORES SOBRE POLOS (O ALFOMBRILLAS) REDUCEN EL VOLTAJE AL VALOR SECUNDARIO PARA USO EN VIVIENDAS Y PEQUEÑOS EDIFICIOS COMERCIALES

208, 480, 575 VOLTIOS COMO MÍNIMO SUMINISTRADOS A ESTABLECIMIENTOS COMERCIALES E INDUSTRIALES DE MAGNITUD (TANTO POR VÍA AÉREA COMO SUBTERRÁNEA)

103F07.EPS

Figura 7

4.0.0

Distribución de la energía eléctrica.

♦

CARGA Y CORRIENTE ELÉCTRICAS

Una carga eléctrica tiene la capacidad de mover otra carga mediante atracción o repulsión. La capacidad de una carga de realizar trabajo es su potencial. Cuando una carga difiere de otra, hay una diferencia de potencial entre ellas. La suma de la diferencia del potencial de todas las cargas en el campo electrostático se denomina fuerza electromotriz (FEM), tensión eléctrica o voltaje. El voltaje frecuentemente se representa con la letra V. La carga eléctrica se mide en culombios . Un electrón tiene 1,6 x 10-19 culombios de carga. Por lo tanto, son necesarios 6,25 x 1018 electrones para formar un culombio de carga, como se muestra a continuación.

1,6

X

1 = 6,25 x 1018 electrones 10- 19

De acuerdo con la ley de Coulomb, si dos partículas (una con carga Q1 y la otra con carga Q2) mantienen una distancia (d) de separación, la fuerza entre ellas es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas: Fuerza =

k

X

01

d2

X

02

Si Q1 y Q2 son ambas positivas o negativas, la fuerza es positiva (de repulsión). Si Q 1 y Q 2 tienen cargas opuestas, la fuerza es negativa (de atracción). La letra k equivale a una constante con un valor de 109•

3.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

'' ''

LÍNEAS DE ALTA TENSIÓN

¡ TRANSFORMADOR

\

1- - - ~ - -I

1

I¡

l 1

103F08. EPS

Figura 8

Distribución de energía interna.

4.1.0 Flujo de corriente El movimiento del flujo de electrones se llama corriente. Para producir corriente, una diferencia en potencial mueve los electrones. La intensidad de la corriente se indica con la letra J. La unidad básica en la que se mide la corriente es el amperio (A). Su símbolo es A. Un amperio de corriente se define como el movimiento de un culombio a lo largo de cualquier punto de un conductor durante un segundo de tiempo. Un culombio es igual a 6,25 x 1018 electrones; por lo tanto, un amperio es igual a 6,25 x 1018 electrones que se mueven a lo largo de cualquier punto de un conductor durante un segundo de tiempo. La definición de corriente puede expresarse como una ecuación: '

Q ·I=\ .T

Donde: Q

= corriente (amperios) = carga (culombios)

T

= tiempo (segundos)

1

La carga difiere de la corriente en que la primera (Q) es una acumulación de carga, mientras que la segunda (I) mide la intensidad de las cargas en movimiento. En un conductor, como un cable de cobre, los electrones libres son cargas que pueden ser forzadas a moverse con cierta facilidad mediante una diferencia de potencial. Si una diferencia de potencial se conecta en dos extremos de un cable de cobre, como se muestra en la figura 9, el voltaje que se aplica fuerza el movimiento de los electrones libres. Esta corriente es un flujo de electrones . desde el punto de carga negativa (-) en un extremo del cable, que se mueve por el cable hacia la carga positiva(+) en el otro extremo. El flujo de electrones va desde el lado negativo de la batería,

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.7

C;JRR/1 /JYffRNO

Los grandes transformadores de distribución en las subestaciones eléctricas bajan la electricidad al nivel requerido para la distribución local. Los transformadores de poste, como el que se muestra aquí, bajan el voltaje al necesario para hogares y negocios.

103SA02.EPS

Volta y las unidades de electricidad Un desacuerdo con un compañero científico acerca del movimiento de las patas de una rana hizo que el físico Alessandro Volta (siglo XVIII) teorizara que cuando ciertos objetos y sustancias químicas entran en contacto entre sí, producen una corriente eléctrica. Volta, que creía que la electricidad provenía únicamente del contacto entre metales, comenzó a usar el término "electricidad metálica". Para demostrar su teoría, colocó.dos discos, uno de plata y otro de zinc, en una solución de ácido débil. Cuando unió los discos con alambre, la electricidad fluyó por él. Por lo tanto, Volta trajo al mundo la batería, también conocida como pila voltaica. Luego, Volta necesitó una unidad para medir la fuerza del impulso eléctrico o la carga que fluye. Dicha medida es el voltio.

FLUJO DE ELECTRONES

CONDUCTOR DE HILO DE COBRE

·01

l.

ELECTRONES LIBRES EN MOVIMIENTO

e e e e e ee -

+ 11

CELDA DE BATERÍ/

Figura 9

1

pasa por el cable y alcanza el lado positivo de la batería. Por lo tanto, la dirección del flujo de corriente es desde un punto de potencial negativo a un punto de potencial positivo.

4.2.0 Voltaje ' '' (+02

J 103F09.EPS

Diferencia de potencial que causa la corriente eléctrica.

La fuerza que produce el movimiento de los electrones se denomina voltaje, diferencia potencial o fuerza electromotriz (FEM). El voltio es la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de un joule (J) para trasladar del uno al otro un culombio de electricidad. Una batería es uno de los tantos medios de crear voltaje. Esta crea químicamente una gran reserva de electrones libres en el terminal negativo (-). El terminal positivo (+) tiene

3.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

-

Coulomb y la ley de fu erza eléctrica CARRIL JHfERHO

En el siglo XVIII , el físico francés Charles de Coulomb estaba interesado en el comportamiento de las cargas eléctricas. Midió el giro en un cable para observar las fuerzas de repulsión que las cargas eléctricas ejercían entre sí. El peso de un objeto actuó como fuerza de giro para retorcer el cable y la vuelta fue proporcional al peso del objeto. Luego de varios experimentos con fuerzas opuestas, de Coulomb propuso la ley del inverso al cuadrado, luego conocida como ley de fuerza eléctrica.

La magia de la electricidad El efecto del flujo de electrones ocurre cerca de la velocidad de la luz, a unas 186.000 millas (299.338 km) por segundo. ¿Cuánto le toma a la luz del extremo de una linterna alcanzar el piso? Si usted traza un circuito de luces desde Maine hasta California y aprieta el interruptor, ¿cuánto tardaría en encenderse la luz?

electrones eliminados químicamente y, por ello, aceptará los electrones libres si se provee una vía externa desde el terminal negativo(-). Cuando una batería deja de ser capaz de depositar electrones químicamente en el terminal negativo(- ), se dice que está muerta o que necesita una recarga. Las baterías se miden generalmente en voltios. Las baterías grandes también se miden en amperio-horas. Un amperio-hora es una corriente de un amperio suministrada por una hora.

4.3.0 Resistencia La resistencia se relaciona directamente con la capacidad que tiene un material de conducir electricidad. Todos los conductores tienen una resistencia muy baja mientras que los aisladores tienen una resistencia muy alta.

4.3. 1 Características de la resistencia La resistencia puede definirse como la oposición al flujo de corriente. Para agregar resistencia a un circuito, se utilizan componentes eléctricos conoci-

dos como resistores. Un resistor es un dispositivo cuya resistencia al flujo de corriente es de un valor conocido y específico. La resistencia se mide en ohmios y se indica con el símbolo R en ecuaciones. Un ohmio se define como la cantidad de resistencia que limitará la corriente en un conductor a un amperio cuando el voltaje aplicado al conductor sea de un voltio. El símbolo del ohmio es Q . La resistencia eléctrica de un cable es proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección transversal, y depende del tipo de material del que está constituido. La relación para encontrar la resistencia eléctrica de un cable es: R

L A

= p-

Donde: R = resistencia (ohmios) L = longitud del cable (en pies) A = área de la sección del cable (en CM [ circular mils: milésimas de pulgada cuadradas], o en cm 2 ) p = resistencia específica (ohmio-CM/pies o microohmio-CM)

Flujo de corriente ¿Por qué se necesitan dos cables para usar dispositivos eléctricos? ¿Por qué la corriente no puede sencillamente alcanzar un foco y liberarse como energía luminosa?

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.9

-

Ley de Joule CARRIL JHfERHO

Mientras que otros científicos del siglo XIX experimentaban con baterías, celdas y circuitos, James Joule teorizaba la relación entre el calor y la energía. Descubrió, en oposición a lo que se creía, que el trabajo no movía simplemente el calor de un lugar a otro, sino que en realidad el trabajo mismo generaba calor, Además, Joule demostró que, con el paso del tiempo, existía una relación entre la temperatura del agua y la corriente eléctrica. Estas ideas constituyeron la base para el concepto de energía. En su honor, la unidad moderna de potencia eléctrica recibió el nombre de joule (en inglés joule).

El lenguaje visual de la electricidad Aprender a leer diagramas de circuitos es como leer un libro: primero aprende a leer las letras, luego las palabras y, antes de que se dé cuenta, lee sin prestarles atención a las letras por separado. Los circuitos se leen de la misma manera: primero luchará con cada pieza por separado y, antes de que se dé cuenta, leerá un circuito sin siquiera pensar en él. Aprender la tabla a continuación le permitirá entender el lenguaje fundamental de la electricidad.

Unidad de medida

Símbolo

Amperio

A

1

Potencia eléctrica

Vatio

w

p

Fuerza de la corriente

Voltio

V

E

Resistencia de la corriente

Ohmio

Q

R

Qué se mide Cantidad de corriente

En inglés, se llama mil a la milésima de pulgada (0,001"= 0,0254 mm); un circular mil es el área que tiene la sección transversal de un cable cuyo diámetro es de una milésima de pulgada. La resistencia específica es una constante que depende del material de que está hecho el cable. La tabla 1 muestra las propiedades de diferentes conductores de cables. La tabla 1 muestra que a 75 ºF (23,88 ºC), un cable de cobre puro y recocido con un diámetro de una milésima de pulgada (0,0254 mm) y 1 pie (30,48 cm) de largo tiene una resistencia de 10.351 ohmios; mientras que un cable de aluminio con un diámetro de 1 milésima de pulgada (0,0254 mm) y 1 pie (30,48 cm) de largo tiene una resistencia de 16.758 ohmios. La temperatura es importante para determinar la resistencia de un cable. Cuanto más caliente sea un cable, mayor será su resistencia.

Ley de Ohm Símbolo

• La corriente en un circuito es igual al voltaje aplicado al circuito dividido entre su resistencia: 1 = .§.

R

• La resistencia de un circuito es igual al voltaje aplicado al circuito dividido por su corriente: R=~ 1

• El voltaje aplicado a un circuito es igual al producto de la corriente y la resistencia del circuito: E= 1x R = IR

Donde: 1= corriente (amperios) R = resistencia (ohmios)

5.0.0

♦

LEY DE OHM

La ley de Ohm define la relación entre corriente, voltaje y resistencia. Existen tres maneras de expresar la ley de Ohm de manera matemática.

E= voltaje o fuerza electromotriz (voltios)

Si se conocen dos de las cantidades E, I o R, la tercera puede calcularse.

3.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Tabla 1

Propiedades de los conductores

E= I x R

Resistencia específica (Resistencia de 1 CM/pie, en ohmios)

Metal

Plata pura recocida Cobre puro recocido Cobre recocido Cobre estirado en frío Oro Aluminio Zinc Hierro

32 ºFó OºC

75 ºF ó 23,8 ºC

8.831 9.390 9.590 9.810 13.216 15.219 34.595 54.529

9.674 10.351 10.505 10.745 14.404 16.758 37.957 62.643

SÍMBOLO DE LETRA

CORRIENTE

103T01 .EPS

Las ecuaciones de la ley de Ohm pueden m emorizarse y ejercitarse con efectividad si se utiliza el círculo de la ley de Ohm, como se muestra en la figura 10. Para averiguar la ecuación de E, I o R cuando se conocen dos cantidades, cubra la tercera cantidad desconocida. Las otras dos cantidades en el círculo indicarán cómo puede averiguarse la cantidad cubierta. Ejemplo 1:

Averigüe I, si E = 120V, y R = 30Q. I=~ R I = 120 V 30 Q I=4A

Esta fórmula muestra que en un circuito de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés), la corriente (I) es directamente proporcional al voltaje (E) e inversamente proporcional a la resistencia (R). Ejemplo 2:

Averigüe R si E = 240 V, e I = 20 A.

R = 240 V 20A R= 12 Q

Ejemplo 3:

Averigüe V si I = 15 A_y R = 8 n. E=d X R E=\15A x 8Q E= 120V

AMPERIOS (A)

RESISTENCIA

R

OHMIOS (O)

VOLTAJE

E

VOLTIOS (V) 103F10.EPS

Figura 10

Círculo de la ley de Ohm.

6.0.0 ♦ REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LOS ELEMENTOS DE UN CIRCUITO El circuito eléctrico sencillo mostrado anteriormente aparece de manera ilustrativa y esquemática en la figura 11. Los circuitos generalmente se representan en un diagrama esquemático, que es una manera simplificada de dibujar un circuito eléctrico. Además del cable de conexión, tres componentes se muestran simbólicamente: la batería, el interruptor y la bombilla. Observe las marcas positivo (+) y negativo (-) tanto en las representaciones ilustrativas como esquemáticas de la batería. Los componentes esquemáticos representan los componentes ilustrativos en una manera simplificada. Un diagrama esquemático es aquel que muestra, mediante símbolos gráficos, las conexiones y funciones eléctricas de las diferentes partes de un circuito. Los símbolos gráficos estándar para los componentes eléctricos y electrónicos de uso frecuente se muestran en la figura 12,

R=.§_ 1

UNIDAD DE MEDIDA

7.0.0

♦

RESISTORES

El resistor tiene como función ofrecer una resistencia determinada al flujo de corriente. Para una corriente y una resistencia conocidas, el cambio de voltaje en el componente o la caída de voltaje puede predecirse con la ley de Ohm. La caída de voltaje hace referencia a una cantidad específica de voltaje utilizado, o desarrollado, por el componente. Un ejemplo lo constituye un circuito muy básico de una batería de 10 V y un resistor único en un circuito en serie. La caída de voltaje

' MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.11

El voltaje importa El voltaje estándar en hogares es diferente en todo el mundo, ya que va desde 100 V en Japón hasta 600 V en Bombay (India). Muchos países no tienen un voltaje estándar, como Francia cuyo voltaje varía entre 11 O V y 360 V. Si enchufara un secador de pelo de 120 V en los 240 V de Inglaterra, quemaría el aparato. Use la teoría básica de la electricidad para explicar exactamente por qué se destruiría el secador.

en el resistor es de 10 V porque es el único componente en el circuito y todo el voltaje debe caerse en ese resistor. De manera similar, para un determinado voltaje aplicado, la corriente que fluye puede determinarse previamente con la elección del valor del resistor. La disipación de la energía necesaria establece en gran medida la construcción y el tamaño físico del resistor.

BOMBILLA ELÉCTRICA (CARGA) "

1 /

INTERRUPTOR BATERÍA (FUENTE)

PICTOGRAMA

BOMBILLA ELÉCTRICA

BATERÍA INTERRUPTOR ESQUEMÁTICO 103F11 .EPS

Figura 11

Circuito eléctrico.

Los dos tipos de resistores electrónicos más comunes son los bobinados y los de carbón. Un resistor bobinado típico consiste en un trozo de cable bobinado de níquel en un tubo cerámico y cubierto con porcelana. Se proveen cables de conexión de baja resistencia. El valor de resistencia se imprime generalmente del lado del componen te. La figura 13 ilustra la construcción de resistores típicos. Los resistores de carbón están construidos por mezclas moldeadas de carbón en polvo y materiales aislantes con forma cilíndrica. Una cubierta externa de materiales aislantes brinda protección mecánica y eléctrica. Se proveen cables de conexión de cobre en cada extremo. Los resistores de carbón son más pequeños y menos costosos que los bobinados. Sin embargo, los bobinados son más fuertes y capaces de superar mayores disipaciones de energía que los de carbón. La mayoría de los resistores tienen valores fijos estándar de modo que se les puede llamar resistores fijos. Los resistores variables, también conocidos como resistores ajustables, soy muy utilizados en la electrónica. En la figura 14 se muestran dos símbolos comunes para un resistor variable. Un resistor variable consiste en una bobina de cable de resistencia aislado bien bobinado que forma un círculo parcial. La bobina tiene un terminal de baja resistencia en cada extremo y el tercer terminal se conecta a un contacto movible con un mecanismo de ajuste de eje. El contacto movible puede colocarse en cualquier punto en un carril de conexión que se extiende por encima de un extremo (no aislado) de la bobina .

• •• Dibujar un diagrama esquemático Dibuje un diagrama esquemático que muestre una fuente de voltaje, un interruptor, un motor y un fusible.

3.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

-@-

Amperí metro Batería

Motor (CC) Resistor (fijo)

Capacitor (fijo)

--JE--

Capacitar (va r i a b l e ) ~

Resistor (variable) Reóstato

Disyuntor (breaker) __....-...__

Interruptor

Cristal

Diodo semiconductor ---1► a1-I-­

Fusible

Transformador (general)

Generador (CA)

-e-

Transformador (núcleo de hierro)

Generador (CC)

®

Transistor (NPN)

_Lo

Tierra

,+

Inductor (núcleo de aire) Inductor (núcleo de hierro)

Transistor (PNP) Voltímetro Vatímetro

-@-

Inductor (con derivación)

Cables (conectados)

Lámpara

Cables(no conectados)

Motor (CA)

Diodo Zener

+ +

103F12.EPS

Figura 12

Símbolos esquemáticos estándar.

Use su intuición DJRRJL JNT.ERNO

Aprender los significados de los diferentes símbolos eléctricos puede parecer difícil; sin embargo, si se toma un momento para estudiar la figura 12, observará que la mayoría de ellos son intuitivos-es decir, su forma intenta representar (de manera simbólica) el objeto real. Por ejemplo, la batería muestra+ y-, tal como una batería real. El motor tiene dos brazos que sugieren un rotor. El transformador muestra dos bobinas. El resistor tiene un borde irregular para sugerir tiro o resistencia. Los cables conectados tienen un punto negro que le recuerda la soldadura. Los cables sin conectar simplemente se cruzan. El fusible se extiende en ambas direcciones como si fuera a dar un juego adicional en la línea. El disyuntor muestra una línea con un corte en ella. El condensador muestra un espacio. El resistor variable tiene una flecha como un imán director giratorio. A medida que aprende a leer los símbolos esquemáticos, tómese un tiempo para establecer conexiones mentales entre el símbolo y el objeto que representa.

' MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.13

RECUBRIMIENTO DE PORCELANA

CABLES DE ......__ _ _ _ _ _ CONEXIÓN

CAPUCHÓN DE METAL

~

HILO DE

~ ~ ~ 0ENCIA 1 ~UEL

CABLES DE CONEXIÓN

BANDAS DE COLOR PARA IDENTIFICAR~ ELEMENTOS DE RESISTENCIA ELEMENTO DE RESISTENCIA CON COMPOSICIÓN DE CARBONO

REVESTIMIENTO AISLANTE PROTECTOR

103F13.EPS

Figura 13

Resistores comunes.

Con el contacto ajustable, la resistencia desde el terminal de cualquier extremo hacia el terminal central puede ajustarse desde cero hasta la resistencia máxima de la bobina. Otro tipo de resistor variable es conocido como caja de décadas de resistencias. Se trata de un

103F14.EPS

Figura 14

Símbolos utilizados para resistores variables.

componente de laboratorio que contiene valores exactos de resistores conmutados conectados en serie.

7 .1.0 Códigos de colores de resistores Dado que los resistores de carbón son pequeños (algunos tienen menos de 1 cm de largo), no es conveniente imprimir el valor de resistencia en el lateral. Por el contrario, se utiliza un código de colores en forma de franjas de colores para identificar el valor y la tolerancia de resistencia. El código de colores se ilustra en la figura 15. Si se comienza desde un extremo del resistor, las dos primeras franjas identifican el primer y el segundo dígito del valor de resistencia; mientras que la tercera franja indica la cantidad de ceros. No obstante, la tercera franja puede ser plateada

3.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

o dorada, lo que indica un multiplicador de 0,01 o 0,1, respectivamente. La cuarta franja es siempre plateada, que indica una tolerancia de ±10 %, o dorada, que indica una tolerancia de ±5 %. Si no hay ninguna cuarta franja, la tolerancia del resistor es de ±20 %. Podemos colocar esta información para uso práctico al determinar el rango de valores para el resistor de carbón en la figura 16. El código de colores para este resistor es el que se muestra a continuación:

ROJO NEGRO DORADO CAFÉ

103F16.EPS

Figura 16

Códigos de colores de muestra en un resistor fijo.

• Café= 1; negro= O; rojo= 2; dorado= tolerancia de±5% • Primer dígito = 1; segundo dígito = O; cantidad de ceros (2) = 1.000 .Q

las resistencias individuales. El circuito en serie de 12 V en la figura 17 tiene dos cargas de 30 .Q. Por lo tanto, la resistencia total es de 60 .Q. La cantidad de corriente que fluye en el circuito es de 0,2A.

Como el resistor tiene un valor de 1.000 W ± 5 %, su valor puede ir desde 950 W hasta 1.050 .Q.

E

12 V 60Q

I=-=-=

a.o.o ♦

R

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

02A '

Si hubiera cinco cargas de 30 n, la resistencia total sería de 150 .Q. El flujo de corriente es el mismo en todas las cargas. El voltaje que se mide en cualquier carga (caída de voltaje) depende de la resistencia de dicha carga. La suma de las caídas de voltaje es igual al voltaje total aplicado al circuito. Los circuitos con cargas en serie son poco comunes. Una característica importante de los circuitos en serie es que si están abiertos en cualquier punto, no fluirá ninguna corriente. Por ejemplo, si tiene cinco bombillas conectadas en serie y una se quema, las cinco bombillas se apagarán.

Durante su entrenamiento, escuchará a menudo los términos "circuito en serie" y "circuito paralelo". Al escucharlos, recuerde que hacen referen. cia a la manera en que las cargas están conectadas en el circuito.

8.1.0 Circuitos en serie Un circuito en serie provee una sola vía para el flujo de corriente y es un divisor de voltaje. La resistencia total del circuito es igual a la suma de

CANTIDAD DE CEROS SALVO CON PLATA U ORO SEGUNDO

p RIMER DÍGITO DÍGITO

l

TOLERANCIA

l ELECTRODO

ELECTRODO

7

VIOLETA GRIS

co

3

ROJO NARANJA

0,1

4

AMARILLO

0,01

PLATA

5%

ORO (TOLERANCIA)

10%

PLATA (TOLERANCIA)

2

5

AZUL

6

9

ORO

103F15.EPS

Figura 15

Códigos de colores de resistores.

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.15

El ejemplo anterior fue sencillo porque todas las resistencias tenían el mismo valor. El proceso es el mismo cuando las resistencias difieren, pero el cálculo de corriente tiene que hacerse para cada carga. Las corrientes individuales se suman para obtener la corriente total. . . A diferencia de los circuitos en sene, los cucuitos paralelos siguen trabajando incluso si se abre un circuito. Los circuitos de los hogares se cablean paralelos. De hecho, casi todos los circuitos de carga que encuentre serán paralelos. Cualquiera de las siguientes fórmulas puede utilizarse para convertir resistencias en paralelo en un valor de resistencia único. La primera se utiliza cuando hay dos resistencias en paralelo. La tercera, cuando hay tres o más.

8.2.0 Circuitos paralelos En un circuito paralelo, cada carga está conectada directamente con la fuente de voltaje; por lo tanto, la caída de voltaje es la misma en todas las cargas y la corriente se divide entre la~ ca7gas: La fuente ve al circuito como dos o mas circmtos individuales que contienen una carga cada uno. En el circuito paralelo de la figura 17, la fuente ve tres circuitos, cada uno con una carga de 30 n. El flujo de corriente en cualquier carga está determinado por la resistencia de esa carga. D_e e~ta manera, la corriente total que consume el circu~to es la suma de las corrientes individuales. La resistencia total de un circuito paralelo se calcula de modo diferente a la del circuito en serie. En un circuito paralelo, la resistencia total es inferior a la menor de las resistencias individuales. Por ejemplo, cada carga de 30 Q consume 0,4 A a 12 V; por lo tanto, la corriente total es de 1,2 A: 1=

R1 x R2 Resistencia total = - - R1 + R2 1 Resistencia total = - - ~- --,1 1 1 - +- +R1 R2 R3

12V= 0.4 A por ClrCUI . ·to -E = R 30

Ejemplo:

0,4 A por circuito x tres circuitos= 1,2 A

l. La resistencia total del circuito paralelo a

Ahora, la ley de Ohm puede utilizarse nuevamente para calcular la resistencia total:

continuación es de 6 n.

R = _§_ = 12V = 10Q 1 1.2A

R4

R3

R3 R2

R2 30Q

R1

30Q

R1

R5

30Q R1

+ 12 V

12 V

12 V

CIRCUITO EN SERIE

CIRCUITO PARALELO

CIRCUITO COMBINADO (SERIE-PARALELO) 103F17.EPS

Figura 17

Tipos de circuitos.

3.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

8.3.0 Circuitos combinados (serie-paralelo) 10 Q

15 Q

R1 x R2 _ 10 x 15 = 150 _ 6 R1 + R2 - 10 + 15 = 25 UA0301.EPS

2. La resistencia total del circuito paralelo a continuación es de 4,76 n.

Los circuitos electrónicos generalmente contienen una disposición híbrida conocida como circuito combinado (serie-paralelo) (figura 17). Sin embargo, es poco probable que alguna vez tenga que determinar las características eléctricas de uno de estos circuitos. En caso de que sea necesario, las cargas en paralelo deben convertirse a su resistencia en serie equivalente. Luego, se suman las resistencias de las cargas para determinar la resistencia total del circuito.

9.0.0 10 Q

15 Q

1

1

R1 R2 R3 0,1 + 0,06 + 0,05

10

INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA ELECTRICIDAD

Frecuentemente, los electricistas utilizan medidores de prueba para medir voltaje, corriente y resistencia. El medidor de prueba más común es en voltio-ohmio-miliamperímetro (VOM), también llamado multímetro. La figura 18 muestra multímetros digitales y análogos. El medidor análogo recibe ese nombre porque el puntero se

-1. +-1.+-1. = -1. +-1.+-1. =

1

♦

20 Q

15 20

1 = - - ~ - = 4,76 Q 0,2f

,_

UA0302.EPS

¿Es este un circuito en serie? DlRR/1 /Nf.ERNO

El término "circuito en serie" hace referencia a la manera en que están conectadas las cargas. Lo mismo sucede con los circuitos paralelos y con los combinados (serieparalelo). Pocas veces, o ninguna, encontrará cargas conectadas en serie o en disposición combinada (serie-paralelo). El circuito sencillo que se muestra aquí ilustra este punto. A primera vista, es posible que crea que se trata de un circuito combinado (serie-paralelo). Pero si lo mira más detenidamente, podrá ver que sólo hay dos cargas -el relé y el contactor- que están conectadas en paralelo. Por lo tanto, se trata de un circuito paralelo. Los dispositivos de control están cableados en serie con las cargas, pero para determinar el tipo de circuito sólo se tienen en cuenta las cargas. 24 V(CA)

TERMOSTATO DE REFRIGERACIÓN

RELÉ DE DESCONGELACIÓN

INTERRUPTOR DE ALTA PRESIÓN

INTERRUPTOR DE BAJA PRESIÓN

103SA03.EPS

'MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.17

mueve en proporción al valor que se mide. La persona que utilice el medidor debe interpretar la escala para determinar el valor medido. Los medidores digitales muestran el resultado numéricamente en la pantalla. Los multímetros se utilizan comúnmente para medir voltaje de corriente alterna y de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés), intensidad de corriente directa, y resistencia. También pueden usarse para medir corriente alterna en miliamperios. Para valores de corriente mayores, generalmente es necesario utilizar un amperímetro con abrazadera (figura 19). ¡ADVERTENCIA! Sólo personas calificadas pueden utilizar estos medidores. Consulte la política de seguridad de su empresa para conocer las reglas correspondientes.

un medidor análogo, como una desviación de la aguja del medidor. Los amperímetros en línea (figura 21) son menos comunes. Este tipo de medidor debe conectarse en serie con el circuito, lo que significa que el circuito debe estar abierto. Además de seguir buenas prácticas de seguridad, se deben tener en cuenta algunas cosas cuando se mide la corriente: • Si las mordazas del amperímetro están sucias o desalineadas, el medidor no leerá correctamente. • Cuando use un medidor análogo, siempre comience en un rango alto y disminúyalo para evitar dañar el medidor. • No sujete las mordazas del medidor alrededor de dos conductores diferentes al mismo tiempo porque obtendrá una lectura incorrecta.

9.2.0 Cómo medir el voltaje 9.1.0 Cómo medir la corriente Para medir la corriente, se utiliza un amperímetro con abrazadera (figura 20). Las mordazas del amperímetro se colocan alrededor de un único conductor. La corriente que fluye por el cable crea un campo magnético, que induce una corriente proporcional en las mordazas del amperímetro. Dicha corriente se lee por el movimiento del medidor y aparece como una lectura directa o, en

Un voltímetro debe conectarse en paralelo con (a través de) el componente o circuito que se probará (figura 22). Si una función del circuito falla, el voltímetro puede utilizarse para determinar si el circuito dispone del voltaje correcto. El voltaje debe controlarse con suministro de corriente.

9.3.0 Cómo se mide la resistencia Un ohmímetro contiene una batería interna que actúa como fuente de voltaje. Por lo tanto, las medidas de resistencia siempre se realizan con el sistema apagado. En ciertas ocasiones, un ohmímetro se usa para medir resistencia en una carga,

ANÁLOGO

103F19.EPS

103F18.EPS

Figura 18

Medidores digitales y análogos.

Figura 19

3.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Amperímetro con abrazadera.

103F20.EPS

Figura 20

Amperímetro con abrazadera en uso.

los devanados de motores constituyen un buen ejemplo. Un ohmímetro se utiliza más seguido para controlar la continuidad en un circuito. Un cable o interruptor cerrado ofrecen resistencia insignificante. Con el ohmímetro conectado como en la figura 23 y los tres interruptores cerrados, la corriente producida por la batería del ohmímetro fluirá sin oposición y el medidor no mostrará resistencia alguna. El circuito tiene continuidad y, por lo tanto, es continuo. Sin embargo, si un interruptor se abre, no hay vía para la corriente y el medidor verá resistencia infinita; es decir, una falta de continuidad.

Un probador de continuidad (figura 24) es un dispositivo sencillo que consiste principalmente en una batería y un indicador de sonido o visual. Puede utilizarse en lugar de un ohmímetro para probar la continuidad de un cable e identificar cables individuales incluidos en un conducto u otra canalización. Para probar la continuidad de un cable, quite el aislamiento del extremo del cable por evaluar en un extremo del tramo del conducto, luego conecte (corto) el cable al conducto de metal. En el otro extremo del tramo del conducto, sujete el cable de la pinza del probador en el conducto y aplique la sonda en el extremo del cable que se prueba. Si la alarma del probador suena o se enciende la luz del indicador, hay continuidad. Tenga que en cuenta que esto solamente indica que hay continuidad entre dos puntos que se prueban, pero no indica el valor real de la resistencia. Si no hay ninguna indicación, el cable está abierto. Para identificar cables individuales en un tramo de conducto, aplique la sonda del probador en los cables del conducto de a uno por vez hasta que suene la alarma sonora del probador o se encienda el indicador. A continuación, coloque rótulos de identificación coincidente en ambos extremos del cable. Continúe este procedimiento hasta que se hayan identificado todos los cables.

30Q

CIRCUITO EN SERIE \

Figura21

103F21 .EPS

Configuración de prueba de amperímetro en línea.

103F22.EPS

Figura22

Conexión del voltímetro.

'- 'MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.19

9.4.0 Probadores de voltaje La figura 25 muestra un ejemplo de la amplia

T

variedad de dispositivos disponibles para verificar la presencia de voltaje. Puede utilizarse como una herramienta para solucionar problemas y un dispositivo de seguridad para asegurarse de que el voltaje esté apagado antes de que se aplique a cualquier terminal o conductor. Cuando las sondas se aplican al circuito, la luz en el instrumento se encenderá si hay voltaje. Instrumentos como estos se encuentran disponibles en varios rangos de voltaje de modo que es importante tener conocimiento del circuito que controla.

· LPS

HPS

1O.O.O

103F23.EPS

Figura 23

Conexión del ohmímetro para probar la continuidad.

♦

POTENCIA

La potencia se define como la capacidad para realizar trabajo eléctrico. Los electrones que pasan por una resistencia disipan energía en forma de calor. En circuitos eléctricos, la potencia se mide en unidades conocidas como vatios (W). La potencia en vatios es igual a la tasa de la conversión de energía. Un vatio de potencia es igual al trabajo realizado en un segundo por un voltio de diferencia de potencial al mover un culombio de carga. Un culombio por segundo es un amperio; por lo tanto, la potencia en vatios es igual al producto de amperios por voltios. El trabajo realizado en un circuito eléctrico puede ser útil o desaprovechado. En ambos casos, la tasa en la que se realiza el trabajo se mide en potencia. Las vueltas de un motor eléctrico son trabajo útil. Por el contrario, el calentamiento de cables y resistores en un circuito es trabajo desaprovechado, ya que el calor no tiene ninguna función útil.

103F24.EPS 103F25.EPS

Figura 24

Probador de continuidad.

Figura 25

3.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Probador de voltaje.

,_ Instrumentos de prueba viejos y nuevos DlHHJL /Nf.EHNO

Los electricistas anteriormente usaban medidores individuales para probar los parámetros de un circuito. En la actualidad, esos instrumentos parecen primitivos dada la disponibilidad de instrumentos multiuso, como el multímetro combinado y el amperímetro con abrazadera cuya lectura digital directa se muestra aquí.

103SA05.EPS

103SA06.EPS

' MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.21

••• Cómo utilizar un ohmímetro CARRIL INTERNO

Un ohmímetro tiene su propia batería para probar la resistencia o la continuidad de un circuito. Por lo tanto, el circuito debe estar desenergizado ya que el ohmímetro se calibra por su propia fuente de alimentación.

La unidad de trabajo eléctrico es el joule. Dicha unidad es la cantidad de trabajo realizada por un culombio que fluye por una diferencia de potencial de un voltio. Por lo tanto, si cinco culombios fluyen por una diferencia de potencial de un voltio, se realizan cinco joules de trabajo. El tiempo que le lleva a estos culombios fluir por la diferencia de potencial no se relaciona con la cantidad de trabajo realizado. Al trabajar con circuitos, resulta más conveniente pensar en amperios de corriente antes que en culombios. Tal como se mencionó anteriormente, un amperio es igual a un culombio que pasa un punto en un segundo. Si se utilizan amperios, un joule de trabajo se realiza en un segundo cuando un amperio se mueve por una diferencia de potencial de un voltio. Esta tasa de un joule de trabajo en un segundo es la unidad básica de potencia, que se denomina vatio. Por lo tanto, un vatio es la potencia que se usa cuando un amperio de corriente fluye por una diferencia de potencial de un voltio, como se muestra en la

figura 26. La potencia mecánica generalmente se mide en unidades de caballos de fuerza (hp ). Para convertir caballos de fuerza en vatios, multiplique la cantidad de caballos de fuerza por 746. Para convertir de vatios en caballos de fuerza, divida el

número de vatios por 746. Las conversiones para las unidades comunes de potencia se muestran en la tabla 2. El kilovatio hora (kWh) se utiliza comúnmente para grandes cantidades de trabajo eléctrico o potencia. (El prefijo kilo significa mil). La cantidad se calcula simplemente como el producto de la potencia en kilovatios multiplicado por el tiempo en horas durante el que se utiliza la potencia. Si una bombilla emplea 300 W o 0,3 kW durante 4 horas, la cantidad de potencia es de 0,3 x 4, que es igual a 1,2 kWh. Las grandes cantidades de trabajo eléctrico o potencia se miden en megavatios (MW). (El prefijo mega significa un millón).

1 VOLTIO -==1 AMPERIO

103F2 6. EPS

Figura 26

Un vatio.

Aplicaciones de medidores C;JRHIL INTERNO

Los diversos sistemas eléctricos pueden tener diferentes niveles de corriente disponible, así como diferentes voltajes. Recuerde que el medidor debe corresponder a la aplicación. Por ejemplo, es posible que un medidor cuente con suficientes mecanismos de seguridad como para usarse en circuitos ramales interiores, pero no en los alimentadores de servicio.

Baterías del ohmímetro Cuando usa un ohmímetro para medir la resistencia o probar la continuidad, el circuito que se prueba debe estar apagado. La batería interna del multímetro provee una pequeña corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) que se usa para medir la resistencia. A fin de garantizar lecturas correctas, es importante cambiar o recargar la batería de acuerdo con las instrucciones del fabricante del medidor.

3.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Potencia Damos la energía eléctrica por entendida, pero no nos detenemos a pensar en cuán sorprendente es que un flujo de electrones submicroscópicos pueda bombear miles de galones de agua o iluminar un rascacielos. Actualmente, nuestras vidas no dejan de depender de la capacidad del electrón de realizar trabajo. Piense en su día hasta este momento. ¿Cómo ha cambiado la energía eléctrica su experiencia?

! Tabla 2

carga cuando se conocen los valores de la corriente y el voltaje. La segunda forma de la ecuación se utiliza para averiguar el voltaje cuando se conocen la potencia y la corriente:

Tabla de conversiones

1.000 vatios (W) 1.000.000 vatios (W) 1.000 kilovatios (kW) 1 vatio (W) 1 caballo de fuerza (hp)

= 1 kilovatio (kW)

= 1 megavatio (MW) = 1 megavatio (MW) = 0,00134 caballos de fuerza = 746 vatios (W)

(hp)

103T02.EPS

El uso de electricidad se calcula en kilovatioshora de potencia. El voltaje en la línea de potencia es medianamente constante en 120 V. Suponga que la corriente de carga total en la línea principal es igual a 20 A. Entonces, el consumo en vatios desde la línea de 120 V es: P = 120V x 20 A P = 2.400 W o 2,4 kW

Si la electricidad se utiliza durante cinco horas, la potencia de trabajo suministrada es igual a: 2,4 x 5 = 12 kWh

10.1.0 Ecuación de potencia Cuando un amperio fluye por una diferencia de dos voltios, se deben utilizar dos vatios. En otras palabras, la cantidad de vatios utilizada es igual a la cantidad de amperios de corriente por la diferencia de potencial. Esto se expresa en una ecuación como: P= 1x E o P = IE

Donde: P = potencia utilizada en vatios 1

E=~ 1

La tercera forma de la ecuación se utiliza para averiguar la corriente cuando se conocen la potencia y el voltaje: 1 =~

E

Con estas tres ecuaciones, se pueden calcular la potencia, el voltaje o la intensidad de la corriente en un circuito siempre que se conozcan dos de estos valores.

Ejemplo 1: Calcule la potencia en un circuito en el que la fuente de 100 V produce 2 A en una resistencia de

son.

P=IE p =2 X 100 P=200W

Esto significa que la fuente genera 200 W de potencia mientras que la resistencia disipa 200 W en forma de calor.

Ejemplo 2: Calcule la fuente de voltaje en un circuito que consume 1.200 W con una corriente de 5 A.

= corriente en amperios

E = diferencia de potencial en voltios

En ciertas ocasiones, la ecuación se conoce como ley de Ohm para la potencia porque es similar a la ley de Ohm. Esta ecuación se utiliza para averiguar la potencia consumida en un circuito o una

\

E=~ 1

E= 1.200 5 E =240V

.

,_ , MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.23

Ejemplo 3:

Calcule la corriente en un circuito que consume 600 W con un voltaje fuente de 120 V. I=

=

I

~ E

Esto significa que un resistor con una clasificación de potencia de un vatio se quemará si se le utiliza en un circuito en el que la corriente le hace disipar calor en una tasa mayor que un vatio. Si se conoce la clasificación de potencia del resistor, la corriente máxima que puede transportar se averigua con una ecuación derivada de P =

I2R:

600 120

P =l2R

1=5A

12 =P/R

Los componentes que usan la potencia disipada en su resistencia se miden generalmente en términos de potencia. La potencia se mide en voltaje de funcionamiento normal, que usualmente es de 120 V. Por ejemplo, un aparato que consume 5 A a 120 V disiparía 600 W. El valor nominal del aparato sería entonces de 600 W /120 V. Para calcular I o R para componentes medidos en términos de potencia en un voltaje específico, sería conveniente usar la fórmula de potencia en diferentes formas. En realidad, existen tres fórmulas básicas de potencia, pero cada una puede ordenarse de otro modo y formar otras dos fórmulas para un total de nueve combinaciones: P= IE

P= 12 R

E2 P=R

I=~ E

R = _f:_ 12

E2 R=p

p E=1

l=l

E=

.Ji:>R

l = ✓P/R

Con esta ecuación, averigüe la corriente máxima que puede transportar un resistor de 1 .Q con una clasificación de potencia de 4 W: 1= .JP/R =

.J4f1 = 2 amperes

Si dicho resistor conduce más de 2 amperios, disipará más que su potencia clasificada y se quemará. Las clasificaciones de potencia asignadas por fabricantes de resistores se basan generalmente en el hecho de que los resistores se montan en un lugar abierto con libre circulación del aire y una temperatura que no supera los 104ºF (40ºC). Por lo tanto, si un resistor se monta en un espacio pequeño, apretado y encerrado, o en un lugar con una temperatura que supera los 104ºF, hay una buena posibilidad de que se queme incluso antes de que se exceda su clasificación de potencia. Además, algunos resistores están diseñados para ser conectados a un chasis o armazón que arrastrará el calor.

Tenga en cuenta que todas estas fórmulas están basadas en la ley de Ohm (E = IR) y en la fórmula de potencia (P = I x E). La figura 27 muestra todas las ecuaciones de potencia, resistencia y corriente que se pueden aplicar.

10.2.0 Clasificación de potencia de los resistores Si demasiada corriente fluye por un resistor, el calor causado por la corriente lo dañará o destruirá. Este calor es producido por calentamiento I2R, que es pérdida de potencia expresada en vatios. Por lo tanto, cada resistor recibe un vataje o clasificación de potencia para mostrar cuánto calentamiento I2R puede recibir antes de que se queme.

103F27. EPS

Figura 27

3.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Círculo de la ley de Ohm expandido.

En resumen ('~"RA

---

')

-PENS.A'"lil:..

Observe los dispositivos eléctricos comunes en el edificio donde se encuentra. ¿Cuál es el valor nominal del consumo? ¿Cuánta corriente gastan? ¿Cómo probaría el voltaje o amperaje de estos dispositivos?

1. Un circuito eléctrico contiene, al menos, -a. una fuente de voltaje, una carga y un interruptor b. un amperímetro, una carga y una fuente de voltaje c. una fuente de voltaje, una carga y conductores d. un conductor, un interruptor y una carga 2. Un tipo de partícula subatómica con carga positiva es un _ _ . a. protón b. neutrón c. electrón d . núcleo 3. ¿Cuál de las siguientes sustancias se considera un aislador? a. Oro b. Cobre c. Plata d. Porcelana

4. El voltaje que el serv1c10 público local comúnmente suministra a una residencia esde _ _ a. 120V b . 240V c. 480 V d. 208 V

6. Para calcular la corriente que fluye en un circuito, multiplicaría voltaje por resistencia. a. Verdadero b. Falso

7. La franja de color que representa tolerancia en un resistor es la _ _ a. 4ª franja b. 3ª franja c. 2ª franja d . 1ª franja 8. En un circuito paralelo, la resistencia total

es la menor resistencia. a. mayorque b. igual a c. inferior que 9. La continuidad de un circuito se controla

con la función de a. amperímetro b. voltímetro c. ohmímetro d. vatímetro

de un multímetro.

10. La potencia en un circuito con 120 voltios y 5 amperios es de _ _.

a. b. c. d.

24 vatios 600 vatios 6.000 vatios ½4vatio

5. Otro término que se utiliza para el voltaje

es _ _ a. fuerza electromotriz b. culombio c. corriente d. joule

'MÓDULO ES261 03-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.25

Por lo general, los electricistas prueban y solucionan problemas de los circuitos eléctricos. Este trabajo puede realizarse con seguridad y mayor efectividad si conoce la teoría de la electricidad y las interrelaciones de voltaje, corriente, resistencia y potencia. La herramienta básica para entender estas relaciones es la ley de Ohm. Probar y solucionar problemas de circuitos eléctricos implica el uso de instrumentos de

prueba, como multímetros o VOM. El multímetro combina el voltímetro, amperímetro y ohmímetro en un solo instrumento. En medidores análogos, un puntero se mueve en escala en proporción con la corriente que fluye por el medidor. En un medidor digital, el valor medido se muestra directamente en su pantalla.

~ -

[

Notas -

---

-

3.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

,

R . Cuestionario de términos clave 1. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un instrumento para medir la corriente eléctrica. 2. Medida en amperios, el/la _ _ _ _ _ _ es

el flujo de electrones en un circuito.

14. Un(a) _ _ _ _ _ _ es una partícula de

carga negativa que gira alrededor el núcleo de un átomo. 15. _ _ _ _ _ _ es cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio.

3. Un(a) _ _ _ _ _ _ es la fuerza necesaria para producir una corriente de un amperio a través de una resistencia de un ohmio.

16. El prefijo que se utiliza para indicar mil es

4. El voltaje se mide con un(a) _ _ _ __

17. El prefijo que se utiliza para indicar millón es

5. Un voltio aplicado a través de un ohmio de resistencia genera un flujo de corriente de un

18. Los/Las-----~ que están

6. El voltio es la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de un(a) _ _ _ _ __ para trasladar del uno al otro un culombio de electricidad. 7. El/La _ _ _ _ _ _ es la unidad común que se utiliza para especificar la magnitud de una carga determinada. 8. _ _ _ _ _ _ es la fuerza electromotriz

que hace que la corriente fluya en un circuito. 9. La unidad básica de medida de la potencia

eléctrica es el/la _ _ _ _ __ 10. El/La _ _ _ _ _ _ es la partícula más

pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. 11. El/La _ _ _ _ _ _ es el centro de un

átomo. 12. Los(Las - - - - - ~ que se encuentran

en el núcleo de los átomos, son partículas eléctricamente positivas y los/las _ _ _ _ _ _ son partículas eléctricamente neutras. 13. El anillo más externo de electrones que gira alrededor del núcleo del átomo se conoce como el/la _ _ _ _ _ _.

compuestos(as) por dos o más celdas, convierten energía química en energía eléctrica. 19. Un(a) _ _ _ _ _ _ es una vía completa

para el flujo de corriente. 20. Un material a través del cual resulta

relativamente fácil mantener una corriente eléctrica es un(a) _ _ _ _ _ _. 21. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un material a través

del cual resulta difícil conducir corriente eléctrica. 22. La unidad básica de medida de la resistencia

es el/la--------' 23. El instrumento que se utiliza para medir la resistencia se conoce como ______ 24. El/La _ _ _ _ _ _ es una ley que

establece las relaciones entre corriente, voltaje y resistencia en un circuito eléctrico. 25. El/La _ _ _ _ _ _ es la capacidad para

realizar trabajo eléctrico. 26. El/La-----~ que se mide en

ohmios, es la propiedad eléctrica que se opone al flujo de corriente a través de un circuito. 27. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un componente que

normalmente se opone al flujo de corriente en un circuito de corriente directa.

MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.27

28. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un dibujo en el que

se utilizan símbolos para representar los componentes de un sistema.

31. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un componente

electromecánico que se usa como interruptor. 32. Un dispositivo compuesto por una o más

29. Un circuito _ _ _ _ _ _ tiene una sola vía

bobinas de alambre envuelta(s) en tomo a un núcleo común se conoce como

para el flujo de corriente. 30. El cambio de voltaje de un componente se conoce como _ _ _ _ _ _.

33. Un dispositivo electromagnético utilizado para controlar dispositivos mecánicos, como una válvula, se conoce como -----------'

Términos clave del oficio Aislador Amperímetro ~perio(A) Atomo Batería Caída de voltaje Capa de valencia Circuito Circuito en serie

Conductor Corriente Culombio Electrón Esquemático Joule G) Kilo Ley de Ohm Materia

Mega Neutrón Núcleo Ohmímetro Ohmio Potencia Protón Relé

3.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Resistencia Resistor Solenoide Transformador Vatio (W) Voltaje Voltímetro Voltio (V)

, ·t o ex,

1

-,.-'. ~,_- -:, -,-..- - -..,. _...·.L

■

'

•

-

E. L. Jarrell Associated Builders and Contractors

Eurlin Layne (E. L.) Jarrell constituye otro ejemplo fundamental de un electricista maestro que retribuye a la comunidad eléctrica con enseñanza y orientación. Después de servir en el Ejército de los Estados Unidos, E. L. trabajó para la empresa Cities Services, conocida corno CITGO. Allí estuvo 38 años y se retiró finalmente en 1995. Durante su empleo en CITGO recibió entrenamiento de aprendizaje en el campo eléctrico por primera vez. En CITGO, E. L. trabajó corno operador de la unidad de proceso y luego pasó al Departamento de Electricidad. En este departamento, se desempeñó corno electricista aprendiz durante tres años hasta llegar a ser electricista de primera clase. Algunos años después, ascendió a supervisor provisorio y, corno tal, realizó tareas de planificación y programación de mantenimiento de la función de apagado. En el año 1983, pasó la prueba de electricista de Block Master para la ciudad de Lake Charles, Louisiana. En el año 1997, comenzó a participar en ABC (Associated Builders and Contractors: Constructores y Contratistas Asociados). Actualmente, E. L. es director del Departamento de Electricidad del Centro de Entrenamiento de ABC, donde trabaja en el laboratorio y supervisa a estudiantes que realizan trabajo eléctrico manualmente.

Durante el primer semestre que enseñó en el Centro de Entrenamiento de ABC, E. L. se dio cuenta de que muchos estudiantes sencillamente no tenían tiempo para estudiar porque trabajaban 10 horas diarias, manejaban más de 100 millas (160 km) hasta el trabajo y tenían obligaciones familiares. En respuesta a esta situación, comenzó una guía de estudio en clase. Alentó a los estudiantes a formar grupos de estudio y les dio tiempo para que estudiaran en clase. E. L. fue miembro decisivo del Comité de Revisión Técnica del NCCER, lo que reescribió completamente los cuatro niveles del Currículo de Electricidad del NCCER. Además, E. L. es actualmente miembro del Comité Nacional de Prueba Escrita para Evaluación de Conocimientos (del NCCER) y del "paquete de verificación del rendimiento" para el Comité de Electricistas Industriales. Tornó la decisión de devolverle a la comunidad eléctrica con su experiencia y orientación. Muchos de sus estudiantes ahora son sus amigos. Expresa: "En este momento de mi vida, sólo deseo seguir siendo el mejor instructor de electricidad y compartir parte de mis conocimientos y experiencia con mis estudiantes para poder marcar una diferencia en sus vidas y carreras".

,. 'MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.29

Aislador: material a través del cual resulta difícil · conducir corriente eléctrica. Amperímetro: instrumento para medir la corriente eléctrica. Amperio (A): unidad de intensidad de la corriente eléctrica. Por ejemplo, un voltio a través de un ohmio de resistencia provoca un flujo de corriente de un amperio. Átomo: la partícula más pequeña en la que se puede dividir un elemento sin perder sus propiedades. Batería: fuente de voltaje de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) compuesta por dos o más celdas que convierten energía química en energía eléctrica. Caída de voltaje: cambio en el voltaje de un componente, provocado por la corriente que fluye por él y la cantidad de resistencia que se le opone. Capa de valencia: el anillo más externo de electrones que gira alrededor del núcleo del átomo. Circuito: vía completa para el flujo de corriente. Circuito en serie: un circuito con una sola vía para el flujo de corriente. Conductor: material a través del cual resulta relativamente fácil mantener una corriente eléctrica. Corriente: movimiento o flujo de electrones en un circuito. La corriente (I) se mide en amperios. Culombio: carga eléctrica equivalente a 6,25 Q 1018 electrones (6.250.000.000.000.000.000 de electrones). El culombio es la unidad común que se utiliza para especificar la magnitud de una carga determinada. Electrón: partícula de carga negativa que gira alrededor el núcleo de un átomo. Esquemático: tipo de dibujo en el que se utilizan símbolos para representar los componentes de un sistema. Joule a): unidad de medida que representa un newton-metro (Nm), una unidad de medida para realizar trabajos.

Kilo: prefijo utilizado para indicar 'mil'; por ejemplo, un kilovatio equivale a mil vatios. Ley de Ohm: ley que establece las relaciones entre corriente, voltaje y resistencia en un circuito eléctrico: la intensidad (I) de la corriente equivale al voltaje (E) dividido entre la resistencia (R). Generalmente se expresa como una fórmula matemática: I = E/R. Materia: cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio. Mega: prefijo utilizado para indicar 'millón'; por ejemplo, un megavatio equivale a un millón de vatios. Neutrón: partícula con carga eléctrica neutra (ni positiva ni negativa) que tiene la misma masa que un protón y se encuentra en el núcleo del átomo. Núcleo: centro del átomo. Contiene los protones y neutrones. Ohmímetro: instrumento utilizado para medir la resistencia eléctrica de un circuito. Ohmio (Q): unidad básica de medida de la resistencia de un dispositivo que, bajo una tensión de un voltio, consume una corriente de un amperio. Potencia: capacidad para realizar trabajo eléctrico. Se mide en vatios. Protón: la partícula con carga positiva más pequeña del átomo. Los protones se encuentran en el núcleo del átomo. Relé (relay, en inglés): dispositivo electromecánico compuesto por una bobina y uno o más juegos de contactos. Se utiliza como interruptor. Resistencia: propiedad eléctrica que se opone al flujo de corriente a través de un circuito. La resistencia (R) se mide en ohmios (Q). Resistor: en un circuito, cualquier dispositivo que resiste el flujo de electrones. Solenoide: bobina electromagnética utilizada para controlar dispositivos mecánicos, como una válvula.

3.30 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Transformador: dispositivo compuesto por una o más bobinas de alambre envueltas en torno a un núcleo común. Generalmente se utiliza para elevar o reducir el voltaje. Va tio (watt, en inglés): unidad básica de medida de la potencia eléctrica. Su símbolo es W. Voltaje: fuerza electromotriz que hace que la corriente fluya en un circuito. También se suele referir al voltaje (E) como fuerza electromotriz o diferencia de potencial.

Voltímetro: instrumento para medir el voltaje. La resistencia del voltímetro es fija . Cuando se conecta el voltímetro a un circuito, la corriente que pasa por el medidor será directamente proporcional al voltaje en los puntos de conexión. Voltio (V): unidad de medida del voltaje (fuerza electromotriz o diferencia de potencial). Un voltio equivale a la fuerza requerida para producir una corriente eléctrica de un amperio a través de una resistencia de un ohmio.

' MÓDULO ES26103-08 ♦ INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 3.31

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

Electronics Fundamentals: Circuits, Devices, and Applications (Conceptos fundamentales de la electrónica: circuitos, dispositivos y aplicaciones). Thomas L. Floyd. New York: Prentice Hall.

Principies of Electric Circuits (Principios de los circuitos eléctricos), Thomas L. Floyd. NewYork: Prentice Hall.

3.32 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio/ nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

Para este proyecto se debían convertir 375 acres (de 1.100 acres de tierra agrícola) en una planta para el montaje de automóviles - con estilo similar al de un campus universitario- con un total de 2.400.000 pies cuadrados (222.967,30 metros cuadrados) . En 20 meses, un terreno en zona- rural se transformó en una planta importante en la que de un lado ingresa acero en bruto y del otro lado se envían vehículos terminados a los concesionarios. Este proyecto fue el primer diseño/construcción o fábrica nueva de precio máximo garantizado que creó General Motors.

ES26104-08

ES26104-08

Teoría eléctrica Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0

lntroducc,;ión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3 Circuitos resistivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3 Leyes de Kirchhoff ..... : .......... ... ........ .4.11

Gen

es

Para solucionar problemas de circuitos eléctricos o electrónicos complejos, es necesario tener un entendimiento avanzado de la teoría eléctrica. Cuando un circuito eléctrico no responde como debería, el electricista o técnico debe ubicar, determinar y reparar el problema con seguridad. A fin de hacer esta tarea en un período relativamente corto y con éxito razonable, el electricista debe aplicar conceptos fundamentales, como la ley de Ohm, y más avanzados, como las leyes de Kirchhoff. La única manera de saber cuándo y dónde aplicar dichas leyes es estudiando teoría eléctrica avanzada.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC®son marcas registradas de la National Fire Protection Association, !ne., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos

Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Explicar las características básicas de los circuitos de combinación. 2. Usar la ley de voltaje de Kirchhoff para calcular la caída de voltaje en circuitos en serie, paralelos y combinados (serieparalelo). 3. Usar la ley de corriente de Kirchhoff para calcular la corriente en circuitos paralelos y combinados. 4. Usar la ley de Ohm para averiguar los parámetros desconocidos de circuitos en serie, paralelos y combinados.

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

e T

ES26109-08 Conductores y cables

R

1

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

Términos Circuitos paralelos Circuitos en serie Circuitos combinados

E L E

1 D A

ES26107-08 Doblado manual

Ley de corriente de Kirchhoff Ley de voltaje de Kirchhoff

Materiales l. Lápiz y papel

2. Equipo protector personal adecuado

D

ES26106-08 Cajas de dispositivos

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrica/ Code®

•

ES26104-08 Teoría eléctrica

u N

o

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

Prerrequislt

Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26103-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es p osible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

ES26102-08 Seguridad eléctrica ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 401 CMAP.EPS

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN La ley de Ohm se explicó en el módulo Introducción a los circuitos eléctricos. Ahora este concepto fundamental se utilizará para analizar circuitos en serie, paralelos y combinados más complejos. En este módulo se explicará cómo calcular la resistencia, la corriente y el voltaje en estos circuitos complejos. La ley de Ohm se usará a fin de crear una nueva ley para la determinación del voltaje y la corriente. Esta ley, conocida como ley de Kirchhoff, será la nueva base para el análisis de circuitos.

2.0.0 ♦ CIRCUITOS RESISTIVOS La resistencia se calcula de diferentes maneras en función de si se trata de un circuito paralelo o en serie. La resistencia se calcula en ohmios.

Cuando las resistencias están conectadas en serie como en este ejemplo, la resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias de todas las partes del circuito. Rr = R1 + R2 + R3 Donde: Rr = resistencia total · R1 + R2 + R3 = resistencias en serie

Ejemplo 1: El circuito que se muestra en la figura 2(A) tiene resistores en serie de 50 n, 75 n y 100 n. Averigüe la resistencia total del circuito. Sume los valores de los tres resistores en serie: Rr = R1+ R2 + R3 = 50 + 75 + 100 = 225 .Q

Ejemplo 2:

2.1.0 Resistencias en serie Un circuito en serie es aquel que tiene una sola vía para el flujo de corriente. La resistencia se mide en ohmios (Q). En la figura 1 se muestra un circuito en serie cuya corriente (1) es la misma en todas sus partes. Esto significa que la corriente que fluye por R1 es la misma que fluye por R2 y R3, y es incluso la misma que la que suministra la batería.

El circuito de la figura 2(B) tiene tres lámparas conectadas en serie con las resistencias mostradas. Averigüe la resistencia total del circuito. Sume los valores de las resistencias de las tres lámparas en serie: Rr = R1 + R2 + R3 = 20 + 40 + 60 = 120.Q

2.2.0 Resistencias en paralelo Para averiguar la resistencia total de un circuito resistivo paralelo, se utiliza la siguiente fórmula: 1

Rr = 1

1

1

R1

R2

R3

-+-+ -

+

E-=-

ll

1

+Rn

Donde: Rr = resistencia total en paralelo R1, R2, R3 y Rn = resistencias de las ramas

-------104F01 .EPS Figura 1

Circuito en serie.

R1 20

50 Q

Q

R2 75 Q

R2

40

Rr

Q

60 Q 100 Q

R3 (B)

Figura 2

4.2

Resistencia total.

ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

104F02.EPS

Circuitos en serie Rara vez se encuentran circuitos en serie simples en cableado práctico. Es posible que el único circuito en serie simple que usted pueda reconocer sean los antiguos cableados para las luces de Navidad, en los que el sistema entero se apagaba cuando se quemaba una sola lámpara. Piense en cómo sería el cableado de un circuito en serie de receptáculos para el hogar. ¿Cómo se cablearía físicamente el circuito? ¿Qué tipo de iluminación obtendría si cableara los receptáculos de su hogar en serie y enchufara seis lámparas en ellos?

Ejemplo 1:

Ejemplo 2:

Averigüe la resistencia total de los resistores en p aralelo de 2 n, 4 Q y 8 Q que se muestran en la figura 3. Escriba la fórmula correspondiente a las tres resistencias en paralelo:

Agregue un cuarto resistor paralelo de 2 Q al circuito de la figura 3. ¿Cuál es la nueva resistencia total y el resultado final de agregar otra resistencia en paralelo? Escriba la fórmula correspondiente a cuatro resistencias en paralelo:

Rr

=

1 1

-+ R1 ·

1

R2

1

+R3

Rr

=

Sustituya los valores de resistencia: Rr

Rr

=

1 1

1

1

1

R1

R2

R3

R4

-+-+-+ -

Sustituya valores:

1

1 1

1

2

4

8

-+ - +1

= -------

0,5 + 0,25 + 0,125 R __ 1_ T - 0,875

Rr = 1,14 Q

Tenga en cuenta que cuando las resistencias están conectadas en paralelo, la resistencia total siempre es inferior a la resistencia de cualquier rama individual. En este caso:

Rr

=

1 1

1

1

1

2

4

8

2

- + -+ -+ -

1 Rr = - - -- - - - - - 0,5 + 0,25 + 0 ,125 + 0,5

R __ 1_ T - 1,375 Rr = 0,73 Q

El resultado final de agregar otra resistencia en paralelo es una reducción de la resistencia total de 1,14 Q a 0,73 Q .

Rr = 1, 14 Q < R1 = 2 Q, R2 = 4 Q y R3 = 8 .Q

104F03.EPS

Figura 3

Rama paralela.

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.3

2.2. 1 Fórmulas simplificadas

2.3.0 Circuitos combinados

La resistencia total de resistores iguales en paralelo equivale a la resistencia de un resistor dividida por la cantidad de resistores:

Averiguar la corriente, el voltaje y la resistencia en circuitos en serie y paralelos es relativamente sencillo. Cuando trabaje con uno de los dos tipos, use únicamente las reglas que se aplican a ese tipo. En un circuito combinado, algunas de sus partes están conectadas en serie mientras que otras están en paralelo. Por lo tanto, en algunas partes se aplican las reglas para los circuitos en serie y en otras las reglas para los circuitos paralelos. Si quiere analizar o resolver un problema relacionado con un circuito combinado, es necesario que reconozca las partes conectadas en serie y aquellas conectadas en paralelo. Esto es claro si el circuito es simple, pero muchas veces es necesario volver a dibujar el circuito y ponerlo de una manera más fácil de reconocer. En un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los puntos. En un circuito paralelo, hay uno o más puntos en los que la corriente se divide y fluye en ramas separadas. En un circuito combinado, hay ramas separadas y cargas en serie. La manera más fácil de averiguar si un circuito es en serie, paralelo o combinado es comenzar en la terminal negativa de la fuente de alimentación y seguir la vía de la corriente por el circuito hasta la terminal positiva de la fuente. Si la corriente no se divide en ninguna parte, es un circuito en serie. Si se divide en ramas separadas pero no hay cargas en serie, es un circuito paralelo. Si la corriente se divide en ramas separadas y también hay cargas en serie, es un circuito combinado. La figura 5

Rr

R

=-

N

Donde: Rr = resistencia total de resistores iguales en paralelo R = resistencia de uno de los resistores iguales N = cantidad de resistores iguales

Si dos resistores con la misma resistencia están conectados en paralelo, la resistencia equivalente es la mitad de ese valor, como se muestra en la

figura 4.

Los dos resistores en paralelo de 200 n equivalen a uno de 100 n, los dos resistores de 100 n equivalen a uno de 50 n y los dos resistores de 50 n equivalen a uno de 25 n. Cuando dos resistores desiguales están en paralelo, suele ser más sencillo calcular la resistencia total multiplicando las dos resistencias y luego dividiendo el producto entre la suma de las resistencias.

Donde: Rr = resistencia total de resistores desiguales en paralelo R1 , R2 = dos resistores desiguales en paralelo

Ejemplo 1: Averigüe la resistencia total de dos resistores en paralelo de 6 .Q (R1) y de 18 .Q (R2): Rr = R1 x R2 = 6 x 18 = 108 = 4 5 Q R1 + R2 6 + 18 24 '

(

Ejemplo 2: Averigüe la resistencia total de dos resistores en paralelo de 100 .Q (R1) y de 150 .Q (R2): Rr = R1 x R2 = 100 x 150 = 15.000 = 60 Q R, + R2 100 + 150 250

~"RA

----

-PE.NS.A"I-:.

Circuitos paralelos

Un hecho interesante de los circuitos paralelos es la caída de la resistencia a medida que se agregan más resistores. Este hecho, sin embargo, no significa que se pueda agregar una cantidad ilimitada de dispositivos, como lámparas, en un circuito paralelo. ¿Por qué no?

100Q

SOQ

200Q

=> SOQ

100Q

=>

SOQ

25Q

=>~ 50Q 104F04.EPS

Figura 4

Resistencias iguales en un circuito paralelo.

4.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Circuitos paralelos C;JRu'rJL JNlfRNQ)

La mayoría de los circuitos prácticos están cableados en paralelo, como las lámparas de los postes que se muestran aquí.

104SA01.EPS

muestra lámparas eléctricas conectadas en circuitos en serie, paralelos y combinados. Luego de determinar que un circuito es combinado, vuelva a dibujarlo para que las ramas y las cargas en serie se reconozcan más fácilmente. Esto resulta particularmente útil cuando se calcula la resistencia total del circuito. La figura 6 muestra resistores conectados en un circuito combinado y el circuito equivalente dibujado nuevamente para simplificarlo.

2.3.1 Cómo simplificar circuitos combinados Muy a menudo, sólo se conocen el voltaje aplicado y el valor de las resistencias individuales de un circuito combinado. Si se quiere averiguar la caída de voltaje en cvalquier carga o la corriente en cualquier rama, es;necesario saber la corriente total del circuito. Para\ averiguar la corriente total, se debe conocer la resistencia total del circuito. Para averiguar la resistencia total, simplifique el

circuito a su forma más simple, que generalmente es una resistencia que forma un circuito en serie con la fuente de voltaje. Este circuito en serie simple tiene la resistencia equivalente y la corriente total del circuito combinado original. A continuación, se presentan cuatro pasos básicos para simplificar un circuito combinado: • De ser necesario, vuelva a dibujar el circuito de modo que todas las resistencias paralelas y en serie se reconozcan fácilmente. • Calcule la resistencia efectiva de cada combinación paralela de resistencias. • Reemplace cada una de las combinaciones paralelas con una resistencia del mismo valor que la resistencia efectiva de esa combinación, de esta manera se origina un circuito con todas las cargas en serie. • Sume las resistencias de todas las cargas en serie para averiguar la resistencia total de este circuito. MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.5

+

+

L

CIRCUITO EN PARALELO

ELECTRÓN DE VALENCIA

+

j j j FLUJO DE CORRIENTE

j j

L

CIRCUITO EN SERIE-PARALELO 104F05.EPS

Figura 5

Circuitos en serie, paralelos y combinados.

Circuitos combinados Explique la figura 6. ¿Cuáles resistores están en serie y cuáles en paralelo?

Revise el .circuito combinado en la figura 7 y simplifíquelo para formar un circuito en serie equivalente. En este circuito, los resistores R2 y R3 están conectados en paralelo, pero el resistor R1 está en serie con la batería y la combinación paralela de R2 y R3• La corriente IT deja la terminal negativa de la fuente de voltaje, viaja por el resistor R1 antes de dividirse en la empalme de los resistores Ri, R2 y R3 (punto A) para ir por ambas ramas formadas mediante los resistores R2 y R3 •

+

Con la información de la figura 7, calcule la resistencia de R2 y R3 en paralelo y la resistencia total RT del circuito. La resistencia total del circuito es la suma de R1 y la resistencia equivalente de R2 y R3 en paralelo. Para averiguar RT, primero averigüe la resistencia de R2 y R3 en paralelo. Dado que ambas resistencias tienen el mismo valor de 20 n, la resistencia equivalente resultante es de 10 n. Por lo tanto, la resistencia total (RT) es de 15 n (5 n + 10 n).

+

E-=-

E -=-

R 104F06.EPS

Figura 6

Cómo dibujar nuevamente un circuito combinado.

4.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

. ,.

PUNTO A

Vy

F E= 30 V --

--

+

L PUNTO B 104F07.EPS

Figura 7

Cómo simplificar un circuito combinado.

2.4.0 Cómo aplicar la ley de Ohm

¡----©·····

En circuitos resistivos, es posible averiguar (mediante la ley de Ohm) los parámetros de un circuito desconocido y las técnicas para determinar resistencia equivalente.

'' '

2.4. 1 Voltaje y corriente en circuitos en serie La ley de Ohm puede aplicarse a un circuito en serie completo o a sus partes individuales. Cuando se utiliza para una parte en particular de un cir. cuito, el voltaje en esa parte es igual a la corriente que pasa por ella multiplicada por la resistencia en ella. Por ejemplo, con la información de la figura 8, calcule la resistencia total (RT) y la corriente total (IT). Para averiguar RT: Rr = R1 + R2 + R3 Rr = 20 + 50 + 120 Rr= 190 Q

Para averiguar IT con la ley de Ohm: Ir

= .§..r_ Rr

I _ 95 r - 190 Ir = 0.5 A

Averigüe el voltaje de cada resistor. En un circuito en serie, la corriente es la misma; es decir, I = 0,5 A en cada resistor: E1 = IR 1= 0,5 (20) = 10 V E2 = IR2 = 0,5 (50) = 25 V E3 = IR3 = 0,5 (120) = 60 V

Los voltajes E1, E2 y E3 de la figura 8 se conocen como caídas de voltaje o caídas de IR, cuyo efecto es reducir el voltaje d,isponible que se aplicará en el resto de los compohentes del circuito. La suma de las caídas de voltaje en cualquier circuito en

◄······~

20Q

50Q

© '' '

'' '

L... @····· 104F08.EPS

Figura 8

Cómo calcular caídas de voltaje.

serie es siempre igual al voltaje que se aplica al circuito. El voltaje total (ET) es igual al voltaje aplicado y puede verificarse en este ejemplo (ET= 10 + 25 + 60 ó 95 V).

2.4.2 Voltaje y corriente en circuitos paralelos Un circuito paralelo es aquel en el que dos o más componentes están conectados a la misma fuente de voltaje, como se ilustra en la figura 9. Los resistores R11 R2 y R3 están en paralelo entre sí y con la batería. Cada vía paralela es una rama con su propia corriente individual. Cuando la corriente total IT deja la fuente de voltaje E, la parte 11 de la corriente IT fluirá por R1, la parte 12 fluirá por R2 y el resto 13, por R3 • Las corrientes de las ramas 11, 12 e 13 pueden ser diferentes. Sin embargo, si se conecta un voltímetro en R11 R2 y R3, los respectivos voltajes E11 E2 y E3 serán iguales a la fuente de voltaje E. La corriente total IT es igual a la suma de las corrientes de todas las ramas.

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.7

Caídas de voltaje Calcular caídas de voltaje no es simplemente un ejercicio de clase. Es importante conocer la caída de voltaje cuando se dimensionan los componentes de un circuito. ¿Qué sucede ría si dimensionara un componente sin tener en cuenta una gran caída de voltaje en el circuito?

VOLTÍMETRO

◄ - -- ;

◄ - - -;

!/

'' '

+ R2

E-=-

'' ''

©

@

'' ' .. ---·'

----·

104F09.EPS

Figura 9

Circuito paralelo.

Esta fórmula se aplica a cualquier cantidad de ramas en paralelo independientemente de que las resistencias sean iguales o desiguales. Según la ley de Ohm, la corriente en cada ra~a es igual al voltaje aplicado dividido entre la resistencia que existe entre dos puntos en los que se aplica voltaje. Es por ello que para cada rama de la figura 9 se presentan las siguientes ecuaciones:

Ejemplo 1: Las dos ramas R1 y R2, que se muestran en la figura lO(A), en una línea de alimentación de 110 V consumen una corriente en línea total de 20 A. La rama R1 consume 12 A. ¿Cuál es la corriente 12 en la rama R2? Realice una transposición para averiguar 12 y luego sustituya los valores dados:

E E Branch 1: 11 = - 1 = R1 R1 Branch 2: Branch 3:

12

l3

E

Ir = 11 + 12

E

= - 2 = -R R2

E3

= -

2

E

= -R

R3

3

Con el mismo voltaje aplicado, cualquier rama con menos resistencia tiene un mayor flujo de corriente que una rama con resistencia más alta.

-

Ir= 20 A

12 = Ir- 11 12 = 20 - 12 = 8 A

Ejemplo 2: Como se muestra en la figura lO(B), las dos ramas R1 y R2 en una línea de alimentación de 240 V consumen una corriente en línea total de 35 A. La rama R2 consume 20 A. ¿Cuál es la corriente 11 en la rama R1?

-

¡

Ir= 35A

11 = 12 A 240 V

110 V

(A)

(B) 104F10.EPS

Figura 10

Cómo resolver una corriente desconocida.

4.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Realice una transposición para averiguar 11 y luego sustituya los valores dados: Ir= 11 + 11

= 35- 20 = 15 A

Los circuitos combinados combinan los elementos y las características de las configuraciones en serie y paralelas. Si se aplican correctamente las ecuaciones y los métodos presentados anteriormente, pueden determinarse los valores de los componentes individuales del circuito. En la figura 11 se muestra un circuito combinado simple con una batería de 1,5 V. La corriente y el voltaje asociados con cada componente pueden determinarse si primero se simplifica el circuito para averiguar la corriente total y luego se trabaja en cada componente individual. El circuito puede dividirse en dos componentes: las resistencias en serie R1 y R2, y las resistencias paralelas R3 y R4• R1 y R2 pueden sumarse para formar la resistencia en serie equivalente R1+2: R1+2 = R1 + R2 R1+2 = 0,5 k n + 0,5 k n

n

R3 y R4 pueden sumarse mediante el uso de la fórmula recíproca original o del método de producto dividido entre la suma, ya que hay dos resistencias en paralelo. Ambos métodos se muestran a continuación. 1 1

1

-+Ra

+

R4

1kQ x 1k Q 1kQ + 1k Q

= 1.000 .000 Q = O k Q 5 2 .000 Q '

= Ir- 12

2.4.3 Voltaje y corriente en circuitos combinados

Ra+4 =

_ R3 x R4 - R3 + R4

3 4

12

11

R1+2 = 1 k

R

1 1 -+1 kQ

El circuito equivalente que contiene la resistencia R1+2 de 1 k n y la resistencia R3+4 de 0,5 k n se muestra en la figura 12. La corriente del circuito puede determinarse si se usa la ley de Ohm (que indica que la corriente total es igual al voltaje dividido entre la resistencia del circuito). Sin embargo, primero debe averiguarse la resistencia total del circuito. Dado que el circuito simplificado consiste en dos resistencias en serie, simplemente se suman para obtener la resistencia total. Rr = R1 +2 + Ra +4 Rr = 1 k Q + 0.5 k Q Rr = 1.5 k Q

Cómo aplicarlo a la ecuación de corriente o voltaje: Ir=§_ Rr

I _ 1,5 V r - 1,5 k Q Ir = 1 mA orO,OO1A

Una vez que se conoce la corriente total, pueden determinarse las caídas de voltaje de componentes individuales:

n = 0,5 V ER2 = lrR2 = 1 m A X 0,5 k n = 0,5 V ER1 = lrR1 = 1 m A

X

0,5 k

Ya que el voltaje total es igual a la suma de todas las caídas de voltaje, la caída de A a B puede determinarse mediante una resta:

1 kQ

Er = ER1 + ER2 + EA+B Er = ER1 + ER2 + EA+B

_21-=_1_=05kQ 0,002 ' 1.OOOQ

1,5 V - 0,5 V - 0,5 V = EA+B = 0,5 V

A

A 0,5 k!J

1kQ

0,5 k Q +

+

Er = 1,5 V-=-

R3

=

Er = 1,5 v-=-

1kQ

B

B

104F12.EPS

104F11.EPS Figura 11

Circuito combinado.

R3+4

0,5 kQ

Figura 12

Circuito combinado simplificado.

MÓDULO ES261O4-O8 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4 .9

Dado que R3 y R4 están en paralelo, es posible que parte de la corriente total pase por cada resistor. R3 y ~ son iguales, por lo que la misma corriente debe fluir por cada rama. Cómo se usa la relación: E l=-

R

I _ 0,5 V R4 - 1 k Q

I _ 0,5 V R3 - 1kQ IR3 = O,5mA

Por lo tanto, la corriente total del circuito pasa por R1 y R2 y se divide uniformemente entre R3 y~♦

6A-2A-4A=0

Para la dirección contraria, observe el punto D en la parte inferior de la figura 14. Aquí las corrientes de las ramas hacia el punto D se combinan para ser iguales a la corriente este aplica el cambio de linea por fase principal IT que regresa a la fuente de voltaje. Ahora, IT sale del punto D mientras que 13 e 1415 entran. La ecuación es: 13 + l41s - Ir = O

2A+4A-6A=0

IR4 = 0,5 mA

0,5 m A+ 0,5 m A= 1 m A

3.0.0

Cómo sustituir los valores correspondientes a cada corriente:

LEYES DE KIRCHHOFF

Las leyes de Kirchhoff ofrecen un método sencillo y práctico de averiguar parámetros desconocidos en un circuito.

3.1.0 Ley de corriente de Kirchhoff En su forma más general, la ley de corriente de Kirchhoff establece que la corriente total que entra a cualquier punto de un circuito debe ser igual a la corriente total que deja ese punto. Para los circuitos paralelos, esto implica que la corriente en un circuito paralelo es igual a la suma de las corrientes en cada rama. Cuando se usan las leyes de Kirchhoff para resolver circuitos, es necesario adoptar las convenciones que determinan los signos algebraicos que corresponden a los términos corriente y voltaje. Un sistema práctico es considerar como positiva toda la corriente que fluye hacia el punto de una rama y negativa toda aquella que sale de ese punto. En modo de ejemplo, en la figura 13 las corrientes pueden escribirse como:

Observe que ya sea en el punto C o en el D, la suma de las corrientes de las ramas de 2 A y 4 A deben ser iguales a la corriente en línea total de 6 A. De esta manera, la ley de corriente de Kirchhoff puede también expresarse como: IENTRA□A = lsALJ □A

Para la figura 14, las ecuaciones de la corriente pueden escribirse como se muestra a continuación. En el punto C: 6A=2A+4A

En el punto D: 2A+4A=6A

La ley de corriente de Kirchhoff es realmente la base para la regla práctica en circuitos paralelos de que la corriente en línea total debe ser igual a la suma de las corrientes de las ramas.

3.2.0 Ley de voltaje de Kirchhoff La ley de voltaje de Kirchhoff establece que la suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier vía cerrada es cero. En la figura 15, observe que la suma de las caídas de voltaje alrededor del circuito deben ser iguales al voltaje aplicado al circuito: EA = E1 + E2 + E3

IA + Is - le= O

o bien

',

5A+3A-8A=O

Las corrientes IA e 18 son positivas porque fluyen hacia P, pero le es negativa porque sale de P. Para aplicación en un circuito, observe el punto C en la parte superior del diagrama de la figura 14. La IT de 6 A en el punto C se divide en 13 de 2 A e 1415 de 4 A y ambas salen. Observe que 1415 es la corriente que fluye por ~ y Rs- La ecuación algebraica es: Ir - 13 - l41s = O

IA = 5 A

''

,, /

'

', p

,, ,,

le= 8 A

,,'~--------------►

,, ,f

Is= 3A

104F13.EPS Figura 13

4.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Ley de corriente de Kirchhoff.

A

-

-R1 =5Q+

Ir=6A

c

R3= 60Q

+

13 = 2A!

Figura 14

+

R2 = 15 Q

+

E

+

+

-

1415 = 4A

Ir=6A B

-

1415 = 4A

13 = 2A!

Er= 240 V

-

R4 = 10 Q

o

F

Aplicación de la ley de corriente de Kirchhoff.

B

E1 =50 V

+

voltaje se considera una subida de voltaje mientras que el voltaje en un resistor se considera una caída de voltaje. (Para que la rotulación sea práctica, se muestran letras en subíndice para fuentes de voltaje Y. se usan subíndices numéricos para caídas de voltaje). Esta forma de la ley puede escribirse si se transponen los miembros de la derecha al lado izquierdo:

c

Voltaje aplicado - suma de las caídas de voltaje =

A

+ E3 = 20 V

Sustituya letras:

o

EA - E1 - E2 - E3 = 0 104F15.EPS

Figura 15

EA - (E1 + E2 + E3) = 0

Ley de voltaje de Kirchhoff.

3.3.0 Ecuaciones de bucles

Donde: EA= voltaje aplicado al circuito E1, E2 y E3 = caídas de voltaje en el circuito

Otra manera de expresar esta ley es que la suma algebraica de las caídas de voltaje y de las subidas de voltaje deben ser iguales a cero. Una fuente de

<1) ¿SABÍA USTED? •

o

Leyes eléctricas Como debe haber imaginado, las leyes de Ohm y Kirchhotf reciben los nombres de sus creadores. En 1826, George Ohm publicó su teoría sobre las relaciones matemáticas de la corriente, el voltaje y la resistencia. Gustav Kirchhotf, 19 años después, siguió su trabajo sobre el cálculo de corrientes, voltajes y resistencias en redes eléctricas, Como consecuencia de esta investigación de:gran importancia, ambos decidiero"n dirigi~ departamentos de matemática en importantes universidades de Alemania.

Cualquier vía cerrada para el flujo de corriente se c_onoce como_bucle. Una ecuación de bucle especifica los volta1es alrededor del bucle. Vea la figura 16. · O~serve el bucl~ interior a través de A, C, D y B, que mcluye las ca1das de voltaje Ei, E3 y E2, y la fuente ET. Si se empieza desde el punto A en el sentido de las agujas del reloj, la suma algebraica de los voltajes es: -E 1 - E3 - E2 + Er = O

o bien -30 V - 120 V - 90 V + 240 V = O

Los voltajes E1, E3 y E2 tienen un valor negativo, ya que se aprecia una disminución de voltaje en c~da resistor en el sentido de las agujas del reloj. Sm embargo, la fuente ET es un término positivo, ya que se aprecia un aumento de voltaje en la misma dirección. Para el sentido contrario (es decir, si se empieza desde e~ punto B_en sentido contrario de las agujas del reloJ en el nnsmo bucle), ET es negativa mientras que E1, E2 y E3 tienen valores positivos. Por lo tanto:

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.11

A

-

Er = 240

E1 = 30 V R1 =5Q

-

l

V

R3 = 60Q

+

--'-

B

e

+

+ R2 = 15 Q E2 = 90 V

-

+

l D

E4 = 40V R4 = 10Q

-

E

+

Rs = 20Q

E3 = 120 V

Es= 80V ·

+

l

-

F 104F16.EPS

Figura 16

Ecuación de bucle.

Resolución para E8 :

o bien + 90 V + 120 V + 30 V = O Al transponer el término negativo, la ecuación pasa a ser: 240 V = 90 V + 120 V + 30 V En esta forma, la ecuación de bucle muestra que la ley de voltaje de Kirchhoff es realmente la base para la regla práctica en circuitos en serie de que la suma de las caídas de voltaje debe ser igual al voltaje aplicado. Por ejemplo, determine el voltaje E8 para el circuito que se muestra en la figura 17. La flecha indica la dirección del flujo de corriente. Primero marque la polaridad de las caídas de voltaje en los resistores y siga el circuito en la dirección del flujo de corriente desde el punto A. Posteriormente, escriba la ecuación de voltaje alrededor del circuito:

= EA - E3 - E2 - E1 Es = 15 V - 2 V - 6 V Es

-240 V

3V

Es=4 V

Dado que el valor de E8 es positivo, la supuesta dirección de la corriente es, de hecho, la dirección real de la corriente. En su forma más general, la ley de voltaje de Kirchhoff establece que la suma algebraica de las diferencias de potencial en un bucle cerrado es igual a cero. Un bucle cerrado significa cualquier vía completamente cerrada de cables, resistores, baterías u otros componentes. Para circuitos en serie, esto implica que la suma de las caídas de vol~aje alrededor de un circuito es igual al voltaje aplicado. Para circuitos paralelos, esto implica que las caídas de voltajes en todas las ramas son iguales.

E1 =3V

+

í

+

+

En resumen

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Figura 17

Dibuje cuatro lámparas de 60 W en paralelo con una fuente de alimentación de 120 V. ¿Cuál es el amperaje del circuito? ¿Qué le sucedería al amperaje si se duplicara el voltaje?

Cómo aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff.

4 .12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

1. La fórmula p ara calcular la resistencia total

5. En un circuito paralelo, el voltaje en cada vía es igual a _ _. a. la resistencia total del circuito por la corriente de las vías b. el voltaje de la fuente menos el voltaje de las vías c. la resistencia de la vía por la corriente total d. el voltaje aplicado

de un circuito en serie con tres resistores es

6. El valor de la corriente total en la figura 2 es de _ _ amperios. a. 1,25 b . 2,50 c. 5 d. 10

2. Averigüe la resistencia total de un circuito

en serie con tres resistencias de 10 O, 20 O y 300. a. 10 b . 150 c. 200 d . 60 0 3. La fórmula para calcular la resistencia total

de un circuito paralelo con tres resistores es Er= 100V -

104RQ02.EPS

Figura 2

4. La resistencia total en la figura 1 es _ _. a. 100 0 b . 129 O c. 157 O d. 1,040 O

R5 = 240 Q

Rs = 240 Q

R3 = 75Q

R7 = 240 Q

150 V , _ _ _ __ _ - - - - - - - t

11111----------104AQ01 .EPS

Figura 1

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTR ICA 4.13

7. Un resistor de 32 n está en paralelo con uno de 36 n y un resistor de 54 n está en serie con el par. Cuando se aplican 350 V a la combinación, la corriente por el resistor de 54 n es de _ _ amperios. a. 2,87 b . 3,26 c. 4,93 d . 5,86 8. Un resistor de 242 n está en paralelo con uno de 180 n y un resistor de 420 n está en serie con la combinación en un circuito de 50 V. Una corriente de 22 m A fluye por un resistor de 242 n. La corriente que pasa por el resistor de 180 n es de m A. a. 36,4 b. 59,4 c. 60,3 d. 73,6

9. La ley de voltaje de Kirchhoff establece que

la suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier vía cerrada es _ _. a. infinita b. cero c. dos veces la corriente d. siempre menor que los voltajes individuales por la caída de voltaje

n están en paralelo y uno de 42 n está en serie con la combinación. Cuando se aplican 78 V a los tres resistores, la caída de voltaje en el resistor de 42 n es de unos voltios. a. 49,8 b . 55,8 c. 60,5 d. 65,3

10. Dos resistores de 24

4.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Las relaciones entre corriente, voltaje, resistencia y potencia en la ley de Ohm son las mismas tanto para circuitos en serie de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) como para circuitos paralelos de DC. Es necesario entender y poder aplicar estos conceptos para analizar problemas de circuitos y solucionarlos con efectividad. Los circuitos combinados de DC tienen estas relaciones fundamentales. Dado que los circuitos combinados de

1

DC son una combinación de circuitos simples en serie y paralelos, se aplicarán las leyes de voltaje y corriente de Kirchhoff. Calcular I, E, R y P para circuitos combinados no es más difícil que calcular dichos valores para circuitos simples en serie y paralelos. No obstante, para los circuitos combinados, estos cálculos exigen analizar los circuitos con más atención a fin de usar la ley de Ohm correctamente.

Notas ----------

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.15

a. Cuestionario de , . términos clave

r

1. La _ _ _ _ _ _ establece que la cantidad total de corriente que fluye a través de un circuito paralelo es equivalente a la suma de las cantidades de corriente que fluyen a través de cada vía de corriente. 2. La _ _ _ _ _ _ establece que la suma de todas las caídas de voltaje de un circuito equivale al voltaje de la fuente del circuito.

3. Los _ _ _ _ _ _ contienen vías de

corriente tanto paralelas como en serie. 4. Los _ _ _ _ _ _ contienen dos o más vías

paralelas a través de las que puede fluir corriente. 5. Los _ _ _ _ _ _ contienen una sola vía

para el flujo de corriente.

Términos clave del oficio Circuitos combinados Circuitos en serie Circuitos paralelos Ley de corriente de Kirchhoff Ley de voltaje de Kirchhoff

4.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

James Mitchem TIC -The Industrial Company

Jim Mitchem trabaja como localizador de problemas para un gran contratista eléctrico. Durante su profesión en la industria eléctrica, escaló posiciones desde aprendiz hasta gerente de servicios técnicos.

¿Cómo se convirtió en electricista? Casi por accidente. Un par de años después de la .universidad, fui operador sustituto en una planta porque el electricista principal se retiró y creó una vacante. Me gustaba la tarea de los electricistas de usar sus conocimientos y tomar iniciativas para mantener el lugar en funcionamiento. Solicité y me aceptaron como estudiante. ¿Cómo obtuvo su entrenamiento? Realicé un curso de aprendizaje sobre electricidad por correspondencia y tuve la suerte de trabajar con gente buena que me ayudó. Trabajé en un ambiente que me exporúa a una variedad de equipos y aplicaciones, y casi todas las personas con las que trabajé me enseñaron algo. Ahora, transmito mis conocimientos a otras personas. ¿Qué tipos de trabajos realizó en su profesión? Trabajé como aprendiz, oficial, técnico en instrumentos y controles, montador.de instrumentos, capataz, capataz general, superintendente e ingeniero de arranque. Cada uno de estos puestos exigía la adquisición de nuevas habilidades técnicas y gerenciales. Gracias a mi experiencia en muchas disciplinas y tipos de proyectos, tengo un alto nivel de credibilidad con mi empleador y nuestros clientes.

Actualmente soy un recurso técnico y localizador de problemas para funciones en el lugar de trabajo y en la empresa (tales como seguridad, aseguramiento de la calidad y entrenamiento). Visito lugares de trabajo para ayudar en la solución de problemas, así como en las tareas de puesta en marcha y arranque. ¿Qué factor o factores han contribuido principalmente a su éxito? Son muchos los factores. Dos realmente importantes han sido el deseo de aprender y la voluntad de hacer todo lo que se me pedía. Además, estuve atento a la visión general. Cuando trabajo, no estoy simplemente jalando cables, sino que me concientizo en que estoy · construyendo una planta eléctrica (o lo que sea que trate el proyecto). También creo que esto me ayudó a estar con el mismo empleador durante 18 años. ¿Qué consejo les daría a aprendices que recién comienzan sus profesiones? Seguir estudiando. No depender de otras personas para entrenarse. Tomar la iniciativa de comprar o pedir prestados libros y revistas especializadas. Realizar exámenes de certificación y hacer todo lo necesario para mantener la vigencia de sus certificaciones. Por último, asegurarse de conocer sus propios valores personales y profesionales, y de trabajar con una empresa que comparte dichos valores.

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.17

Circuito combinado (serie-paralelo): circuito que contiene vías de corriente tanto paralelas como en serie. Circuito en serie: circuito con una sola vía para el flujo de corriente. Circuitos paralelos: circuitos que contienen dos o más vías paralelas a través de las que puede fluir corriente.

Ley de corriente de Kirchhoff: ley que establece que la cantidad total de corriente que fluye a través de un circuito paralelo es equivalente a la suma de las cantidades de corriente que fluyen a través de cada vía de corriente. Ley de voltaje de Kirchhoff: ley que establece que la suma de todas las caídas de voltaje de un circuito equivale al voltaje de la fuente del circuito.

4.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para el entrenamiento de tareas.

Electronics Fundamentals: Circuits, Devices, and Applications (Conceptos básicos de la electrónica: circuitos, dispositivos y aplicaciones). Thomas L. Floyd. New York: Prentice Hall. Principies of Electric Circuits (Principios de los circuitos eléctricos). Thomas L. Floyd. New York: Prentice Hall.

MÓDULO ES26104-08 ♦ TEORÍA ELÉCTRICA 4.19

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/ olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

Birck Nanotechnology Center en Purdue University El equipo del Gaylor Group, compuesto por casi 60 electricistas, siguió estrictos protocolos de sala aséptica (esterilizada) para instalar sistemas en este centro líder de nanotecnología, enfrentando desafíos de espacios compartidos y restricciones de trabajo.

ES26105-08

ES26105-08

Introducción al

NaUóna/Electrica/Code ® Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden: 1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Propósito e historia del NEC® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 El diseño del NEC® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 Cómo buscar información en el NEC® .... . ......... .5.8 Otras organizaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.14

Ge

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~

2008 NFPA

El libro de referencia principal para efectuar instalaciones eléctricas seguras es el National Electrical Code®, frecuentemente conocido como el NEC®. El NEC ® establece que su objetivo principal es "la protección práctica de individuos y propiedades contra los riesgos que surgen a partir del uso de la electricidad". No está diseñado para ser usado como libro de normas de instalación. Todo electricista en obra deberá incluir una copia de la edición vigente en su arsenal de herramientas. El NEC ®rige todas y cada una de las tareas propias del trabajo de un electricista. En consecuencia, resulta importante comprender el diseño del NEC ® y poder buscar información rápidamente. El NEC® sirve como libro de referencia de normas en muchas evaluaciones de electricidad, especialmente en cuando se otorgan a licencias para jornaleros y electricistas maestros. El NEC ®se asctualiza cada tres años por un tablero de expertos. Es importante mantener actualizado el NEC®, porque cada revisión incluye modificaciones que afectan su trabajo.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC® son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno p odrá hacer lo siguiente: l. Explicar el p ropósito y la historia del NEC®. 2. Describir el diseño del NEC ®. 3. Demostrar la manera de buscar inform ación enelNEC®. 4. Describir el propósito de la NEMA (National Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes de Materiales Eléctricos) y de la NFPA. 5. Explicar la función de laboratorios de prueba reconocidos a nivel nacional.

Artículos Capítulos Excepciones FPN (nota en letra pequeña) NEMA (National Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes de Materiales Eléctricos) NFPA (National Pire Protection Association: Asociación Nacional de Protección contra Incendios) NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratories: Laboratorios de Pruebas Reconocidos a Nivel Nacional) Parte Secciones

ES26112-08 EC!luipos de prueba eléctricos ES26111 -08 Servi cios eléctricos residenciales

ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

e 1 D A D

ES26107-08 Doblado manual ES26106-08 Cajas de dispositivos

N 1

ES26105-08 Introducción al National Electrica/ Code®

V

E L

ES26104-08 Teoría eléctrica

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

Materiales n

N

o

1. Lápiz y papel 2. Una copia de la última edición del National Electrical Code®

ES26102-08 Seguridad eléctrica ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad

Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26104-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por elmapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 105CMAP.EPS

,_ NIIÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.1

1.0.0

INTRODUCCIÓN

El National Electrical Code® (NEC®) es publicado por la NFPA (National Fire Protection Association: Asociación Nacional de Protección contra Incendios). El NEC® es una de lé).s herramientas más importantes para el electricista. Si se le utiliza junto con el código de electricidad de su zona, el NEC® brinda los requisitos mínimos para la instalación de sistemas eléctricos. A menos que se especifique lo contrario, siempre utilice la versión más reciente del NEC® como referencia para sus trabajos. Especifica las condiciones mínimas necesarias para proteger a las personas y la propiedad contra riesgos eléctricos. En algunas áreas, sin embargo, es posible que la legislación local especifique el uso obligatorio de otras ediciones del NEC®;por lo tanto, asegúrese de emplear la edición que le especifique su empleador. Además, tenga presente que el NEC® sólo especifica requisitos mínimos y que es posible que los requisitos locales o específicos de la obra sean más estrictos.

2.0.0 ♦ PROPÓSITO E HISTORIA DEL NEC® El propósito principal del NEC® es la protección práctica de individuos y propiedades contra riesgos que surgen del uso de la electricidad [sección 90.l(A) del NEC] . El conocimiento profundo del NEC® se erige como uno de los requisitos primordiales para convertirse en electricista calificado. El NEC® probablemente sea el código de mayor aceptación y uso general en el mundo. Ha sido traducido a varios idiomas. Se le utiliza como guía de referencia, seguridad e instalación eléctrica en Estados Unidos. Al cumplir con las normas del NEC® se incrementa el nivel de seguridad de las instalaciones eléctricas (este es el motivo por el cual se utiliza tanto el NEC®). Si bien la sección 90.1(C) del NEC establece: "Este Código no pretende ser una especificación de diseño ni un manual de instrucciones para personas no calificadas", sí provee una base sólida para el estudio de procedimientos de instalación eléctrica (siempre con la respectiva orientación). El NEC® se ha convertido en la referencia están-

dar de la industria de construcción eléctrica. Toda persona relacionada con el trabajo eléctrico deberá conseguir una copia actualizada y consultarla frecuentemente. Todos los trabajos eléctricos deben cumplir con la versión adoptada vigente del NEC® y con todas las ordenanzas locales. Al igual que con la mayoría de las leyes, resulta más sencillo trabajar con el NEC® una vez que se comprende el lenguaje y se sabe dónde buscar la información que se necesita. NOTA Este módulo no representa un sustituto del NEC®. Deberá obtener una copia de la edición más reciente y mantenerla al alcance en todo momento. Cuanto más sepa acerca del NEC®, mejor podrá desempeñarse como ingeniero.

2.1.0 Historia En 1881, la National Association of Pire Engineers se reunió en Richmond (Virginia). En esta reunión surgió la idea de redactar el primer National Electrical Code. El primer código de electricidad recomendado a nivel nacional fue publicado por la National Board of Pire Underwriters (ahora American Insurance Association) en 1895. En 1896, la NELA (National Electric Light Association: Asociación Nacional sobre Luz Eléctrica) estaba trabajando con el objetivo de unificar los requisitos de las organizaciones de seguro contra incendio y de las compañías de servicios eléctricos. NELA logró promover una conferencia en la que se confeccionaría un código nacional estándar. El código NELA se adaptaría a los intereses de la industria de seguros, inquietudes operativas, fabricación e industria. En la conferencia se redactó un conjunto de requisitos que fue aceptado de manera unánime. En 1897 se publicó la primera edición del NEC®, y el NEC® se convirtió en el primer código nacional redactado en cooperación. La organización que redactó el NEC® se conoció como la National Conference on Standard Electrical Rules. Este grupo se convirtió en una organización permanente y su trabajo fue desarrollar el NEC® .

• • El NEC® ¿Por qué .cree que es necesario contar con un juego de procedimientos estándar para instalaciones eléctricas? Averigüe quién es el encargado de la inspección eléctrica en su área. ¿Quién determina qué se inspeccionará, cuándo se le inspeccionará y quién estará a cargo de la inspección?

5.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

¿Qué tiene mal esta foto grafía?

105SA01.EPS

105SA02.EPS

En 1911, la NFPA asumió la administración y el control del NEC ®. Sin embargo, la National Board of Fire Underwriters siguió publicando el NEC ® hasta 1962. De 1911 al presente, el NEC® ha sufrido varias modificaciones de importancia, además de actualizaciones periódicas cada tres años. En 1923, se volvió a diseñar y redactar el NEC® y, en 1937, se sometió a una revisión editorial. En 1959, el NEC® adoptó Uh siste~a de numeración en el que cada sección de un artículo se identificaba con un número de artículo/ sección.

105SA03.EPS

2. 1. 1 ¿ Quiénes participan? La creación_ de un conjunto de reglas aceptado de ~anera universal es un proceso complicado que mvolucra a muchas personas y entidades. Las reglas creadas por un comité tienen la ventaja de que no suelen hacer a un lado los intereses de ninguno de los grupos representados en dicho comité. Sin ~mbargo, como las reglas deben representar los mtereses y necesidades de diversos grupos, suelen resultar bastante complicadas y extensas.

,_ MÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.3

En 1949, la NFPA reconoció al NEC ® como parte integral de su estructura actual. La estructura se compone de un Comité de Correlación y por CMP (tableros para crear códigos). El Comité de Correlación está compuesto por miembros con voto principal y suplentes. La función principal del Comité de Correlación es garantizar que: • No se registren conflictos en losrequisitos. • Se haya logrado correlación en los contenidos. • Se hayan respetado las regulaciones NFPA que rigen los proyectos del comité. • Se establezca y conserve una planificación práctica de revisión y publicación. Cada uno de los CMP cuenta con integrantes expertos en temas específicos y a los que les han sido asignados ciertos artículos para que los supervisen y revisen según consideren necesario. Los integrantes de los CMP representan a grupos de intereses especiales como asociaciones profesionales, contratistas eléctricos, diseñadores e ingenieros eléctricos, inspectores de electricidad, fabricantes y proveedores de materiales eléctricos, laboratorios de prueba de materiales eléctricos y organizaciones de seguro. Cada tablero está estructurado de modo que no más de un tercio de sus integrantes provenga de un único grupo de interés. Los integrantes del Comité del NEC® crean o revisan los requisitos para el NEC® mediante investigaciones, debates, análisis, ponderaciones y revisión de nuevos datos. Cualquier persona, incluso usted mismo,

puede enviar propuestas para enmendar el NEC ®. Se pueden conseguir formularios modelo para enviar propuestas en la Secretaría del Consejo de Estándares (Secretary of the Standards Council) de la sede central de la NFPA. El NEC® describe detalladamente el proceso para crear códigos. La membresía a la NFPA se obtiene de los campos enumerados anteriormente. Además de publicar el NEC®, entre las tareas de la NFPA se incluyen las siguientes: • Desarrollar, publicar y distribuir normas que tengan como objetivo minimizar la posibilidad y los efectos de incendios y explosiones. • Llevar adelante programas de educación sobre seguridad para incendios destinados al público en general. • Brindar información sobre protección, prevención y supresión de incendios. • Recopilar estadísticas anuales sobre causas y sitios de incendios, incendios con elevadas pérdidas (de más de un millón de dólares), muertes en incendios y víctimas entre el personal de bomberos. • Proveer servicio de campo con especialistas en electricidad, líquidos y gases inflamables y problemas relacionados con incendios en el mar. • Llevar adelante proyectos de investigación que apliquen métodos estadísticos e investigación de operaciones para desarrollar modelos informáticos y sistemas de administración de datos.

Modificaciones en el código En esta fotografía se muestra el primer libro del código y el código actual. Se efectúan modificaciones en el código cada tres años. ¿Quién puede sugerir modificaciones al National Electrícal Code®? ¿Qué motivos pod rían generar la necesidad de elevar modificaciones?

105SA04.EPS

5.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

3.0.0 ♦ EL DISEÑO DEL NEC® El NEC ® comienza con una breve historia. En la

podría imponer requisitos o prohibiciones adicionales que deberán cumplirse en esa jurisdicción.

figura 1 se muestra cómo está organizado el NEC®.

3.2.0 NEC®: Introducción 3.1.0 Tipos de reglas Se incluyen dos tipos básicos de reglas en el NEC®: reglas obligatorias y reglas permisivas. Resulta importante comprender estas reglas tal como se definen en la sección 90.5 del NEC. Las reglas obligatorias incluyen las palabras "deberá" o "no deberá" y se les debe respetar. Las reglas permisivas identifican acciones permitidas pero no obligatorias y suelen incluir opciones o métodos alternativos. Las reglas permisivas se indican con las frases "se permitirá" o "no se exigirá". Tenga presente que las ordenanzas locales pueden enmendar los requisitos del NEC ®. Esto quiere decir que una ciudad o condado en particular

El cuerpo principal del texto se inicia con una introducción que lleva el título Artículo 90 del NEC. Esta introducción le presenta una perspectiva general del NEC ®(vea la figura 1). Los puntos incluidos en esta sección son: • Propósito del NEC ® • Alcance del libro de códigos • Disposición de los códigos • Cumplimiento • Reglas obligatorias y material explicativo • Interpretación formal • Examen de equipos para garantizar la seguridad • Planificación del cableado • Unidades métricas de medida

INTRODUCCIÓN (ARTÍCULO 90 DEL NEC)

CAPÍTULOS (1-9)

ARTÍCULOS

• VIÑETAS EN LOS MÁRGENES PARA INDICAR QUE SE HA ELIMINADO UN PÁRRAFO

PARTES

SECCIONES

ANEXOS (A-H)

ÍNDICE

LAS MODIFICACIONES NO EDITORIALES SE RESALTAN CON SOMBREADO GRIS DENTRO DE LAS SECCIONES Y CON RAYADOS VERTICALES EN EL CASO DE GRANDES BLOQUES DE TEXTO MODIFICADO O NUEVO Y TABLAS NUEVAS Y FIGURAS MODIFICADAS O NUEVAS.

CADA UNO PUEDE INCLUIR: EJEMPLOS

ITINERARIO NEC®

EXCEPCIONES NOTAS EN LETRA CHICA

MÉTODO PARA PRESENTAR CAMBIOS PROPUESTOS

TABLAS FIGURAS 105F01 .EPS

Figura 1

El diseño del NEC®.

,_ MÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.5

Diseño del NEC® DlRRJL /Nf.ERND

Recuerde que los capítulos incluyen un grupo de artículos relacionados con una categoría amplia. Un artículo es un tema específico dentro de esa categoría, como el artículo 250 del NEC, Puesta a tierra y unión, que se relaciona con el capítulo 2 sobre cableado y protección. Cuando se aplica un artículo a diferentes instalaciones en la misma categoría, se le dividirá en partes con números romanos. Es posible que los requisitos específicos de cualquiera de los artículos también puedan incluir excepciones a las reglas principales.

El NEC® como herramienta de referencia El NEC®, pese a estar cuidadosamente organizado, es un documento de alto contenido técnico y, como tal, emplea muchas palabras y frases técnicas. Resulta crucial que comprenda su significado; de lo contrario tendrá problemas para comprender las propias reglas. Cuando utilice el NEC® como herramienta de referencia, es posible que deba consultar varios artículos para encontrar las respuestas a sus interrogantes. Las definiciones del NEC® se analizan en el artículo 100 del NEC. Muchos de los problemas vinculados con el NEC® se pueden resolver con sólo repasar las definiciones.

3.3.0 El cuerpo del NEC® El resto del código está organizado en nueve capítulos, seguidos de anexos, el índice, una planificación para el próximo ciclo del código e información sobre cómo enviar modificaciones propuestas. Los capítulos 1 a 8 del NEC se subdividen en artículos. Cada capítulo se concentra en una categoría general de aplicación eléctrica (como el capítulo 2 del NEC, Cableado y protección). Cada artículo enfatiza una parte más específica de esa misma categoría (como el artículo 210 del NEC, Circuitos ramales, parte I: Condiciones generales). Cada sección ofrece ejemplos de una aplicación específica del NEC ® (como la sección 210.4 del NEC, Circuitos ramales de varios hilos). El capítulo 9 del NEC contiene tablas que se mencionan en cualquiera de los artículos de los capítulos 1 a 8 del NEC. Los anexos desde el A hasta el H presentan ejemplos y material informativo que resultan útiles al momento de aplicar los requisitos del NEC ®. Los capítulos del NEC ®están organizados en cuatro categorías principales: • Capítulos 1, 2, 3, 4 del NEC: los primeros cuatro capítulos presentan las reglas para el diseño e instalación de sistemas eléctricos. En general, se aplican a todas las instalaciones eléctricas. • Capítulos 5, 6 y 7 del NEC: estos capítulos tratan de salas, equipos y condiciones especiales. Las reglas de estos capítulos pueden modificar o enmendar las de los primeros cuatro capítulos.

• Capítulo 8 del NEC: este capítulo cubre los sistemas de comunicaciones (como los equipos receptores de servicios de teléfono y televisión). También puede hacer referencia a otros artículos, como la instalación de conexiones de conductores con electrodos de puesta a tierra tal como lo analizado en la sección 250.52 del NEC. • Capítulo 9 del NEC: este capítulo contiene tablas que se aplican cuando se mencionan en otros capítulos del NEC®. • Anexos A a H : estos anexos incluyen información que no es obligatoria. - Anexo A : incluye una lista de normas para la seguridad de los productos. Estas normas dan referencias adicionales para los requisitos que se añaden a los del NEC® para los componentes eléctricos mencionados. - Anexo B: incluye información necesaria para determinar las ampacidades de los conductores bajo supervisión de ingeniería. - Anexo C: incluye las tablas de relleno de conducto para conductores múltiples del mismo tamaño y tipo dentro de las canalizaciones aceptadas. - Anexo D : incluye ejemplos de cálculos para circuitos ramales, alimentadores y servicios así como otras cargas como circuitos de motores. - Anexo E: incluye información sobre tipos de construcción de edificios.

5.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

- Anexo F: tiene propósitos informativos y cubre los sistemas de energía para operaciones críticos. - Anexo G: tiene propósitos informativos y cubre los sistemas de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos). - Anexo H : incluye los requisitos necesarios para la administración y el cumplimiento delNEC®.

3.4.0 Texto del NEC® Cuando abra el NEC ®, notará que se utilizan diferentes tipos de texto o letra. A continuación encontrará una explicación de cada tipo de texto:

• Letras en negrita: los títulos que corresponden a cada aplicación NEC ®se escriben con letras en negrita de color negro. • Excepciones: explican las circunstancias en las que no se aplica una parte específica del NEC ®. Las excepciones se escriben con cursiva debajo de la parte del NEC ®a la que corresponden. • Notas en letra pequeña (FPN): explican un detalle específico de una aplicación, sugieren la lectura de otras secciones acerca de la aplicación o dan sugerencias sobre la aplicación. Se definen en el texto con el término "FPN" entre paréntesis antes de un párrafo escrito con letra más pequeña. • Figuras: pueden incluirse con explicaciones para ilustrar el posible aspecto de su aplicación. • Tablas: se suelen incluir cuando existe más de una posible aplicación del NEC ®. Se debe usar una tabla para buscar las especificaciones de la aplicación.

4.0.0 ♦ CÓMO BUSCAR INFORMACIÓN EN EL NEC® Si desea localizar información para un procedimiento en particular que esté llevando a cabo, siga estos pasos: Paso 1 Familiarícese con los artículos 90, 100 y 110 para comprender el material que cubre el NEC ®y las definiciones utilizadas. Paso 2 Consulte la tabla de contenidos que encontrará al comienzo del NEC ®. Paso 3 Localice el capítulo que se concentra en la categoría deseada. Paso 4 Busque el artículo que se corresponde con su aplicación específica.

Paso 5 Diríjase a la -¡j,ágina indicada. Cada aplicación comeñzará con un encabezado en negrita.

NOTA Se incluye un índice al final del NEC®. El índice enumera temas específicos y brinda una referencia a la ubicación del material dentro del NEC®. El índice resulta útil cuando se busca un tema específico en vez de una categoría general.

Una vez que se familiarice con los artículos 90, 100 y 110, podrá continuar con el resto del NEC ®. Se suelen utilizar varias secciones clave en el servicio de sistemas eléctricos.

4.1.0 Capítulo 1 del NEC (General) El artículo 100 del NEC incluye una lista de las definiciones comunes utilizadas en el NEC ®. Se incluyen definiciones específicas de un artículo específico en la segunda sección de cada artículo. Por ejemplo: la sección 240.2 del NEC incluye definiciones específicas a la protección contra sobrecorriente. Dos de las definiciones del artículo 100 del NEC con las que debe familiarizarse son: • Rotulado: "Equipos o materiales a los que se ha adjuntado un rótulo, símbolo u otra marca de identificación de una organización que resulta aceptable a la autoridad con jurisdicción y a cargo de la evaluación del producto y que realiza inspecciones periódicas de la producción de equipos o materiales rotulados y, mediante cuya rotulación, el fabricante indica el cumplimiento con normas o desempeño apropiados de una manera especificada". • Listado: "Equipos, materiales o servicios incluidos en una lista publicada por una organización que resultan aceptables a la autoridad con jurisdicción y a cargo de la evaluación de productos o servicios y que realiza inspecciones periódicas de la producción de equipos o materiales listados, o una evaluación periódica de servicios, y cuyos listados indican que el equipo, material o servicio cumple con las normas designadas apropiadas o ha sido probado y se le considera adecuado para el uso con un propósito especificado". Además de las reglas de instalación, también debe preocuparse por el tipo y la calidad de los materiales que se utilizan en los sistemas de cableado eléctrico. Los laboratorios de prueba reconocidos a nivel nacional son laboratorios de certificación de la seguridad de los productos. Underwriters Laboratories, Inc., también llamado UL, es uno de esos laboratorios. Estos laboratorios establecen y llevan adelante programas de certificación en seguridad de productos para asegurarse

, MÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTA/CAL CODE® 5.7

Cajas de empalmes Busque la regla del NEC®que explica si se puede fijar una caja de empalme sin dispositivos exclusivamente con dos o más tramos de RMC (conductos de metal rígido) . Explique la terminología técnica del lenguaje cotidiano.

Artículo 90 del NEC Una vez que se familiarice con el artículo 90 del NEC, explique su propósito. ¿Qué parte de la instalación eléctrica no cubre?

de que los componentes fabricados bajo el servicio cuenten con protección adecuada contra riesgos razonablemente previsibles. Algunas de estas organizaciones cuentan con una red mundial de representantes de campo que efectúan visitas no anunciadas a centros de fabricación para verificar de manera cruzada los productos que llevan su sello de aprobación. Podrá ver la etiqueta del UL en la figura 2. El artículo 110 del NEC detalla los requisitos generales para instalaciones eléctricas. Es importante que esté familiarizado con esta información general y con las definiciones.

4.2.0 Capítulo 2 del NEC (Cableado y protección) El capítulo 2 del NEC analiza el diseño y la protección del cableado, los datos que más suelen necesitar los técnicos en electricidad. Cubre el uso y la identificación de conductores con conexión a tierra, circuitos ramales, alimentadores, cálculos, servicios, protección contra sobrecorriente y puesta a tierra. Se trata de información esencial para todos los tipos de sistemas eléctricos. Si encuentra un problema relacionado con el diseño o la instalación de un sistema eléctrico convencional, probablemente pueda encontrar una solución en este capítulo.

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El artículo 200 del NEC incluye información importante sobre el uso y la identificación de conductores con conexión a tierra. Los artículos 210 y 215 del NEC cubren las condiciones y requisitos para circuitos ramales, sus capacidades nominales y salidas requeridas, y los requisitos de instalación y protección contra sobrecorriente para alimentadores. El artículo 220 del NEC incluye los requisitos . para calcular cargas de circuitos ramales, alimentadores y de servicio, incluidos los métodos de cálculo para cargas de campo. Los artículos 225 y 230 del NEC cubren requisitos para instalación de circuitos ramales exteriores, alimentadores y de servicio. El artículo 240 del NEC cubre los requisitos para la protección contra sobrecorriente y los dispositivos de protección contra sobrecorriente, incluidas las capacidades nominales estándar

Underwriters DJHHJL JNT.EHNO Laboratories, Inc. Underwriters Laboratories, lnc. se estableció en 1893. Fue el año de la inauguración de la Feria Mundial de Chicago y, gracias a la presentación del foco de luz eléctrica de Edison, el momento en que se iluminó el mundo. Pero no todo fue perfecto: al poco tiempo los cables empezaron a chisporrotear y crepitar e, irónicamente, el Palacio de la Electricidad se incendió. La compañía de seguros de la Feria convocó a un ingeniero en resolución de problemas. El profesional descubrió aislamientos defectuosos y quebradizos, cableado desgastado y deteriorado, cables al desnudo y circuitos sobrecargados. Exigió que se cumplieran los estándares de la industria eléctrica y, posteriormente, estableció un laboratorio de pruebas en el piso superior de un cuartel de bomberos de Chicago con ese propósito. Había nacido Underwriters Laboratories, lnc. (UL).

105F02.EPS

Figura 2

Rótulo de Underwriters Laboratories.

5.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Otros laboratorios de prueba Además del UL, existen muchos otros laboratorios de prueba reconocidos. ¿Cuántos puede nombrar?

para fusibles y disyuntores de disparo fijo. La parte IX del artículo 240 incluye información

sobre protección contra sobrecorriente para instalaciones que superan los 600 voltios. El artículo 250 del NEC cubre los requisitos para la conexión a tierra y unión de sistemas eléctricos. Enumera los sistemas con puesta a tierra obligatoria, permitida y no permitida, y provee los requisitos para la puesta a tierra de ubicaciones de conexión. También cubre métodos aceptados de puesta a tierra y unión, incluidos los tipos y tamaños de conductores y electrodos de puesta a tierra y unión.

4.3.0 Capítulo 3 del NEC (Métodos de cableado y materiales) El capítulo 3 del NEC enumera las reglas relacionadas con métodos de cableado y materiales. Los materiales y procedimientos que se deben utilizar en un sistema en particular dependen del tipo de construcción, el tipo de lugar, la ubicación del cableado en la construcción, el tipo de atmósfera en la construcción o el área que la rodea, factores mecánicos y los costos relativos de los diferentes métodos de cableado. Los requisitos generales para conductores y métodos de cableado que representan una parte integral del equipo fabricado no se incluyen en los requisitos del código según el artículo 300.l(B) del NEC . El artículo 300 del NEC brinda los requisitos generales para todos los métodos de cableado, incluyendo información corno profundidades mínimas de entierro y métodos de cableado permitidos para áreas que se encuentran por encima de techos interiores suspendidos.

El artículo 310 del NEC incluye una descripción de conductores aceptables para los métodos de cableado descritos en el capítulo 3 del NEC. En los artículos 312 y 314 del NEC se incluyen las reglas para canalizaciones, cajas, gabinetes y accesorios de canalizaciones. El tamaño y la forma de las cajas de tornacorrientes pueden variar según su uso, el tamaño de la canalización, la cantidad de conductores que ingresan a la caja, el tipo de construcción y las condiciones atmosféricas del área. En estos artículos seguramente encontrará respuesta a la mayoría de las preguntas relacionadas con la selección y uso de estos elementos. El NEC ®no describe en detalle todos los tipos y tamaños de cajas de tornacorrientes. Sin embargo, los fabricantes de cajas de tornacorrientes ofrecen excelentes catálogos en los que exhiben sus productos. Junte estos catálogos ya que estos elementos son esenciales a su trabajo. Los artículos 320 a 340 del NEC se concentran en cables con revestimiento de al menos dos conductores, corno el cable revestido no metálico o el cable con revestimiento de metal. Los artículos 342 a 356 del NEC cubren los sistemas de cableado en conductos (corno los conductos de metal y no metálicos rígidos y flexibles). Los artículos 358 a 362 del NEC cubren los métodos de cableado en tuberías (corno las tuberías eléctricas metálicas y no metálicas). Los artículos 366 a 390 del NEC analizan otros métodos de cableado (corno los conductos para colectores y los conductos de cables). Las bandejas portacables son un sistema de soporte para los métodos de cableado que se encuentran no sólo en el artículo 392 del NEC, sino también en los capítulos 4, 7 y 8 del NEC.

4.4.0 Capítulo 4 del NEC (Equipos para uso general) El artículo 400 del NEC cubre el uso y la instalación de extensiones y cables flexibles, incluido el nombre comercial, letra de tipo, tamaño de cables, cantidad de conductores, aislamiento de los conductores, revestimiento exterior y uso de cada uno. El artículo 402 del NEC se concentra en cables para accesorios y también incluye el nombre comercial, la letra de tipo y otros detalles importantes.

Desconexiones ¿Qué procedimiento utilizaría para encontrar la regla del NEC® para determinar la cantidad máxima de desconexiones permitidas para un servicio?

,. MÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.9

El artículo 404 del NEC cubre los requisitos para los usos y la instalación de interruptores, dispositivos de interrupción y disyuntores cuando se les utiliza como interruptores. El artículo 406 del NEC provee las reglas para las capacidades nominales, tipos e instalación de receptáculos, conectores de cables y tapones adjuntos (tapones para cables). . . El artículo 408 del NEC cubre los reqmsltos para cuadros de conmutación (tambi~n ~ono~~dos como "switchboard"), tableros de d1stnbuc10n y placas de distribución usados para controlar circuitos de luz y electricidad. También analiza los tableros para carga de baterías suministrados desde circuitos de luz o electricidad. El artículo 410 del NEC que analiza los accesorios de iluminación (luminarias) es especialmente importante. Ofrece procedimientos de instalación para accesorios en ubicaciones específ~cas. Por ejemplo: cubre la instalación de acces?nos cer~a de materiales combustibles y en gabmetes. Sm embargo, el NEC® no indica la cantidad de_accesorios que será necesaria en un área determmada para brindar un nivel suficiente de iluminación. El artículo 422 del NEC analiza el uso de artefactos eléctricos en cualquier tipo de lugar. Incluye artefactos de cocina, diversos artefactos de calefacción, equipos conectados con cable y enchufe y otros artefactos. . El artículo 424 del NEC se concentra en eqmpos eléctricos de calefacción de espacios fijo~. Incluye: cable de calefacción, calefactores de ?111dad, calderas, sistemas centrales y otros eqmpos aprobados. El artículo 430 del NEC cubre: motores eléctricos e incluye conexiones eléctricas, controles de motores y protección contra sobrecarga. Los artículos 440 a 460 del NEC analizan equipos de aire acondicionado y calefacción, transformadores, generadores, conversores de fase y condensadores. El artículo 480 del NEC provee los requisitos relacionados con sistemas eléctricos operados con baterías. Las baterías de almacenamiento rara vez son pensadas como parte de un sistema eléctrico convencional pero suelen brindar un servicio de iluminación de emergencia standby. También pueden suministrar energía a sistemas

de seguridad independientes del sistema eléctrico principal de CA.

4.5.0 Capítulo 5 del NEC (Lugares especiales) El capítulo 5 del NEC cubre las áreas de lu~ares especiales. Estas son áreas en las que las chispas generadas por equipos eléctricos pueden generar una explosión o un incendio. El riesgo puede deberse a la atmósfera del área o a la presencia de material volátil. Los aparcamientos comerciales, hangares aeronáuticos y estaciones de servicio son ubicaciones especiales típicas. El artículo 500 del NEC cubre los diferentes tipos de atmósferas de ubicaciones especiales en las que se puede registrar una explosión. Se establecieron los grupos atmosféricos para facilitar las pruebas y la aprobación de equipos para diversos usos. Los artículos 501.10, 502.10 y 503.10 del NEC cubren la instalación de cableado a prueba de explosiones. Un sistema a prueba de explosiones está diseñado para prevenir la ignición en una atmósfera explosiva circundante cuando se registran arcos dentro del sistema eléctrico. Los lugares especiales se dividen en tres clases principales: • Clase I: áreas con gases o vapores inflamables en el aire. Las áreas de clase I incluyen: cabinas para rociar pintura, plantas de teñido donde se utilizan líquidos peligrosos y salas con generadores a gas (artículo 501 del NEC ). . • Clase II: áreas con presencia de polvo combustible, como plantas de manejo y almacenamiento de granos, áreas para recolectar polvo y materiales y plantas pulverizadoras de azúcar (artículo 502 del NEC ). Se trata de áreas en las que, en condiciones normales de funcionamiento, puede existir suficiente polvo combustible en el aire para generar mezclas explosivas o que pueden encenderse. • Clase III: áreas que resultan peligrosas debido a la presencia de fibras de fácil ignición u otras partículas en el aire, aunque no en cantidades lo suficientemente importantes como para generar mezclas que pueden encenderse (artículo

Requisitos de sellado Estudie la sección 501.15 del NEC. Resuma los puntos clave. Debata su interpretación con el resto de la clase.

5.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

503 del NEC) . Las ubicaciones de clase III incluyen: fábricas de algodón, fábricas de rayón y plantas de fabricación de vestimenta. Los artículos 511 y 514 del NEC regulan a los aparcamientos y sitios de despacho de combustible en los que se utilizan líquidos volátiles o inflamables. Si bien estas áreas no siempre son consideradas como ubicaciones críticamente peligrosas, puede existir un peligro suficiente para exigir precauciones de seguridad en la instalación eléctrica. En estas áreas, el NEC ®exige que los gases volátiles queden confinados a un área que se encuentre a no más de 4 pies (1,22 mm) sobre el piso. Entonces, en la mayoría de los casos, se permiten sistemas de canalizaciones convencionales por encima de esta altura. Si se considera que el área es crítica, es posible que se exija un cableado a prueba de explosiones (incluidos cierres herméticos). El artículo 520 del NEC regula a los teatros y lugares similares en los que un incendio y el pánico pueden representar riesgos para la vida humana y la propiedad. Las salas de proyección y áreas adyacentes se deben ventilar correctamente y contar con un cableado para la protección del personal de operación y otras personas ·que se desempeñen en el área. El capítulo 5 del NEC también cubre construcciones flotantes, puertos deportivos, construcciones agrícolas, estaciones de servicio, plantas de almacenamiento masivo, centros de atención médica, casas rodantes y parques para casas rodantes e instalaciones temporarias.

4.6.0 Capítulo 6 del NEC (Equipo especial) El artículo 600 del NEC se concentra en las señales eléctricas y la iluminación de contornos. El artículo 610 del NEC se aplica a grúas y dispositivos de elevación. El artículo 620 del NEC cubre la mayoría de los trabajos eléctricos involucrados en la instalación y operación de elevadores, montaplatos, escaladores y cintas transportadoras. El fabricante es responsable de la mayor parte de estos trabajos. El electricista suele simplemente

incorporar un alimentador que termina en un med io de desconexión en el fondo de la columna del elevador. Además, es posible que el electricista sea responsable de un circuito de iluminación a una caja de empalme a mitad de camino de la columna del elevador para conectar el cable de iluminación y los ventiladores de expulsión del elevador. Los artículos de este capítulo enumeran gran parte de los requisitos para estas instalaciones. El artículo 630 del NEC regula los equipos de soldadura eléctrica. Se les suele tratar como equipos eléctricos industriales que requieren una salida de energía especial, pero se aplican ciertas condiciones especiales a los circuitos que suministran energía a los equipos de soldadura. Se describen en detalle en este capítulo. El artículo 640 del NEC cubre el cableado para equipos de grabación de sonido y equipos similares. Este tipo de equipo normalmente requiere un cableado de bajo voltaje. A veces los equipos vienen con gabinetes o cajas de tomacorrientes especiales, pero en ocasiones los componentes pueden instalarse en cajas de tomacorrientes estándar. Algunos sistemas de grabación de sonido requieren corriente directa (DC, por sus siglas en inglés). En estos casos, la corriente se suministra desde equipos rectificadores, baterías o generadores a ~otor. La corriente alterna de bajo voltaje pro~1ene de transformadores relativamente pequenos conectados (del lado del primario) al circuito de 120 V del edificio. Entre otros de los elementos que se analizan en capítulo 6 del NEC se incluyen: equipos de rayos X (artículo 660 del NEC), equipos generadores de calor por inducción o dieléctricos (artículo 665 del NEC), y maquinaria industrial (artículo 670 del NEC ).

4.7.0 Capítulo 7 del NEC (Condiciones especia/es) En la mayoría de los edificios comerciales, el NEC ®y las ordenanzas locales exigen un medio de iluminación para salas públicas, vestíbulos, escaleras e ingresos. Se debe contar con suficiente

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Diferentes interpretaciones DJRRJL JNffRNO

Cada aprendiz de su clase actual interpretará el NEC® de manera diferente. Sin embargo, una diferencia de opinión no siempre debe considerarse un problema: debatir el NEC®con sus colegas le permitirá expandir su propio entendimiento del documento. En sus debates anteriores respecto de la sección 501.15 del NEC, ¿qué diferencias de interpretación tuvo que resolver?

fv10DULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.11

luz para permitir que los ocupantes salgan del edificio en caso de falla en el sistema de iluminación general del edificio. Las puertas de salida deben estar indicadas claramente con señales de salida iluminadas. El capítulo 7 del NEC cubre la instalación de sistemas de emergencia. Estos circuitos se deben disponer de modo que puedan transferirse automáticamente a una fuente de c'orriente alterna (usualmente baterías de almacenamiento o generadores de gasolina). Como alternativa en algunos tipos de lugares, se les podrá conectar del lado del suministro del servicio principal, de modo que, al desconectar el interruptor del servicio principal no se desconecten los circuitos de emergencia. Este capítulo también cubre las alarmas contra incendio y una amplia variedad de otros equipos, sistemas y condiciones que no pueden categorizarse con facilidad en ningún otro sitio del NEC®.

4.8.0 Capítulo 8 del NEC (Sistemas de comunicaciones) El capítulo 8 del NEC es una categoría especial para cableado asociado con sistemas electrónicos de comunicaciones como: teléfono, radio y TV, antena satelital, sistemas de banda ancha alimentados por la red y sistemas de antenas comunitarias.

4.9.0 Ejemplos de búsqueda de información en el NEC® Con su copia de la edición 2008 del NEC®, analice estas situaciones modelo para familiarizarse con el diseño del NEC®.

4. 9. 1 Cómo instalar cables tipo SE Suponga que está instalando cables tipo SE (entrada en servicio) en el lateral de una casa. Sabe que se debe fijar este cable, pero no está seguro de la separación entre abrazaderas de cable. Para encontrar esta información, utilice el siguiente procedimiento: Paso 1 Observe la tabla de contenidos del NEC® y busque en la lista hasta encontrar la categoría apropiada. (Como alternativa,

puede buscar en el índice que encontrará al final del libro). Paso 2 El artículo 230 del NEC probablemente sea lo primero que atraiga su mirada, así que diríjase a su primera página. Paso 3 Avance rápidamente por los números de sección hasta llegar a la sección 230.51 del NEC, Soportes para montaje. Cuando lea esta sección, en el párrafo (a) Cables del servicio un párrafo que dice: "los cables del servicio se deben sujetar con correas u otros medios aprobados a no más de 12" (30,48 cm) de cada cabezal de servicio, cuello o conexión a una canalización u otro recinto y con intervalos menores que 30" (7,62 m)". Después de leer esta sección, sabrá que se debe colocar una correa para cables a no más de 12" (30,48 cm) del cabezal de servicio y a no más de 12" (30,48 cm) de la base del medidor. Es más, el cable se debe sujetar entre estos dos puntos de terminación con intervalos que excedan las 30" (7,62 m).

4.9.2 Cómo instalar iluminación en carriles Suponga que está instalando iluminación en carriles en una vivienda residencial. Los propietarios desean que el carril se sitúe detrás de la cortina que cubre las puertas de vidrio deslizantes que dan al patio. Si desea determinar si esto constituye un incumplimiento del NEC®, siga estos pasos: Paso 1 Observe la tabla de contenidos del NEC® y busque el capítulo que incluye información acerca de la aplicación general en la que está trabajando. El capítulo 4, del NEC Equipos para uso general, cubre la instalación de iluminación sobre carriles. Paso 2 Ahora busque el artículo que se adapta a la categoría específica en la que está trabajando. En este caso, el artículo 410 del NEC cubre: accesorios de iluminación, portalámparas y lámparas. Paso 3 Posteriormente, localice la sección del artículo 410 del NEC que se concentra en la aplicación específica. Por ejemplo, consulte la parte XV (Carril para iluminación).

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Cumplimiento y equipo eléctrico

¿Qué otros recursos se encuentran disponibles para buscar información acerca del uso de equipo y materiales eléctricos?

5.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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Códigos y estándares de la NFPA CARRIL /Nf.ERNO

Además del NEC®, la NFPA también publica muchos otros códigos y estándares. Dos de esos códigos y estándares que resultan de interés para el electricista son: NFPA ?DE, Estándar para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo y NFPA 708, Práctica recomendada para el mantenimiento de equipos eléctricos. NFPA ?DE brinda pautas de orientación relacionadas con la instalación, operación y mantenimiento seguros de equipo eléctrico. NFPA 708 brinda pautas de orientación para efectuar pruebas eléctricas, inspección y procedimientos de mantenimiento. Ambos documentos son excelentes recursos para el profesional eléctrico.

Paso 4 Diríjase a la página indicada. Paso 5 Lea la sección 410.2 del NEC, Definiciones, para familiarizarse con la iluminación instalada en carriles. Luego, consulte la sección 410.151 del NEC y lea la información allí incluida. Tenga presente que el párrafo (c) Ubicaciones no permitidas de la sección 410.151 del NEC indica: "El carril para iluminación no se debe instalar en los siguiente lugares: (1) donde pueda quedar expuesto a daño físico; (2) en sitios húmedos o mojados; (3) donde quede expuesto a vapores corrosivos; (4) en salas de baterías de almacenamiento para energía; (5) en sitios peligrosos (clasificados); (6) donde quede oculto; (7) donde se extienda a través de paredes o divisiones; (8) a no más de 5 pies (1,52 m) por sobre el nivel del piso terminado, excepto donde quede protegido de daño físico o en caso de que el carril funcione con un voltaje de circuito abierto a menos de 30 voltios rms; (9) donde quede prohibido por la sección 410.lO(D) del NEC".

Paso 6 Lea cuidadosamente la sección 410.151(C) del NEC . ¿Nota alguna condición que

incumpliría los requisitos del NEC® si se instala el carril para iluminación en el área especificada? Cuando revise estos elementos, probablemente notará la condición (6): "Donde quede oculto". Como la iluminación sobre el carril se debe instalar detrás de una cortina, se ve que la situación incumpliría el NEC®. No es necesario seguir verificando. Paso 7 Se necesita la definición del NEC ®del término oculto. En consecuencia, diríjase al nrtíct,lo 100 qel NEC, Definiciones y busque el términi;> principal "oculto". Dice lo siguiente: "O~ulto. Que resulta inaccesible debido a la estructura o a la terminación de la construcción".

Paso 8 Si bien es posible que el carril quede a la

vista si se desplaza la cortina, seguirá siendo inaccesible para propósitos de mantenimiento. En consecuencia, la iluminación instalada en el carril realmente no está oculta según la definición del NEC ®. Tenga presente que cuando utilice el NEC® para determinar los requisitos de instalaciones eléctricas, casi siempre tendrá que consultar más de una sección. En ocasiones, el propio NEC® dirige al lector a otros artículos y secciones. En algunos casos, el usuario deberá familiarizarse lo suficiente con el NEC® para saber qué otras secciones corresponden a la instalación en curso. Esto puede causar algunas confusiones, pero el tiempo y la experiencia en el uso del NEC® lo hará todo mucho más sencillo. Podrá ver una hoja de ruta con imágenes de los temas del NEC® en la figura 3.

5.0.0

♦

OTRAS ORGANIZACIONES

En respaldo de los requisitos de NEC ®, hay otras organizaciones que se ocupan de identificar estándares de cumplimiento para la fabricación o el uso de productos eléctricos.

5.1.0 Laboratorios de prueba reconocidos a nivel nacional Los NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratories: laboratorios de prueba reconocidos a nivel nacional) son laboratorios de certificación de la seguridad de los productos. Estos laboratorios efectúan pruebas exhaustivas sobre los productos nuevos para asegurarse de que están construidos según los estándares establecidos para seguridad eléctrica y de prevención de incendios. Establecen y llevan adelante programas de certificación en seguridad de productos para asegurarse de que los elementos fabricados bajo el servicio cuenten con protección adecuada contra

\M ÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTA/CAL CODE® 5.13

Medidores, transformadores, fusibles NEC ® Artículos 230, 240, 450

Capacitares Art. 460 del NEC

Cuadros de conmutación Art. 408 del NEC

Tableros de distribución Art. 408 del NEC Controles de motor Artículo 430 del NEC Motores Artículo 430 del NEC

Transformadores Artículo 450 del NEC

Conductos para colectoras Artículo 368 del NEC Interruptores de desconexión Artículo 404 del NEC

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL Y COMERCIAL

~ - - - - - - - Casas rodantes y parques para casas rodantes Artículo 550 del NEC

Jiil[ll■ llllllill■ l11 l lffl 1 ~ ELECTRICIDAD RESIDENCIAL y GENERAL

Circuitos ramales Artículo 210 del NEC

Puesta a tierra ~ Artículo 250 del NEC

Protección contra sobrecorriente Artículo 240 del NEC

Arrestadores de sobrecarga Artículo 280 del NEC

Transformadores Artículo 450 del NEC

DISTRIBUCIÓN PRIMARIA/SECUNDARIA 105F03.EPS

Figura 3

Referencias del NEC ®para la electricidad industrial, comercial y residencial.

5.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

riesgos razonablemente previsibles. Los NRTL cuentan con una red mundial de representantes de campo que efectúan visitas no anunciadas a las fábricas p ara revisar los productos que llevan su s m arcas de seguridad.

5.2.0 Asociación Nacional de Fabricantes de Materiales Eléctricos La NEMA (N ational Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes de Materiales Eléctricos) fue fundada en

1926. Está conformad a por compañías que fabrican el equipo utilizado en la generación, transmisión, distribución, el control y la utilización de energía eléctrica. Los objetivos de la NEMA son: mantener y mejorar la calidad y confiabilidad de los productos; garantizar los estándares de seguridad en la fabricación y uso de productos; y desarrollar estándares de producto que cubran aspectos como nomenclatura, capacidades nominales, rendimiento, pruebas y dimensiones. La NEMA participa en el desarrollo del NEC® y patrocina su aceptación por parte de autoridades locales y estatales.

Resumen para unificar contenidos Observe los componentes y productos eléctricos que se utilizan a su alrededor y la calidad del trabajo. ¿Nota algún componente o producto que no se haya listado o rotulado? De ser así, ¿qué riesgos imponen estos dispositivos sobre su persona? ¿Nota algún incumplimiento del código?

1. El NEC® presenta los requisitos _ _ para la instalación de sistemas eléctricos. a. mínimos b. más estrictos c. de especificaciones de diseño d. completos

4. El diseño y la instalación general de sistemas eléctricos se analiza en _ _ a. Capítulos 1, 2 y 7 del NEC b. Capítulos 11 2, 3 y 4 del NEC c. Capítulos 6, 7 y 8 del NEC d. Capítulos 5, 6, 7 y 9 del NEC

2. Normalmente, todos los siguientes grupos están representados en los Tableros para Crear Códigos, excepto _ _. a. asociaciones profesionales b . inspectores de electricidad c. organizaciones de seguro d . integrantes de grupos de presión del gobierno

5. Los dispositivos como radios, televisores y teléfonos se analizan en _ _ a. Capítulo 8 del NEC b. Capítulo 7 del NEC c. Capítulo 6 del NEC d . Capítulo 5 del NEC

3. Las reglas obligatorias y permisivas se definen en el _ _ a. Artículo 90 del NEC b. Artículo 100 del NEC c. Artículo 110 del NEC d. Artículo 200 ;del NEC

6. El anexo _ _ del NEC brinda ejemplos de cálculos para circuitos ramales. a. A b. C c. D d. G

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[VlODULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.1 5

7. El a. b. c.

artículo 110 del NEC analiza _ _. circuitos ramales definiciones requisitos generales para instalaciones eléctricas d . diseño y protección del cableado

8. Las bandejas portacables se analizan en el

a. b. c. d.

Artículo 330 del NEC Artículo 342 del NEC Artículo 368 del NEC Artículo 392 del NEC

Las preguntas 9 a 12 constan de dos partes para que usted primero localice un artículo en el NEC ®y luego responda una pregunta con la información de dicho artículo. 9. ¿En qué parte del NEC ® se podría encontrar información acerca de los conductores para cableado general? a. Artículo 280 del NEC b. Artículo 310 del NEC c. Artículo 404 del NEC d. Artículo 340 del NEC 10. En el contenido del artículo que se identi-

ficó en la pregunta 9, localice la información relacionada con conductores trenzados. De acuerdo con esta sección, los conductores de diámetro No. _ _ o superior se deben trenzar cuando se les instala en canalizaciones. a. 14AWG b. 12AWG c. lOAWG d. 8AWG

12. En el contenido del artículo que se identificó en la pregunta 11, busque la sección

que cubre las separaciones entre cuadros de conmutación. Asumiendo que los cuadros de conmutación no poseen un blindaje no combustible, ¿cuál es la separación mínima entre la parte superior del cuadro de conmutación y un techo interior combustible? a. 12" (30,48 cm) b. 18" (45,72 cm) c. 24" (6,09 m) d. 36" (9,14 m) 13. Los procedimientos para la instalación de

accesorios de iluminación se encuentran en el _ _ a. Artículo 410 del NEC b. Artículo 408 del NEC c. Artículo 366 del NEC d. Artículo 460 del NEC 14. Los teatros se analizan en el _ _ a. Artículo 338 del NEC b. Artículo 110 del NEC c. Artículo 430 del NEC d. Artículo 520 del NEC

15. El artículo 600 del NEC cubre _ _ a. iluminación instalada sobre carriles b. señales eléctricas e iluminación de contornos c. equipos de rayos X d. sistemas de luces de emergencia

11. ¿En qué parte del NEC ®se podría encontrar información acerca de los cuadros de conmutación y tableros de distribución? a. Artículo 285 del NEC b. Artículo 300 del NEC c. Artículo 408 del NEC d. Artículo 540 del NEC

5.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

El NEC® especifica las condiciones mm1mas necesarias para proteger a las personas y a la propiedad de los riesgos que surgen del uso de la electricidad y del equipo eléctrico. Como electricista, deberá saber cómo utilizar y aplicar el

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1

NEC® en la obra. Utilizando el NEC®, podrá instalar y mantener de manera segura el equipo eléctrico y los sistemas con los que tenga contacto.

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Notas -------------

ty1ÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.17

cuestionario de. · términos ·clave 1. Las/Los _ _ _ _ _ son los temas principales del NEC®.

6. Un(a) _ _ _ _ _ es material explicativo

que se encuentra a continuación de secciones específicas del NEC ®.

2. Un total de nueve _ _ _ _ _ componen 3. Determinados artículos del NEC ®se subdi-

7. La/El _ _ _ _ _ es una organizac1on que mantiene y mejora la calidad y la confiabilidad de los productos eléctricos.

viden en ____ _ designados/ as con letras.

8. La/El _ __ __ publica el NEC ®; ade-

4. Las partes y los artículos se subdividen en

más, desarrolla normas para minimizar la posibilidad y los efectos de los incendios.

la estructura general del NEC ®.

_ __ __ designados/as con números. 9. Las / Los _ _ __ _ son organizaciones

5. Si bien respetan las secciones correspon-

dientes del NEC ®, los/las _ _ __ _ permiten el uso de métodos alternativos en condiciones específicas.

responsables de la evaluación y certificación de los equipos eléctricos.

Términos clave del oficio Artículos Capítulos Excepciones FPN (nota en letra pequeña)

NEMA (National Electrical Manufacturers Association) NFPA (National Pire Protection Association)

5.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratories) Parte Secciones

Christine Thorstensen Porter lntertek Testing Services

¿Por qué decidió dedicarse profesionalmente a la electricidad? Lo llevaba "en la sangre", literalmente. Mi padre tenía su propia compañía contratista eléctrica y también era instructor en nuestro programa de aprendizaje y entrenamiento. Un día, mi esposo, que también trabajaba para mi padre, me dio un cinturón de herramientas y me envió a un programa para aprendices del CITC (Construction Industry Training Council) en Seattle (Washington). Como mi padre dictaba muchos de los cursos, tuve que lidiar con harta presión. Sentí que debía desempeñarme bien. Mi padre fue una gran influencia como electricista y como instructor. Finalmente ingresé al área de cotización de productos en el negocio de mi padre. Durante el cuarto año del programa para aprendices, asistí a gran cantidad de cursos de administración de proyecto y cotización; y apliqué las habilidades que adquirí en el campo laboral. Mi padre se dedicaba a trabajos residencial de categoría y a ciertos trabajos comerciales pequeños. Solíamos tener a una cuadrilla en obra de seis meses a un año hasta que se completaran los proyectos. Muchas de las instalaciones que efectuamos fueron sistemas de datos y sistemas de seguridad controlados por computadora. Cuando rendí el examen de administradora, obtuve las calificaciones necesarias para ser supervisora.

¿Qué cargos ha desempeñado en la industria? En 1981 fui asistente de docencia. Ese profesor había comenzado un nuevo curso de revisión para electricistas que necesitaban aprobar exámenes administrativos y para jornaleros; me hice cargo de la clase para aprendices de segundo año. Para estar mejor preparada para mi nueva función de profesora, asistí a varias clases brindadas por la IAEI (lnternational Association of Electrical Inspectors), pero quedé poco conforme y desilusionada con el instructor porque lo único que hizo fue leernbs el NEC®, en lugar de ofrecernos detalles prácticos de cómo podría afectar el NEC ®a nuestras instalaciones, o de por qué se aplicaba

una regla específica del NEC ®. Entonces, también terminé dictando clases para la IAEI. La experiencia con la IAEI me brindó fundamentos sólidos sobre el Código. También me permitió tener más participación local. De hecho, ahora soy la presidente del Electrical Code Advisory Committee de la ciudad. También participé en el Technical Advisory Committee para las enmiendas de nuestro estado al NEC ®. ¿Qué implica su empleo actual? Soy docente del programa de entrenamiento en electricidad de segundo año del CITC. Dicto cursos para la IAEI. Realizo inspecciones para Intertek Testing Services y presto mis servicios en diversos comités. Además de presidir el Electrical Code Advisory Committee, soy Miembro Asociado Senior del Puget Sound Chapter de la IAEI; también formo parte de la Construction Codes Advisory Board de la ciudad de Seattle y soy experta en la Currícula de Electricidad del NCCER. ¿Qué sugerencias le puede ofrecer a una persona que

recién ingresa a la actividad? Le diría que el oficio de electricista es extremadamente rico y variado. Hay demasiado por hacer. Desde la instalación de todos los diferentes tipos de sistemas hasta la administración de proyectos y la cotización. El campo es muy abierto. El trabajo evoluciona de manera constante. La actividad cambia con todos los avances en tecnología. Por eso, hay tantos empleos nuevos y emergentes dentro del oficio. Si me preguntan sobre el éxito en el trabajo, diría que hay que mantenerse actualizado con los cambios (tanto en el Código como en la tecnología) y no perder los contactos. Una buena manera de lograrlo es unirse a asociaciones como la IAEI. Hay que establecer una red de contactos y nunca dejar de capacitarse. Esta actividad es infinita. Además, es bueno pasar cierto tiempo como mentor de otras personas. Se aprende más de esa manera, dando todo de uno.

~ÓDULO ES26105-08 ♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.19

Artículos: los artículos son los temas principales del NEC ®; comienzan con el Artículo 90 del NEC (Introducción), y finalizan con el Artículo 830 del NEC (Sistemas de comunicaciones de banda ancha alimentados por red). Capítulos: cada una de las nueve divisiones que componen la estructura general del NEC ®. Excepciones: las excepciones se encuentran a continuación de las secciones correspondientes del NEC® y permite el uso de métodos alternativos bajo condiciones específicas. FPN (nota en letra pequeña): material explicativo que se encuentra a continuación de secciones específicas del NEC®. NEMA (National Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos): asociación que mantiene y mejora la calidad y la confiabilidad de los productos eléctricos.

NFPA (National Fire Protection Association: Asociación Nacional de Protección contra Incendios): institución que publica el NEC ®. La NFPA desarrolla normas para minimizar la posibilidad y los efectos de los incendios. NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratories: Laboratorios de Pruebas Reconocidos a Nivel Nacional): laboratorios de certificación de la seguridad del producto, responsables de la evaluación y certificación de equipo eléctrico. Parte: subdivisión de determinados artículos del NEC ®; cada parte se designa con una letra (por ejemplo: Parte A). Secciones: las partes y los artículos se subdividen en secciones. Las secciones tienen denominaciones numéricas a continuación del número del artículo y van precedidas por un punto (por ejemplo: 501.4).

5.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. El siguiente trabajo de referencia se sugiere para más estudio. Se trata de material opcional para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

fv1ÓDULO ES26105-08

National Electrical Code® Handbook, Última Edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

♦ INTRODUCCIÓN AL NATIONAL ELECTRICAL CODE® 5.21

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

Proyecto de subsistemas en Norco de Shell Chemical Los contratistas por especialidad industrial de The Automation Group (TAG) y Yokogawa Corporation of America realizaron una reinstrumentación completa. Para ello, reemplazaron los instrumentos y controles neumáticos tradicionales por electrónica y fibra óptica modernas en la instalación en Norco de Shell Chemical.

ES26106-08

ES26106-08

Cajas de dispositivos Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0

lntroducc:ión ....... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Tipos de cajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Cómo dimensionar cajas de tomacorrientes .......... 6.8 Cajas de derivación y empalmes ... . .............. 6.12 Cómo instalar cajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.14

Gene Las cajas de tomacorrientes y derivación que se utilizan en un sistema eléctrico se eligen de acuerdo con su capacidad volumétrica. Dicha capacidad, conocida como llenado de caja, se mide en pulgadas cúbicas y la pauta el National Electrical Code®. Se pueden elegir muchos tipos de cajas de tomacorrientes y derivación. Es indispensable elegir la caja correcta para el trabajo a fin de facilitar la instalación del conductor y cumplir con las reglamentaciones del NEC®que rigen para los tipos y tamaños de cajas. A la hora de elegir cajas, se deben tener en cuenta factores tales como las condiciones ambientales, las superficies o los materiales de montaje, el diseño de la canalización, además del tamaño, el tipo y la cantidad de conductores. Este módulo introduce los factores que se deben tener en cuenta al dimensionar e instalar cajas, así como una explicación sobre la manera en que los requisitos del NEC®afectan la elección e instalación de cajas. Aprenderá sobre los diferentes tipos de cajas de tomacorrientes y derivación o empalmes, así como la manera de dimensionar cada tipo de caja mediante el uso de la información en el Artículo 314 del NEC.

Nota: Las designaciones Natíonal Electrical Code®y NEC®son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al Natíonal Electrical Code®y NEC®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrícal Code®.

Objetivos

Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá: l. Describir los diferentes tipos de cajas metálicas y no metálicas. 2. Calcular los requisitos de llenado del NEC® para cajas de menos de 100 pulgadas cúbicas (1.634 cm3) . 3. Identificar el tipo y el tamaño de caja adecuados para una aplicación determinada. 4. Elegir y demostrar el método adecuado para montar una determinada caja. Términos clave A prueba de agua A prueba de explosiones A prueba de intemperie A prueba de lluvia Caja de cables

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111 -08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

o Caja de derivación Caja de empalmes Caja de tomacorrientes Conector Impermeable

e 1 D A D

ES26107-08 Doblado manual ES26106-08 Cajas de dispositivos

Materiales

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrical Codf!!l'J

l. Lápiz y papel 2. Equipo protector personal adecuado 3. Copia de la última edición del National Electrical Code®

ES26104-08 Teoría eléctrica

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

Prerrequisitos

N

o

Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26105-08 de Electricidad Nivel Uno . Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

ES26102-08 Seguridad eléctrica ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 106CMAP.EPS

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.1

1.0.0

INTRODUCCIÓN

En cada trabajo, se requieren cajas de tomacorrientes e interruptores, cajas de derivación y cajas de empalmes. El tamaño, la ins~alación y el so:p?rte de estas cajas deben cumplir con los reqmsitos actuales del NEC®. Dado que el NEC® limita la cantidad de conductores, accesorios y dispositivos permitida en cada caja de tomacorrientes y de interruptores de acuerdo con su tamaño, usted debe instalar las cajas que son suficientemente grandes para contener la cantidad de conductores que se debe empalmar en la caja o alimentar a través de ella. Por lo tanto, es esencial conocer los diferentes tipos de cajas y sus volúmenes. Además de poder calcular los tamaños de las cajas necesarias, también debe saber cómo ~legir el tipo de caja adecuado para una determinada aplicación. Por ejemplo, las cajas metálicas que se usan para verter concreto de plataformas son diferentes de las que se usan como cajas de dispositivos en edificios residenciales o comerciales. Las cajas utilizadas como soporte de aparatos de iluminación o sujetador de dispositivos en instalaciones al aire libre diferirán de los dos tipos de cajas mencionados anteriormente. La construcción de cajas para ubicaciones peligrosas será diferente; muchas de estas cajas deben calificarse como a prueba de explosiones. . También debe saber cuáles son los accesorios disponibles para terminar los diversos métodos de cableado en estas cajas. Los diagramas eléctricos casi nunca indican los tipos exactos de cajas de tomacorrientes que se deben usar en un determinado lugar, aunque posiblemente indiquen las cajas que se usan e~ ubicaciones peligrosas. Es posible que los electncistas que carecen de experiencia práctica en el

trabajo no siempre elijan la mejor caja para una determinada aplicación. El uso de cajas inadecuadas y de otros materiales mal adaptados hará que el trabajo lleve demasiado tiempo. Por ejemplo, las cajas de tomacorrientes para cable tipo CA únicamente deben tener abrazaderas incorporadas, pero muchas veces se pedirán cajas con agujeros ciegos solamente. Para este último caso, se requiere el uso de conectores adicionales, cuyas . conexiones llevarán unos pocos segundos más, pero cuando se les agrega al finalizar un proyecto grande, se pierde mucho más tiempo adicional. Como el precio de la mano de obra es alto, cualquier mano de obra de más que se necesite será mucho más cara que toda ganancia obtenida del uso de materiales inadecuados. Por lo general, la mano de obra se desperdicia porque ingresan obstrucciones a las canalizaciones durante el trabajo de construcción general. La mayoría de estas obstrucciones puede evitarse si se tapan las aberturas de las canalizaciones con reductores sellados o algún tipo de protección similar (figura 1). También se debe tener cuidado al apretar firmemente todos los accesorios, acoplamientos, etc.

2.0.0

♦

TIPOS DE CAJAS

Por lo general, las cajas de tomacorrientes se dividen en tres categorías: • Cajas de acero embutido, con agujeros ciegos de diversos tamaños para entradas de canalizaciones o cables • Cajas de hierro fundido, aluminio o bronce, con centros roscados de diversos tamaños y ubicaciones para entradas de canalizaciones • Cajas no metálicas

••• Cajas de tomacorrientes en concreto colocado Cuando instale cajas de tomacorrientes en estructuras de concreto colocado, ponga periódicos en el interior de las cajas y cubra las aberturas con cinta adhesiva para conductores, además use reductores sellados para evitar que el concreto entre en contacto con el sistema de canalizaciones.

Consideraciones especiales Antes de que pueda planear y guiar conductores a sus puntos de terminación, y después de elegir e instalar las cajas de tipos y tamaños correctos con efectividad, deberá tener la siguiente información: • • • •

Longitud y cantidad de conductores Ampacidad del conductor Márgenes para caídas de voltaje Ambiente

6.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

106F01 .EPS

Figura 1

Tapas para conducto.

A su vez, las cajas de acero embutido se dividen en dos categorías: • Cajas con conducto, tubería metálica eléctrica y cable • Cajas diseñadas para ser usadas con tipos específicos de canalizaciones de metal Las cajas de tomacorrientes varían en tamaño y forma según el uso, el tamaño de la canalización, la cantidad de conductores que ingresan a la caja, el tipo de construcción del edificio, las condiciones atmosféricas del lugar y otros requisitos especiales. Normalmente, se requiere que las cubiertas de las cajas de tomacorrientes adapten la caja al uso específico que tendrá. Por ejemplo, una caja cuadrada de 4" (10,16 cm) se adapta a interruptores o receptáculos simples o dobles con el uso de cubiertas de dispositivo planas simples o dobles. Una caja de centro fundido simple puede adaptarse para proveer una cubierta de interruptor o receptáculo a prueba de vapor. Se encuentran disponibles colgadores especiales para cajas de tomacorrientes a fin de facilitar su instalación, especialmente en la construcción del armazón de un edificio.

Los tipos de cajas selladas utilizadas como cajas de tomacorrientes y de dispositivos para el soporte de aparatos y la sujeción de dispositivos (como interruptores, receptáculos y otros equipos) en la misma abrazadera o correa se encuentran disponibles en diversos tamaños y formas. Estas cajas selladas pueden utilizarse en los tipos simples, dobles, triples y cuádruples. Las cajas de tomacorrientes para techo se encuentran disponibles en diversas formas. Las cajas de dispositivos se instalan usualmente para funcionar como soporte de receptáculos e interruptores. Las cajas instaladas para el soporte de aparatos de iluminación deben estar incluidas en listas oficiales para este propósito. La mayoría de las cajas de dispositivos generalmente no está diseñada ni incluida en listas oficiales para ser usadas como soporte de aparatos de iluminación. El uso de una caja de dispositivos como soporte de aparatos se trata en la sección 314.27(A), excepción, del NEC. Cuando se instalan cajas de receptáculos o de empalmes en el piso, se requiere una caja para suelo incluida en listas oficiales específicamente para su instalación en piso. Las cajas para pisos incluidas en listas oficiales se proveen con cubiertas y juntas para evitar la entrada de agua de la superficie y de compuestos de limpieza. No se permite utilizar una caja en salidas de ventiladores como el único soporte para ventiladores de techo (con paletas), a menos que esté incluida en listas oficiales para la aplicación como el único medio de soporte. Si un ventilador de techo no excede las 70 libras (31,75 kg), se podrán utilizar como soporte cajas de tomacorrientes incluidas en listas oficiales e identificadas para tal uso. Las cajas diseñadas para soportar más de 35 libras (15,87 kg) deben estar marcadas con el peso máximo que pueden soportar. Vea la sección 314.27(D) del NEC. Estas cajas deben tener como soporte rígido una pieza estructural del edificio. En la figura 2 se muestra una caja para ventilador de paletas junto con accesorios relacionados. Según la sección 314.27(E) del NEC, las cajas utilizadas como soporte de equipo de utilización que no sean ventiladores de techo (con paletas)

• •• Cómo identificar cajas CilRR/1 /Nl.ERNO

Luego de instalar todas las cajas en una instalación compleja, etiquete cada ubicación de las cajas según el tipo para ahorrarse mucho tiempo y evitar problemas posteriores. Utilice una lata de pintura a pistola y pinte pequeños puntos en el piso debajo de cada caja. Use un punto para tomas de enchufe, dos puntos para cajas de interruptores y tres puntos para luces de pared. Una vez que los instaladores de láminas de yeso terminen su tarea, usted podrá identificar fácilmente cualquier caja de pared.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.3

,')

PERNO EN U PARA FIJAR CAJA DE TOMACORRIENTES Y VENTILADOR DE PALETAS A COLGADOR DE BARRA

1

1

1

1

1

COLGADOR DE BARRA PARA TRABAJO PESADO. MODO DE USO: EL COLGADOR SE COLOCA ENTRE DOS VIGUETAS Y ENTONCES EL MANGO ROTATIVO SE GIRA HASTA QUE LAS PUNTAS DEL COLGADOR SE HUNDAN EN CADA UNA DE LAS VIGUETAS DE MADERA. UTILICE UNA LLAVE DE TUERCAS PARA APRETAR MÁS.

LOS VENTILADORES DE TECHO QUE NO EXCEDAN LAS 70 LIBRAS (31,75 kg) PODRÁN UTILIZAR COMO SOPORTE CAJAS DE TOMACORRIENTE INCLUIDAS EN LISTAS OFICIALES IDENTIFICADAS PARA TAL USO Y MARCADAS CON EL PESO MÁXIMO QUE PUEDEN SOPORTAR.

Secciones 314.27(0) y 422.18 del NEC -

-

-

PLACA DOBLE CON TORNILLOS ROSCADOS

106F02.EPS

Figura 2

Típica caja para ventilador para ser instalada en un techo existente.

deben cumplir con los requisitos de las secciones 314.27(A) y (B) del NEC para el soporte de lumi-

narias que son del mismo tamaño y peso.

2.1.0 Cajas octogonales y curvas Existen cajas octogonales con agujeros ciegos para ser usadas con conectores de cajas de derivaciones (mediante el uso de contratuercas y reductores) o de empalme de cables. También se encuentran disponibles con abrazaderas para cable tipo CA y

NM. El ancho estándar de las cajas octagonales es de 4 pulgadas (10,16 cm), con profundidades disponibles en 1¼" (3,17 cm), 1½" (3,81 cm) o 2½" (5,40 cm). También hay anillos de extensión disponibles para aumentar la profundidad. Las cajas curvas están disponibles con las mismas dimensiones, pero de acuerdo con la sección 314.2 del NEC, el uso de dichas cajas debe evitarse si los conductores y conectores -que requieren contratuercas y reductores - están conectados en un costado de la caja. El conector

Cómo ubicar cajas en la pared C;JRRJL /JYf.ERNO

El UBC (Universal Building Code: Código Uniforme para Construcción) exige que las cajas en costados opuestos de paredes entre viviendas tengan una separación de al menos 24" (60,96 cm) a fin de respetar la clasificación del riesgo de incendio. (Vea la Sección 300.21 del NEC) .

6.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

de conducto o caja debe terminar en la parte superior de estas cajas. No obstante, se permite el uso de cajas curvas con abrazaderas para ser usadas con cables tipo CA y NM que pueden terminar en un costado o en la parte superior de la caja. El uso de cajas curvas no metálicas se permite únicamente con cableado abierto en los aisladores, cableado eléctrico oculto, cable tipo NM y canalizaciones no metálicas. La figura 3 muestra típicas cajas octogonales metálicas y anillos de extensión octogonales. En lafigura 3(A), se muestra una caja con agujeros ciegos concéntricos para conectores de conducto o caja, mientras que en la figura 3(B), se muestra una caja que usa abrazaderas para cable. La figura 3(C) muestra el anillo de extensión. La figura 4 muestra una caja curva no metálica y un anillo para accesorio con un colgador de barra para montaje entre puntales o viguetas. Las cajas octogonales y curvas se utilizan para aparatos de iluminación que se montan a la pared (luminarias). Sin embargo, hay cubiertas disponibles para cajas octogonales que harán de soporte para receptáculos e interruptores. También hay cubiertas en blanco disponibles cuando la caja se .usa como caja de empalmes. La figura 5 muestra una sección en corte de una caja curva de poca profundidad de 3½" (8,89 cm) usada como soporte de aparatos de iluminación con espacio de terminación del cable integral. La sección 314.24 del NEC requiere que esta y todas las cajas tengan una profundidad mínima de ½" (1,27 cm). Las cajas destinadas a encerrar dispositivos de irrigación no deben tener una profundidad menor que 1¾6 (2,38 cm).

(A)

(8)

(C)

11

106F03.EPS

Figura 3

2.2.0 Cajas cuadradas Las cajas cuadradas se encuentran disponibles en tamaños cuadrados de 4" (10,16 cm) y 411/it (11,90 cm). Ambas están disponibles en profundidades de 1¼" (3,17 cm), 1½" (3,81 cm) y 2½" (5,40 cm). También hay anillos de extensión disponibles para aumentar la profundidad. Estas cajas están disponibles con o sin soportes de montaje (para sujetarse en piezas estructurales). Las cajas diseñadas para ser usadas con cable pueden tener

Típicas cajas octogonales y anillos de extensión octogonales.

abrazaderas tipo CA o NM para sujetar el cable en los puntos de entrada de la caja. Las cajas cuadradas pueden utilizarse con un anillo para dispositivo simple o doble (es decir, como anillo de yeso o azulejo) para montar receptáculos o interruptores. También hay un anillo con una abertura curva disponible para montar aparatos de iluminación. Hay cubiertas en blanco disponibles cuando las cajas se usan como caja de empalmes.

••• El uso de cajas curvas es limitado DlRRJL /Nf.ERNO .

\

Las cajas curvas no se deben usar si el conducto debe entrar desde el costado de la caja, ya que en una superficie curva resulta difícil hacer una buena conexión con una contratuerca o reductor.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.5

Lafigura 6 muestra una caja cuadrada con un anillo de extensión rectangular utilizado para que la caja alcance la superficie terminada. Las cajas cuadradas pueden utilizarse como cajas de empalmes y cuando la cantidad de conductores garantiza mayor capacidad de la que disponen otros tipos de cajas.

106F04.EPS

Figura 4

Caja curva no metálica y anillo para accesorio con colgador de barra.

2.3.0 Cajas de dispositivos Las cajas de dispositivos están diseñadas para montaje a nivel principalmente en aplicaciones residenciales y algunas comerciales. Están disponibles con o sin abrazaderas y soportes para cable para ser montadas a piezas estructurales de madera. Este tipo de caja también se encuentra disponible con orejas de yeso para su instalación en divisiones de pared terminada. En la figura 7 se muestran varios tipos de cajas de dispositivos. Como puede observar, algunas cajas tienen clavos integrales para ser instaladas directamente en los puntales de pared. Las cajas utilizadas en ambientes con puntal de metal se instalan con tornillos autorroscantes para lámina de metal, mientras que las que se instalan en concreto posiblemente necesiten fijadores especiales activados por pólvora. Estos materiales se tratan más detalladamente en un módulo próximo. Una caja simple especial con solapas de montaje en su interior se llama caja de cables (también conocida como caja de servicios). Dichas cajas se encuentran disponibles en profundidades de 1½" (3,81 cm), 1¼" (4,76 cm) y 21/s" (5,39 cm). Se debe tener cuidado al usar estas cajas, ya que su

TECHO INTERIOR

CAJA CURVA DE POCA PROFUNDIDAD DE 3½" (8,89 cm) SOLAPAS DE CAJA CON ~ TORNILLO DE MONTAJE

CUBIERTA PARA ---APARATO DE ILUMINACIÓN ESPACIO DE TERMINACIÓN DEL _,___ CABLE EN EL SOPORTE DEL -----ACCESORIO DE ILUMINACIÓN

RECEPTÁCULO PARA ACCESORIO DE ILUMINACIÓN CON GLOBO Y LÁMPARA

106F05.EPS

Figura 5

Caja curva de poca profundidad usada para montar un aparato de iluminación.

6.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Agujeros ciegos C;JNNJL JNTENNO

Al completar renovaciones de un edificio, puede ser difícil quitar un agujero ciego de una caja previamente instalada sin sacarla. Una manera es perforar el agujero ciego e insertar parcialmente un tornillo autorroscante. Luego utilice alicates de corte lateral o diagonal para jalar el agujero ciego de la caja.

volumen limitado restringe la cantidad de conductores permitida en la caja.

Las cajas para albañilería se fabrican en diferentes alturas. Se debe tener cuidado y usar cajas lo suficientemente altas para que los agujeros ciegos queden bien arriba de las varillas de refuerzo. Esto elimina la necesidad de compensaciones en el conducto donde éste ingresa a una caja. La figura 8 muestra una aplicación p ráctica de una caja para albañilería.

2.4.0 Cajas para albañilería Cajas especiales, conocidas como cajas para albañilería, se utilizan en trabajos de diseño de losas planas. Estas cajas consisten en una camisa con solapas externas y una placa que se coloca una vez que la camisa se clava en la plataforma.

2.5.0 Cajas para lugares húmedos y mojados En lugares húmedos o mojados, las cajas o los accesorios deben colocarse y equiparse para evitar que la humedad o el agua ingresen y se acumulen en ellos. Se recomienda que se usen cajas aprobadas de material no conductor con cable con cubierta no metálica o conducto aprobado no metálico cuando el cable o el conducto se usen en lugares con posible presencia de humedad aislada. Las cajas instaladas en lugares mojados deben estar aprobadas para tal propósito según la sección 314.15 del NEC. Un lugar mojado es aquel que está sujeto a saturación con agua u otros líquidos (como lugares expuestos a la intemperie o al agua, baños, garajes e interiores que p ueden remojarse con manguera). Las instalaciones subterráneas o aquellas en losas de concreto o albañilería en contacto d irecto con la tierra deben considerarse

106F06.EPS

Figura 6

Caja cuadrada con anillo de extensión.

CAJA DE DISPOSITIVO NO METÁLICA CON CLAVOS INTEGRALES PARA MONTAJE DIRECTO SOBRE PUNTAL DE PARED

ORIFICIO PARA CLAVO

CAJA DE DISPOSITIVO NO METÁLICA CON SOPORTE LATERAL PARA MONTAJE EN CARA DEL PUNTAL DE PARED

CALIBRE DE ~, o PROFUNDIDAD EN EL COSTADO o 111 0 DE LA CAJA - \ I¡

o ORIFICIO / PARA CLAVO

'º CAJA DE DISPOSITIVO METÁLICA 106F07.EPS

Figura 7

Cajas de dispositivos típicas.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.7

BARRA DE REFUERZO

CAJA PARA ALBAÑILERÍA

106F08.EPS

Figura 8

Aplicación práctica de una caja para albañilería.

lugares mojados. Los equipos a prueba de lluvia, impermeables o a prueba de agua (incluidos los accesorios) pueden cumplir los requisitos para los equipos a prueba de intemperie . Las cajas con centros de conducto roscados y cubiertas selladas generalmente evitan que ingrese agua, pero no pueden evitar la condensación en su interior. Un lugar húmedo es aquel sujeto a cierto grado de humedad. Por ejemplo, lugares al aire libre parcialmente protegidos (como debajo de cubiertas, marquesinas y porches con techo abierto). Otros ejemplos pueden ser los lugares interiores sujetos a grados moderados de humedad (como algunos sótanos, cocheras y depósitos de almacenaje en frío). Las cubiertas a prueba de intemperie para receptáculos al aire libre deben elegirse con cuidado. Todos los receptáculos de 15 A y 20 A de 125 a 250 V en lugares húmedos requieren una cubierta a prueba de intemperie independiente-

mente de que el receptáculo esté en uso. Otros receptáculos pueden o no necesitar estas cubiertas según su valor nominal. La sección 406.8 del NEC trata la instalación de receptáculos en lugares húmedos o mojados.

3.0.0 ♦ CÓMO DIMENSIONAR CAJAS DE TOMACORRIEN.TES En general, la cantidad máxima de conductores permitida en cajas de tomacorrientes estándar se incluye en la tabla 314.16(A) del NEC. Estas cifras se aplican siempre que las cajas no contengan accesorios ni dispositivos (como puntales o tornillos para accesorios, abrazaderas para cable, interruptores o receptáculos) o que ningún conductor de conexión a tierra sea parte del cableado en la caja. Lógicamente, todos los sistemas modernos de cableado residenciales tendrán uno o más de estos elementos en la caja de tomacorrientes. Por

Cajas al aire libre El cableado al aire libre debe poder resistir la entrada de agua. Las cajas al aire libre son a prueba de goteo, es decir que están selladas para evitar que entre agua desde arriba; o bien, a prueba de agua, es decir que están selladas para evitar que entre agua desde cualquier dirección. Las cajas a prueba de goteo tienen simplemente tapas que desvían la lluvia pero no son impermeables. Las cajas a prueba de agua están selladas con juntas a fin de evitar la entrada de agua desde cualquie r ángulo.

6.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

lo tanto, si uno o más de los elementos mencionados anteriormente se encuentran presentes, la cantidad de conductores se reduce a uno menos de la cantidad mostrada en la tabla para cada tipo de accesorio y a dos para cada correa de dispositivo. Por ejemplo, se debe efectuar una deducción de dos conductores en cada correa con un dispositivo (como un interruptor o receptáculo doble), y se debe efectuar otra deducción de un conductor en uno o más conductores de conexión a tierra que ingresan a la caja. Por ejemplo, una caja de 3" x 2" x 3½" (7,62 cm x 5,08 cm x 8,89 cm) se incluye en la tabla como caja que contiene una cantidad máxima de ocho cables número 12. Si la caja tiene una abrazadera para cable y un receptáculo doble, tres cables se tendrán que deducir de los ocho, por lo que hay cinco cables número 12. Si se utiliza un cable a tierra, posiblemente se usen sólo cuatro cables número 12, que sería cuando se usa un cable de tres hilos con conexión a tierra para alimentar un interruptor de pared de tres vías. Además, cada conducto en bucle de más de 12" (30,48 cm) usado en la caja cuenta como un conductor. Una definición gráfica de las condiciones estipuladas como se aplican a la sección 314.16 del NEC se muestra en las siguientes ilustraciones. La figura 9 ilustra una clasificación de cubiertas elevadas y extensiones de cajas de tomacorrien-

tes. Estos componentes, al combinarse con las cajas de tomacorrientes adecuadas, sirven para aumentar el espacio utilizable. Cada tipo está marcado con su capacidad en pulgadas cúbicas, que pueden agregarse a las cifras de la tabla 314.16(A) del NEC para calcular la cantidad aumentada de conductores permitida. La figura 10 muestra configuraciones de cableado típicas, que se deben contar como conductores al calcular la capacidad total de las cajas de tomacorrientes. Un cable que pasa por la caja sin empalme ni derivación se cuenta como un conductor. Por lo tanto, un cable con dos hilos que atraviesa una caja de tomacorrientes con un empalme o una derivación se cuenta como dos conductores. No obstante, los cables que ingresan a una caja y se empalman o conectan a una terminal y luego vuelven a salir se cuentan como dos conductores. En el caso de dos cables con dos hilos cada uno, se contará un total de cuatro conductores. Los cables que ingresan y terminan en la misma caja se cuentan como conductores individuales y, en este caso, se contará un total de dos conductores. Recuerde que cuando uno o más cables de conexión a tierra ingresan a la caja y se juntan, se requiere una deducción en uno solamente, independientemente de su cantidad. Otros componentes que requieren ajustes de las deducciones especificadas en la tab la

ANILLOS DE EXTENSIÓN DE CAJA DE DISPOSITIVO

ANILLO DE EXTENSIÓN PARA CAJA CUADRADA

LAS CUBIERTAS DE DISPOSITIVO ELEVADAS AGREGAN VOLUMEN A LAS CAJAS DE TOMACORf ll;NTES

ANILLO DE EXTENSIÓN PARA CAJA OCTOGONAL 106F09.EPS

Figura9

Dispositivos o componentes que permiten aumentar la capacidad de la caja de tomacorrientes.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.9

El doblador se considera - - - . como un conductor. ---:------Sección 314.16(8)(3) del NEC

Los tornillos para accesorios se consideran como un conductor. Sección 314.16(8)(3) del NEC

Los interruptores se consideran como dos conductores. - Sección 314.16(8)(4) del NEC

Los receptáculos se _ consideran como dos conductores . Sección 314.16(8)(4) del NEC

Las abrazaderas para cable se consideran como un c o n d u c t o r . - - - ~ Sección 314.16(8)(2) del NEC \

'- 1 Como estos conductores se dividen dentro de la caja, se deben considerar como cuatro conductores. 314 1618

Un conductor que pasa por la caja se considera como un conductor. Como aquí se muestran dos conductores, se consideran como dos conductores. Sección 314.16(8)(1) del NEC

¡ c ;ón ::~:~,q~::. .

muestran varioo

conductores para conectar equipos a tierra, se consideran como un solo conductor. Sección 314.16{8)(5) del NEC

Cada conductor que tenga su origen fuera de la caja y termine dentro de la caja se califica como un conductor. Aquí se muestran dos; por lo tanto, se debe efectuar una deducción de dos conductores. Sección 314.16(8)(1) del NEC

Figura 10

106F10.EPS

Dispositivos o componentes que requieren deducciones en la capacidad de la caja de tomacorrientes.

314.16(A) del NEC son tornillos para accesorios,

dobladores y extensiones de tomillos para accesorios [sección 314.16(B)(3) del NEC ]. Se debe deducir un conductor del total para cada tipo de accesorio utilizado. Dos conductores deben deducirse para cada dispositivo montado en correa (como receptáculos dobles o interruptores de pared). Se efectúa una deducción de un conductor cuando se utilizan una o más abrazaderas para cable de montaje interno [sección 314.16(B)(2) y

(4) del NEC ]. Cuando en la caja se instalan conductores de diferentes tamaños, cada uno se debe contar como el cable más largo en la caja. La figura 11 muestra componentes que pueden usarse en cajas de tomacorrientes sin afectar la cantidad total de conductores. Entre estos elementos se incluyen clips y tomillos de puesta a tierra, tuercas para cable y conectores de cables (cuando estos últimos se introducen por agujeros ciegos en la caja de tomacorrientes y se sujetan con contra-

6.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cómo repartir el espacio en una ca1a A continuación se muestra un resumen de las reglas del NEC® para determinar la capacidad de una caja. Sume la cantidad de equivalentes de conductores indicada para cada dispositivo: Cada conductor Cada conductor en bucle de más de 12" (30,48 cm) Cada correa con un dispositivo Cada tornillo para accesorio o doblador Dos o más conductores de conexión a tierra Una o más abrazaderas para cable

2

2 1 1

Sume además un margen extra para un conductor de conexión a tierra adicional cuando éste sea un conductor de conexión a tierra aislante.

tuercas). Los hilos cableados previamente no cuentan para la cantidad total de conductores permitidos en una caja de tomacorrientes. Los conductores no se originan ni terminan en la caja, como los cables flexibles de conexión. Para entender mejor cómo se dimensionan las cajas de tomacorrientes, tomaremos dos conductores AWG número 12 instalados en EMT (Electrical Metallic Tubing: tubería metálica para electricidad) de ½" (1,27 cm) y que terminan en una caja de tomacorrientes metálica con un receptáculo doble. ¿Qué tamaño debe tener la caja de tomacorrientes para cumplir con los requisitos del NEc®? El primer paso es contar la cantidad total de conductores y elementos equivalentes que se utilizarán en la caja (sección 314.16 del NEC) . Paso 1 Calcule la cantidad total de conductores y sus equivalentes: Un receptáculo = 2 Dos conductores número 12 = 2 Total de conductores número 12

•

No es necesario contar los clips y tornillos de puesta

atierra.

No es necesario contar los conectores de cajas que terminan con una sola contratuerca en el interior de la caja.

o•□ ~

=4

i

No es necesario contar las tuercas para cable y los conectores tipo engarce en el cálculo del volumen.

~ conductores No es necesario contar los que tengan un tamaño de hilos de cuatro o menos veces menos que el número 14 y terminen dentro de la caja.

No se consideran los conductores cuyas partes no salgan de la caja. Sección 314.16{8)(1) del NEC

No es necesario contar los conectores de cables en ángulo que terminan con una sola contratuerca en el interior de la caja.

106F11.EPS

Figura 11

Elementos que pueden pasarse por alto al calcular la capacidad de una caja de tomacorrientes.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.11

Paso 2 Determine la cantidad de espacio necesario para cada conductor. La tabla 314.16(B) del NEC proporciona el volumen de la caja necesario para cada conductor: AWG número 12 = 2,25 pulgadas cúbicas (36,87 cm 3)

Paso 3 Calcule el espacio necesario de la caja de tomacorrientes al multiplicar la cantidad de pulgadas cúbicas requerida para cada conductor por la cantidad de conductores averiguada en el paso l. 4 X 2,25 = 9,00 pulgadas cúbicas (147,48 cm 3)

Paso 4 Una vez que haya determinado la capacidad requerida de la caja, vuelva a consultar la tabla 314.16(A) del NEC y observe que una caja de 3" x 2" x 2" (7,62 cm x 5,08 cm x 5,08 cm) se acerca a nuestros requisitos. El tamaño de esta caja es de 10 pulgadas cúbicas (163,87 cm3).

Otro ejemplo: si a la caja ingresan cuatro conductores número 12, se deben agregar dos conductores número 12 adicionales a nuestro conteo anterior para obtener un total de seis conductores. 6 x 2,25 = 13,5 pulgadas cúbicas (221,22 cm 3)

Nuevamente, consulte la tabla 314.16(A) del NEC y observe que una caja de díspositivos de 3" x 2" x 2¾" (7,62 cm x 5,08 cm x 6,98 cm) con una capacidad nominal de 14 pulgadas cúbicas (229,42 cm3) es la caja de dispositivos que más se acerca al cumplimiento de los requisitos del NEc®. Desde luego, se permite cualquier caja con una capacidad mayor.

4.0.0 ♦ CAJAS DE DERIVACIÓN Y EMPALMES En una instalación eléctrica, se proveen cajas de derivación y empalmes para facilitar la instalación de conductores o proporcionar un punto de empalme para la conexión de conductores; o bien, para ambas cosas. En ciertas ocasiones, la ubicación y el tamaño de las cajas de derivación están designados en los esquemas. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los electricistas en el trabajo tendrán que determinar la cantidad, la ubicación y los tamaños adecuados de cajas de derivación o empalmes a fin de facilitar la instalación de conductores. Las cajas de derivación deben ser lo más grande posible. Los trabajadores necesitan espacio para ambas manos en el interior de la caja y,

Las cajas de metal deben estar conectadas a tierra Las cajas de metal son buenos conductores. Por lo tanto, al usarlas, deben estar conectadas al sistema de conexión a tierra del circuito.

en el caso de los cables de tamaños más grandes, necesitarán lugar para que los brazos. La sección 314.28 del NEC especifica que las cajas de derivación y empalmes deben proporcionar espacio y dimensiones adecuados para la instalación de conductores. Para las canalizaciones y los cables con conductores número 4 o más grandes, las dimensiones mínimas de las cajas de derivación o empalmes instaladas en un tramo de canalización · o cable deben cumplir: • Para tiros rectos, la longitud de la caja no debe ser inferior a ocho veces el diámetro comercial de la canalización más larga. • Cuando se realiza un tiro angular o en U, la distancia entre cada entrada de la canalización en la caja y la pared opuesta de la caja no debe ser inferior a seis veces el diámetro comercial de la canalización más larga en una hilera. Esta distancia debe aumentarse para entradas adicionales por una cantidad igual a la suma de los diámetros comerciales de todas las demás entradas de la canalización en la misma hilera en la misma pared de la caja. Cada hilera debe calcularse por separado y debe utilizarse solamente la hilera que ofrece la máxima distancia. • También cuando se realiza un tiro angular o en U, la distancia entre las entradas de la canalización que encierran el mismo conductor no debe ser inferior a seis veces el diámetro comercial de la canalización más larga. • Al transponer el tamaño de cable por el tamaño de canalización, se debe utilizar la canalización de tamaño comercial mínimo requerida para la cantidad y el tamaño de conductores en el cable. Los tramos largos de conductores no deben realizarse en un tiro. Las cajas de derivación, instaladas en prácticos intervalos, liberarán gran parte de la tensión en los conductores. En muchos casos, la longitud del tiro depende de la opinión de los trabajadores o su supervisor, así como de la condición en la que se instala el trabajo.

6.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cómo usar cajas de deriv ación DJHHJL /NfEHNOJ

Las cajas de derivación facilitan la instalación de conductores. También pueden instalarse para evitar que haya dobleces de más de 360º en un solo tramo. (Recuerde que, si se utiliza una caja de derivación, se considera el final del tramo para los fines de la regla de 360º del NEO).

Puede parecer que la instalación de cajas de derivación produce mucho trabajo y problemas adicionales, pero ahorran una cantidad de tiempo considerable y trabajo pesado a la hora de jalar conductores. Correctamente colocadas, las cajas eliminan dobleces y codos, así como la necesidad de encintar ambos extremos de un tramo de conducto. De ser posible, las cajas de derivación deben instalarse en una ubicación que les permita a los electricistas trabajar con facilidad y comodidad. Por ejemplo, en una instalación en la que el conducto llega a la esquina de una pared y cambia de dirección en el techo, una caja que se instala demasiado alto hará que el electricista tenga que · pararse en una escalera para alimentar los conductores y no dejará lugar para soportar el peso del bucle del cable o para las herramientas para jalar cables. A menos que los esquemas de contrato o el ingeniero del proyecto indiquen lo contrario, sería sencillo colocar las cajas de derivación a una altura cómoda que les permita a los trabajadores pararse en el piso con espacio suficiente para bucles de cables y herramientas. En algunas instalaciones eléctricas, debe instalarse una cantidad de cajas de empalmes para guiar el conducto de la manera más corta y económica. El NEC® requiere que todas las cajas de empalmes sean de fácil acceso. Esto significa que una persona debe poder alcanzar los conductores en el interior de la caja sin sacar la cubierta de yeso de la pared ni cualquier otra parte del edificio. En paredes o techos, las cajas de empalmes o derivación deben estar bien sujetas en su lugar, o suspendidas adecuadamente. Si bien ciertos tamaños de cajas construidas en fábrica se encuentran disponibles con agujeros ciegos concéntricos, muchas veces será necesario construirlas de manera personalizada para que cumplan con los requisitos de trabajo. Cuando no es posible anticipar con precisión los requisitos de las entradas de la canalización, será necesario hacer en el trabi:ijO lo& agujeros ciegos necesarios. En el caso de gra:i\ldes cajas de derivación y canales, se deben preparar esquemas de taller antes de la construcción de estos elementos con

todos los agujeros ciegos necesarios correctamente indicados en relación con los requisitos de un tramo del conducto.

4.1.0 Cómo dimensionar cajas de derivación y empalmes La figura 12 muestra una caja de empalmes con varios tramos de conducto. Dado que se trata de un tiro recto, un conducto de 4" (10,16 cm) es el tamaño más largo del grupo. La longitud mínima requerida para la caja puede determinarse mediante el siguiente cálculo: Tamaño comercial del conducto x 8 [según la sección 314.28(A)(1) del NEC] = longitud mínima de la caja

o bien: 4" (10,16 cm) x 8 = 32" (81,28 cm)

Por lo tanto, esta caja de derivación en particular debe tener una longitud de al menos 32" (81,28 cm). Sin embargo, el ancho de la caja debe simplemente ser de un tamaño suficiente para permitir que las contratuercas y los reductores se instalen en todos los conductores o conectores que ingresan a la caja sellada. La distancia entre cajas de derivación o empalmes desde las que se tiran los conductores en un ángulo (figura 13) no debe ser inferior a seis veces el diámetro comercial del conducto más largo (sección 314.28[A][2] del NEC) . La distancia debe aumentarse para entradas adicionales de conducto mediante la cantidad de la suma de los diámetros de todos los demás conductos que ingresan a la caja en el mismo costado. La distancia entre entradas de la canalización que encierran los mismos conductores no debe ser inferior a seis veces el diámetro comercial del conducto más largo. Ya que el conducto de 4" (10,16 cm) es el más largo en este caso: L1 = 6 x 4" (10, 16 cm) + [3 + 2] = 29" (73,66 cm)

Dado que los mismos tramos de conducto se encuentran en la pared adyacente de la caja, L2 se

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.13

1

L

4" (10,16 cm)

4" (10,16 cm)

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2" ?') 2"

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(5,08 cm)

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(10,16cm)

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6 (5,082" cm) 106F12.EPS

Figura 12

Caja de derivación con dos tramos de conducto de 4" (10,16 cm) y dos de 2" (5,08 cm).

calcula de la misma manera; por lo tanto, L2 = 29" (73,66 cm). La distancia (D) = 6 x 4" (10,16 cm) = 24" (60,96 cm). Esta es la distancia mínima permitida entre entradas de conducto que encierran el mismo conductor. La profundidad de la caja debe simplemente ser de un tamaño suficiente para permitir la correcta instalación de contratuercas y reductores. En este caso, una caja de 6" (15,24 cm) de profundidad sería suficiente.

5.0.0 ♦ CÓMO INSTALAR CAJAS Además del llenado de caja, se deben tener en cuenta otros factores a la hora d.e instalar cajas. Entre ellos se incluyen los requisitos adicionales del NEC ®y la realización de las conexiones reales de cables. A continuación, se muestran algunos de los requisitos generales del NEC®: • La caja elegida debe estar incluida en listas oficiales para la aplicación determinada (por ejemplo, una caja utilizada en un lugar mojado debe estar incluida en listas oficiales para ser usada en dicho lugar). • Como se indicó anteriormente, la caja debe tener un volumen suficiente, según se indica en la tabla 314.16(A) 'del NEC, y dejar suficiente espacio libre para las conductores, según se indica en la tabla 314.16(B) del NEC. • Los conductores que ingresan a cajas y accesorios deben estar protegidos contra la abrasión. • Las cajas deber estar bien instaladas y tener un soporte adecuado. Además, se debe poder acceder a la instalación terminada para reparaciones y mantenimiento posteriores. Asimismo, debe tener en cuenta el tipo de cubierta para caja que usará, así como el tipo de caja (caja de derivación o empalmes, o caja de

tomacorrientes) y, en ciertas ocasiones, la dirección del tiro. Consulte las secciones 314.15 a 314.30 del NEC para más detalles. Algunos de los requisitos del NEC® para las ubicaciones de receptáculos se tratan en la siguiente sección.

5.1.0 Requisitos del NE~ para las ubicaciones de receptáculos En la sección 210.52 del NEC se indican los requisitos mínimos para ubicación de receptáculos en unidades de vivienda. Especifica que en cada cocina, sala familiar y comedor, los tomacorrientes deben estar instalados de manera que ningún punto a lo largo de la línea de piso en cualquier espacio de la pared sea mayor a 6 pies (1,82 m), medido de manera horizontal, desde una salida en ese espacio. Se incluyen cualquier espacio de pared de 2 pies (0,60 m) o más de ancho y el espaL,

4" (10, 16 cm)~--;,.

3"

L2 (7,62 cm) - - - ,

2"

3"

(5,08 cm) (7,62 cm)

4" (10,16 cm) 106F13.EPS

Figura 13

6.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Caja de derivación con tramos de conducto que entran en ángulos rectos.

cio de pared ocupado por tableros fijos en paredes exteriores, pero se excluyen tableros deslizantes (figura 14). Cuando los receptáculos se espacian de esta manera, un cable de extensión de 6 pies (1,82 m) alcanzará un receptáculo desde cualquier punto a lo largo de la línea de pared. En la medida en que sea viable, los tomacorrientes de receptáculos deben mantener distancias iguales. Los tomacorrientes de receptáculos en pisos no deben contarse como parte de la cantidad necesaria de tomacorrientes de receptáculos, a menos que se encuentren a 18" (45,72 cm) de la pared. El NEC®define el espacio de pared como pared ininterrumpida por umbrales, chimeneas o aberturas similares a lo largo de la línea de piso. Cada espacio de pared de 2 pies (0,60 m) o más de ancho debe tratarse de manera individual y separada de otros espacios de pared en la sala. Esto reduce el uso de cables a través de umbrales, chimeneas y aberturas similares. Se requiere al menos un receptáculo en cada área del lavadero, a 3 pies (0,91 m) del lavamanos del baño, adelante y atrás del exterior del edificio

DJHHJL /Nf.EHNO

Etiquetar cajas de empalmes Etiquetar cada cubierta de empalme con el número de circuito, el tablero de origen y su destino es una buena idea. La próxima persona que repare la instalación le agradecerá esta ayuda adicional.

(con protección GFCI), en cualquier plataforma de más de 20 pies (6,09 m) cuadrados de longitud a la que se puede acceder desde el interior de la casa, en cada sótano, en cada garaje adosado y no adosado, en cada vestfüulo de 10 pies (3,04 m) de longitud o más y en un lugar accesible para reparar cualquier equipo para HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado). Si bien no existen requisitos reales del NEC® para la alturas de montaje y la colocación de

Paquete de perforadora de agujeros ciegos DJHHJL !Nf.EHN{))

Por lo general, los conductos deben ingresar a cajas, gabinetes o tableros que no tienen agujeros ciegos ya cortados. En estos casos, se puede usar una perforadora de agujeros ciegos y hacer un orificio para la conexión del conducto.

106SA01.EPS

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.15

receptáculos, aparte de la prohibición del montaje de receptáculos de cara a encimeras y superficies de trabajo similares, existen ciertos requisitos del NEC®sobre la ubicación de los receptáculos. Por ejemplo, según la sección 210.52(C)(S) del NEC, los receptáculos no deben estar a más de 20" (50,80 cm) por encima de la encimera de una cocina. Además, si son permitidos, los receptáculos no pueden estar ubicados a más de 12" (30,48 cm) por debajo de la superficie de la encimera. Vea la sección 210.52(D), excepción, del NEC. Además de estas pautas del NEC9, ciertos métodos de instalación son ahora estándar en la industria eléctrica. La figura 15 muestra alturas de montaje comunes de receptáculos dobles utilizados en instalaciones convencionales residenciales y comerciales pequeñas. Sin embargo, estas dimensiones frecuentemente varían para adaptarse a la estructura del edificio. Por ejemplo, un azulejo cerámico puede colocarse arriba de la encimera de una cocina o de un baño. Si las dimensiones que se muestran en la figura 15 ponen al receptáculo entre el azulejo y la pared, la altura de montaje debe ajustarse a fin de colocar al receptáculo completamente en o fuera del azulejo, como se muestra en la figura 16. Consulte nuevamente la figura 15 y observe que las alturas de montaje se dan desde la parte

inferior de la caja de tomacorrientes. Muchas dimensiones en los diagramas eléctricos se dan hacia el centro de la caja de tomacorrientes o receptáculo. No obstante, durante la instalación real, los trabajadores que instalen las cajas de tomacorrientes pueden montarlas con mayor precisión (y en menos tiempo) al alinear la parte inferior de la caja con una marca de tiza, en lugar de tratar de medir visualmente esta marca hacia .el centro de la caja. Unos diez años atrás, la mayoría de los electricistas montaba tomacorrientes de receptáculos a 12" (30,48 cm) del piso terminado hasta el centro de la caja de tomacorrientes. Sin embargo, un estudio reciente realizado a más de 500 propietarios demuestra que prefieren montarlos a una altura de 15" (38,10 cm) del piso terminado hasta la parte inferior de la caja de tomacorrientes. Resulta más sencillo enchufar y desenchufar los conjuntos de cables a esa altura. No obstante, nunca deje de revisar los esquemas de trabajo, las especificaciones escritas, los detalles de construcción y los códigos locales de medidas que pueden afectar la altura de montaje de un tomacorriente de receptáculo en particular. Por ejemplo, es posible que las personas que usan sillas de ruedas necesiten ubicaciones de receptáculos más específicas para adaptarse a sus propias necesidades.

El panel de vidrio fijo se considera como espacio de pared al calcular la separación entre receptáculos.

La Sección 210.52(A)(2) del NEC no considera la porción deslizante de las puertas corredizas como espacio de pared al momento de determinar la ubicación de los receptáculos.

3,6m (12') MÁX.

J

Se requiere un receptáculo de piso a lo largo de los paneles de vidrio fijos si los receptáculos a cada lado del panel tienen una separación superior a 3,6 metros (12').

Los cale.factores de zócalos incluidos en listas oficiales contienen instrucciones que podrían no permitir su instalación por debajo de los tomacorrientes de receptáculos Sección 210.52 FPN del NEC

®

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1+-1,8m (6') MÁX~

1

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1

1

1

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1----1.s m (6') MÁX. 106F14.EPS

Figura 14

Requisitos del NEC ®para las ubicaciones de receptáculos en unidades de vivienda.

6.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

La sección 314.20 del NEC exige que todas las cajas de tomacorrientes se instalen en paredes o techos de concreto, azulejos u otro material no combustible, como yeso o láminas de yeso, de modo que el borde delantero de la caja o accesorio no se retraiga más de¼" (0,63 cm) de la superficie terminada. Si las paredes o los techos son de madera u otro material combustible, las cajas de tomacorrientes y los accesorios deben quedar al mismo nivel de la superficie terminada de la pared. Las superficies de pared, como yeso o láminas de yeso, con espacios amplios o que están rotas, dañadas o son irregulares, deben repararse para que no haya espacios ni lugares libres de más de ¼" (0,317 cm) entre la caja de tomacorrientes y el material de la pared (sección. 314.21 del NEC ). Las placas frontales deben cubrir completamentela abertura de la pared y descansar contra la superficie del muro. Sección 406.5 del NEC

Estas reparaciones deben realizarse antes de instalar la placa frontal. Dichas reparaciones tienen un mejor resultado si se realizan con componentes no combustibles para calafatear o enmasillar. Vea la figura 17. Muchas cajas de tomacorrientes industriales o comerciales se montan superficialmente y se conectan directamente en la canalización eléctrica. Por lo general, estas cajas se montan en la estructura de acero del edificio o en un canal o puntal de soporte sujetado o soldado a dicha estructura. La in stalación de cajas de tomacorrientes o canalizaciones debe coordinarse de manera que se evite el contacto con cañerías, conductos, ignifugación u otros elementos que pueden o no ya estar colocados. -

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42" - 46" {106,68 cm 116,84 cm)

PISO TERMINADO

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15" {38,10 cm) 106F15.EPS

Figura 15

Alturas de montaje de receptáculos dobles.

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106F1 6.EPS

Ajuste de alturas de montaje.

MÓDULO ES26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.17

CARRIL /Hf.ERHO

Los espacios o los orificios alrededor de la caja de salida no pueden exceder 1/a" (3,17 cm); reparar si es necesario.

Cómo hacer conexiones Las conexiones de conductores pueden realizarse con conectores a presión o a rosca, tal como se muestra a continuación: Tome el hábito de hacer las conexiones en el siguiente orden: primero los conductores de conexión a tierra, luego los conductores conectados a tierra y finalmente los conductores sin conexión a tierra. Si realiza cada trabajo de manera sistemática, pronto pasará a ser algo natural y posiblemente no cometa errores.

NEC Section 314.21

106F17.EP~

Figura 17

Deben repararse los espacios o las aberturas alrededor de cajas de tomacorrientes. (A) CABLE NÚMERO 14/2 NM-B CON CONECTORES DE CABLES A PRESIÓN

5.2.0 Cómo hacer conexiones Antes de comenzar cualquier instalación, estudie el plano de distribución eléctrica y hable con el constructor o arquitecto para asegurarse de que no se hayan realizado cambios de último minuto en el sistema eléctrico. Instale todas las cajas en conformidad con los esquemas eléctricos. El espacio debe ser lo más parejo posible. El centro de la caja es el punto medio en su dimensión vertical. Asegúrese de revisar la dirección del giro de la puerta de modo que los interruptores no queden instalados detrás de la puerta. Mida la altura desde el piso de las cajas de interruptores para instalarlas a la altura correcta. Los cables se deben empalmar después de haber instalado las cajas. Los conectores de resortes aislados, comúnmente denominados tuercas para cable o Wirenuts®, son conectores que no se sueldan hechos en diversos tamaños identificados con colores, que permiten empalmar las numerosas combinaciones diferentes de cables macizos o trenzados que generalmente se encuentran en aplicaciones de circuitos ramales y empalmes de accesorios. Vea la figura 18. Existe una gran variedad de tuercas para cable, pero las que se mencionan a continuación son las que se usan con mayor frecuencia: • Tuercas para cable para ser usadas en sistemas de cableado de 300 V y menos.

(B) CABLE NÚMERO 12/2 NM-B CON TUERCAS PARA CABLES A ROSCA 106SA02.EPS

• Tuercas para cable para ser usadas en sistemas de cableado de 600 V y menos (1.000 V en aparatos de iluminación y letreros). Algunos tipos de tuercas para cable tienen delgadas orejas en cada costado para facilitar su instalación. Las tuercas para cable generalmente se hacen en tamaños que puedan contener desde conductores tan pequeños como AWG número 22 hasta conductores tan grandes como AWG número 10, con prácticamente cualquier combinación entre estos tamaños. Gran parte de las marcas está incluida en listas oficiales de UL para conexiones aluminio-cobre en lugares secos únicamente, aluminio-aluminio

6.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

106F19.EPS

Figura 19

Herramientas para pelar.

Figura20

Aislamiento que se saca.

106F18.EPS

Figura 18

Tuercas para cable.

únicamente y cobre-aluminio únicamente. La temperatura nominal máxima es de 105 ºC (221 ºF). A continuación, se describe el procedimiento general para empalmar cables con tuercas para cable: Paso 1 Elija la tuerca para cable de tamaño adecuado para contener los cables que se están empalmando. Los paquetes de tuercas para cable tienen tablas que enumeran las combinaciones permitidas de cables por tamaño. Consulte la etiqueta en la caja o el envase de tuercas para cable a fin de obtener esta información.

106F20.EPS

Paso 2 Elija la herramienta adecuada (figura 19) y luego quite el aislamiento de los extremos de los cables que se empalmarán. La longitud del aislamiento que se saca es generalmente de unos ½" (1,27 cm) (figura 20), pero esta cantidad puede variar según el tamaño del cable y la tuerca para cable que se esté utilizando. Siga todas las indicaciones del fabricante proporcionadas en el paquete de tuercas para cable.

1111111111,

Paso 3 Pegue los extremos de los cables en la

tuerca para cable y gírela en el sentido de las agujas del reloj hasta ajustarla. La tuerca para cable lleva a los conductores y el aislamiento al cuerpo del conector. Vea la figura 21.

106F21 .EPS

Figura 21

Cables instalados en tuerca para cable.

MÓDULO 26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.19

NOTA Algunos fabricantes de tuercas para cable exigen que los cables sean retorcidos antes de atornillar la tuerca. Además, varios fabricantes recomiendan el uso de una llave para apretar la tuerca para cable. Siempre siga las instrucciones del fabricante.

Paso 4 Una vez hechas las conexiones en una

caja, coloque los cables prolijamente detrás de la caja. De esta manera, cuando los pintores y yeseros terminen las paredes, los cables no estarán cubiertos por compuesto de lámina de yeso o pintura.

En resumen Apague la alimentación en el área de su casa y luego retire algunas de las placas de interruptores y receptáculos. Revise el cableado en el interior de cada caja. ¿Tiene la caja el tamaño adecuado para la cantidad de cables y dispositivos?

Tuercas para cable para lugares mojados DlRR/1 INTERNO

Las tuercas para cable especialmente diseñadas están hechas para ser usadas en lugares mojados y aplicaciones de entierro directo. Estas tuercas para cable tienen un sellador impermeable que no se endurece en el interior del cuerpo para proteger completamente a los conductores de humedad, hongos y corrosión. El sellador permanece en forma de gel y no se derretirá ni saldrá del cuerpo de la tuerca para cable mientras dure la conexión. A diferencia de otros tipos de tuercas para cable, este tipo puede utilizarse una sola vez. La tuerca para cable puede aflojarse para eliminar la necesidad de cortar cables para aplicaciones futuras o de actualización, pero una vez retirada, debe desecharse.

6.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA PARA ESTUDIANTES

1. De acuerdo con el NEC®, el peso máximo permitido para ventiladores de techo que se montan directamente en una caja de tomacorrientes aprobada sin marcar es de a. 25 libras (11,33 kg) b. 35 libras (15,87 kg) c. 45 libras (20,41 kg) d. 55 libras (24,94 kg) 2. Las cajas cuadradas de tomacorrientes se

encuentran disponibles en tamaños de 4" (10,16 cm) y _ _. a. 41½6" (11,90 cm) b. 5" (12,70 cm) c. 5¼" (13,33 cm) d. 6" (15,24 cm) 3. Una caja instalada debajo de un porche con

techo abierto se considera un lugar _ _. a. seco b. mojado c. húmedo d. a prueba de intemperie 4. Se deduce(n) _ _ conductores para cada dispositivo montado en correa en una caja de dispositivos. a. uno b. dos c. tres d. cuatro 5. Los/Las _ _ permiten aumentar la capacidad de una caja de tomacorrientes. a. tornillos para accesorios b. tuercas para cable c. dispositivos montados en correa d. cubiertas de dispositivo elevadas

6. Un conductor de menos de 12" (30,48 cm) que pasa por una caja cuenta como dos conductores. a. Verdadero b . Falso 7. Si hay cuatro conductores para conectar

equipos a tierra en una caja, debe deducir _ _ conductor/ es del total permitido. a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 8. Si el diámetro comercial más largo de una

canalización que entra a una caja de derivación es de 3" (7,62 cm) y se trata de un tiro recto, la caja de menor tamaño permitida es de _ _ a. 20" (50,80 cm) b. 24" (60,96 cm) c. 30" (76,20 cm) d. 36" (91,44 cm) 9. La profundidad de una caja de derivación con tramos de conducto que ingresan en ángulos rectos debe ser suficiente para permitir la correcta instalación de contratuercas y reductores. a. Verdadero b. Falso 10. Los factores que se deben tener en cuenta a la hora de instalar cajas se tratan en las secciones _ _ a. 314.1 a 314.5 del NEC b. 314.15 a 314.30 del NEC c. 314.40 a 314.44 del NEC d. 314.70 a 314.72 del NEC

MÓDULO 26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.21

Los electricistas trabajan con cajas de dispositivos casi a diario en cada proyecto. Por este motivo, debe conocer bien los tipos de cajas disponibles y sus aplicaciones. El artículo 314 del NEC trata la instalación de cajas. Una de las mejores maneras de aprender sobre cajas y accesorios es estudiar los catálogos de los fabricantes. Encontrará abundante información sobre cada caja, incluso instrucciones detalladas acerca de técnicas de instalación. Algunos de estos catálogos también ofrecen explicaciones simplificadas del NEC® sobre el uso de los productos del fabricante. En este módulo, usted aprendió que el tamaño, la instalación y el soporte de las cajas de tomacorrientes deben cumplir con los requisitos actuales del NEC®. Ya que el NEC® limita la cantidad de conductores en un tamaño de caja determinado,

se deben elegir cajas con volumen adecuado. Además, el tipo de caja debe ser el apropiado para la aplicación. Las cajas de tomacorrientes se dividen en tres · categorías básicas: cajas de acero embutido, cajas de hierro fundido, aluminio o bronce con centros roscados, y cajas no metálicas. Cada tipo de caja se trató junto con referencias a partes pertinentes del articulo 314 del NEC. La cantidad máxima de conductores permitida en cajas de tomacorrientes estándar se incluye en la tabla 314.16(A) del NEC. Algunos dispositivos y componentes requieren deducciones en la cantidad de conductores permitida en la caja. Además de la dimensión de cajas, se deben tener en cuenta otros factores a la hora de instalar cajas. Estos requisitos se tratan en las secciones 314.15 a 314.30 del NEC.

~

Notas

6.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA PARA ESTUDIANTES

:

Cuestionario de términos clave 1. _____ significa construido o protegido de tal manera que, al estar expuesto a la lluvia, no permita la filtración de agua bajo condiciones de prueba especificadas. 2. Una caja diseñada y construida para soportar una explosión interna sin generar una explosión externa o un incendio se llama 3. Una caja construida de tal manera que el agua no ingrese a la caja sellada bajo condiciones de prueba específicas se llama 4. Un/Una ______ es una caja que se utiliza para facilitar la instalación de cables de punto a punto en tramos largos.

7. Una caja de tomacorrientes simple utilizada

en el montaje superficial para encerrar receptáculos o interruptores de pared en las construcciones de concreto o de bloques de concreto se llama - - - - 8. Una caja construida de tal manera que la

humedad no interfiera con su operación se llama - - - - - 9. Un/Una _ _ _ _ _ es un espacio donde

entran una o más canalizaciones o cables, y en el que los conductores eléctricos pueden estar empalmados. 10. Un/Una _ _ _ _ _ es un dispositivo uti-

lizado para conectar físicamente un conducto o cable a una caja de tomacorrientes, a un gabinete o a otra caja sellada.

5. Una caja construida o protegida de tal manera que la exposición a la intemperie no interfiera con su operación se llama 6. Un/Una _ _ _ _ _ es una caja metálica o no metálica instalada en un sistema de cableado eléctrico de la que se extrae corriente para alimentar un aparato o dispositivo.

Términos clave del oficio A prueba de agua A prueba de explosiones A prueba de lluvia Caja de cables

Caja de derivación Caja de empalmes Caja de tomacorrientes Conector

Impermeable A prueba de intemperie

MÓDULO 26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.23

Gary Edgington Baker Electric

¿Qué lo llevó a ser electricista? Ya de niño me gustaba la electricidad y solía jugar con autos motorizados, luces, o cualquier otra cosa que tuviera que enchufar en la pared o accionar con una batería. Mi interés continuó durante la secundaria. Luego de ver a un electricista cablear una casa, tomé la decisión de estar en algún lugar del ámbito de la electricidad. ¿Cómo aprendió el oficio? Después de terminar la secundaria en 1972, me comuniqué regularmente con Kinsey Electric, un contratista eléctrico, hasta que me contrató. Harry era un contratista eléctrico experimentado que realizaba cableado residencial, comercial y agrícola. Ya que se trataba de un operación individual, tuve la ventaja de trabajar con el dueño y así tener un buen entrenamlento práctico y adquirir su buena ética laboral. Harry era una persona muy respetada en la comunidad y se sabía que a él había que llamar para tener algo hecho de inmediato. Fue mi primer modelo para imitar. Además del entrenamiento eléctrico, Harry me enseñó que al decidir hacer un trabajo, lo haga lo mejor posible y sienta orgullo por él. ¿Qué factor o factores han contribuido principalmente a su éxito? Después de trabajar algunos años con Harry, tuve un empleo de electricista industrial en una fábrica. Tuve la suerte de encontrar otros dos modelos para imitar,

que influyeron considerablemente en mi profesión. Uno era un electricista retirado del ejército, que me enseñó la importancia del conocimiento y la necesidad de poder encontrar las respuestas a lo que uno desconoce. El otro era un electricista de Manchester (Inglaterra), que me ayudó a reconocer mis capacidades y me inspiró para aumentarlas. Por sobre todas las cosas, me dio la confianza en mí mismo que me ayudó a lo largo de toda la vida.

¿Qué tipos de trabajos realizó hasta llegar al puesto que ocupa actualmente? Además de mi trabajo como ayudante electricista o electricista para Kinsey, y como electricista industrial, en 1978 me convertí en un contratista eléctrico autorizado. Luego de estar durante 22 años en la industria de contratistas eléctricos y de contratar hasta cincuenta personas algunas veces, vendí mi negocio y me hice asesor eléctrico. Como dueño del negocio he hecho de todo, desde trabajo eléctrico en el campo hasta cálculos y gestión de proyectos y negocios. Desde ese entonces, he dado clases a aprendices de electricidad y clases del National Electrical Code®durante trece años. ¿ Cuál es la función de un asesor eléctrico?

Como asesor, di clases de electricidad y enseñé actualizaciones de códigos, participé en el proceso de diseño eléctrico, realicé revisiones de códigos en proyectos y me especialicé en casos judiciales.

6.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA PARA ESTUDIANTES

¿ Qué consejo le daría a una persona que entra al campo de la electricidad? Mi consejo a una persona que ingresa en este campo es aprovechar cada oportunidad para aprender algo nuevo, desarrollar buenas prácticas y ética laborales, y nunca dejar de pensar en la seguridad.

¿ Cuál diría que fue el factor individual más

importante que contribuyó a su éxito? Desde mi punto de vista, el factor individual más importante fue estar cerca de un profesional en el campo de la electricidad y tratar de seguir sus pasos.

¿Qué les diría a los estudiantes? Como estudiante de este campo, debe practicar la profesión. Trabajar con precisión y adquirir conocimientos. Encontrará la capacidad y la confianza que necesita para tener éxito en este rubro.

MÓDULO 26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.25

A prueba de agua: construido de tal manera que el

· Caja de derivación: caja fabricada con láminas de

agua no ingrese a la caja sellada bajo condiciones de prueba específicas.

metal, que se utiliza en los tramos de conductos para facilitar el tendido de cables de punto a punto en tramos largos o para posibilitar la instalación de los reductores de apoyo del conducto, necesarios para soportar el peso de los cables de columna largos o para posibilitar las vueltas en los tramos de conductos múltiples.

A prueba de explosiones: diseñado y construido para soportar una explosión interna sin generar una explosión externa o un incendio. A prueba de intemperie: construido de tal manera que la exposición a la intemperie no interfiera con su operación. A prueba de lluvia: construido o protegido de tal manera que, al estar expuesto a la lluvia, no permita la filtración de agua bajo condiciones de prueba especificadas. Caja de cables: caja de salida simple utilizada en el montaje superficial para encerrar receptáculos o interruptores de pared en las construcciones de concreto o de bloques de concreto de edificios industriales y comerciales; no alineable a la misma vez construida también para montajes empotrados; también se conoce con el nombre de caja de servicios.

Caja de empalmes: espacio donde entran una o más canalizaciones o cables y en el que los conductores eléctricos pueden estar, o están, empalmados. Caja de tomacorrientes: caja metálica o no metálica instalada en un sistema de cableado eléctrico, de la que se extrae corriente para alimentar un aparato o dispositivo. Conocida corno "outlet box" en inglés. Conector: dispositivo utilizado para conectar físicamente el conducto o el cable a una caja de tornacorrientes, a un gabinete o a otra caja sellada. Impermeable: construido de tal manera que la humedad no interfiera con su operación.

6.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GU ÍA PARA ESTUDIANTES

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. El siguiente trabajo de referencia se sugiere para más estudio. Se trata de material opcional para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

National Electrical Code® Handbook, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

MÓDULO 26106-08 ♦ CAJAS DE DISPOSITIVOS 6.27

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

i:":~l ~-'. .Í~C-' I' ;: - - - - - ¡ ~ · ~ . ~ -...:_

Museo Nacional del Aire y el Espacio (National Air and Space Museum) El Centro Steven F. Udvar-Hazy, próximo al Aeropuerto Internacional WashingtonDulles, es el anexo del museo en el National Mali. El edificio se inauguró en diciembre de 2003 y brinda espacio suficiente para que el Instituto Smithsonian exhiba miles de artefactos espaciales y de aviación que no pueden exhibirse en el National Mali.

ES26107-08

ES26107-08

Doblado manual Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Equipo para doblado manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Corte, escariado y roscado de conductos ........... 7.14

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Un conducto eléctrico es una tubería o tubo que protege a los cables eléctricos de daños accidentales y exposición a los elementos. Los electricistas comerciales e industriales deben saber cómo doblar e instalar conductos para atravesar y rodear obstáculos. El National Electrical Codé®limita la cantidad y los grados de los dobleces permitidos en un solo tramo de conducto. El objetivo principal de estos límites es permitir la fácil instalación y brindar protección física a los conductores una vez instalado el conducto. El cumplimiento de estas reglamentaciones depende del electricista. Para doblar el conducto correctamente, el electricista debe medir longitudes y ángulos de manera precisa, consultar las tablas de valores predeterminados y aplicar conocimientos de geometría básica. En muchas obras se encuentran pilas de desechos de conductos doblados porque algunos electricistas confían en el método de prueba y error en vez de aprender a doblar conductos de manera correcta. Cuando una construcción involucra una amplia instalación de conductos, saber cómo cortarlos, doblarlos y escariados de manera correcta puede ahorrar tiempo y dinero.

Nota: National Electrical Code® y NEC ®son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC ®en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Identificar los métodos para el doblado manual y la instalación de conductos. 2. Determinar dobleces de conductos. 3. Realizar dobleces de 90 grados, dobleces continuos, compensaciones, dobleces de menos de 90 grados y dobleces en la montura por medio de un doblador manual. 4. Cortar, escariar y roscar conductos.

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

L E

ES26109-08 Conductores y cables

T

Términos Cambio direccional Compensación Dobleces concéntricos Doblez continuo Doblez de 90º

e

Doblez segmentado · Elevación Ganancia Longitud desarrollada

R 1

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

e 1 D A D

ES26107-08 Doblado manual ES26106-08 Cajas de dispositivos

Materiales l. Papel y lápiz 2. Una copia de la última edición del National Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrical Codf!!I ES26104-08 Teoría eléctrica

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

Prerrequisltos Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26106-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

N

o ES26102-08 Seguridad eléctrica ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Nabilidades introductorias del ~ 107CMAP.EPS

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN El arte del doblado de conductos depende de las habilidades del electricista y requiere un conocimiento práctico de términos básicos y procedimientos comprobados. La práctica, el conocimiento y eí entrenamiento lo ayudarán a adquirir las habilidades necesarias para el doblado y la instalación correcta de conductos. ·Podrá practicar el doblado de conductos en el laboratorio y en el lugar de trabajo bajo la supervisión de compañeros de trabajo experimentados. En este módulo se abordarán las técnicas para utilizar dobladores de conductos manuales y de estribo (como el doblador manual y el doblador hickey). También se explicarán los procesos de doblado manual, corte, escariado y roscado de conductos.

2.0.0

♦

EQUIPO PARA DOBLADO MANUAL

La figura 1 muestra dobladores manuales. Los dobladores manuales son prácticos para utilizar en el trabajo porque son portátiles y no requieren energía eléctrica. Los dobladores manuales tienen una forma que sostiene las paredes del conducto a doblar.

Estos dobladores se utilizan para realizar diversos dobleces en conductos de menor tamaño, de ½" (1,27 cm) a 1¼" (3,17 cm). La mayoría de los dobladores manuales están diseñados para doblar conductos rígidos y EMT (tuberías metálicas eléctricas) de los tamaños correspondientes. Por ejemplo, un solo doblador manual puede doblar una tubería metálica eléctrica de ¾" (1,90 cm) o un conducto rígido de ½" (1,27 cm). El siguiente . tamaño superior de doblador manual doblará una tubería metálica eléctrica de 1" (2,54 cm) o un conducto rígido de ¾" (1,90 cm). Esto se debe a que los respectivos tamaños de conductos tienen diámetros externos prácticamente iguales. El primer paso para realizar un buen doblez es familiarizarse con el doblador. El fabricante del doblador por lo general proveerá información acerca de los puntos de partida, la distancia entre las compensaciones, ganancias y otros valor~s importantes asociados con ese doblador en particular. No hay nada que pueda reemplazar el tomarse el tiempo necesario para analizar esa información. Acelerará el trabajo y resultará en mejores dobleces. PRECAUCIÓN

((

107F01 .EPS

Figura 1

Dobladores manuales.

B

l) Al realizar dobleces, asegúrese de ~antene~ un agarre firme en el mango para evitar deshzamientos y posibles lesiones.

Al realizar un doblez, es importante mantener el conducto sobre una superficie estable, firme y plana durante todo el doblez. Los dobladores _manuales están diseñados para que se les aplique fuerza con un pie y las manos. Vea la figura 2. Para lograr dobleces uniformes es importante mantener una presión constante con el pie y una fuerza constante sobre el mango. Si el conducto se levanta o el doblez se realiza sobre suelo blando, el conducto puede distorsionarse fuera del doblador.

Trabajar con conductos Ci1RRJL /Nf.ERNO

Los cables eléctricos sin protección son propensos a recibir daños físicos; por lo tanto, proteja el cableado con conductos.

Doblado de conductos Una buena manera de practicar el doblado de conductos es utilizar alambre sólido nº 1o o nº 12 y doblarlo para imitar los dobleces que necesita. Esto le brinda cierta perspectiva acerca de cómo doblar el conducto y también lo ayudará a anticipar cualquier problema con los dobleces.

7.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CARRIL /JYT.ERNO

Dobleces correctos

Los retorcimientos se producen por doblar un radio demasiado pequeño con un doblador hickey.

107F02.EPS

Figura 2

Presionar el doblador para finalizar el doblez.

NOTA

((

Los dobleces deben realizarse de acuerdo con l) las pautas del art{culo 342 del NEC (conducto de metal intermedio o IMC), el artículo 344 (conducto de metal rígido o RMC), el artículo 352 (conducto de cloruro de polivinilo rígido o PVC), o el artículo 358 (tubería metálica eléctrica o EMT).

107SA01.EPS

No debe confundirse un doblador hickey con u~ ~oblador manual. El doblador hickey, que se uhhza solamente para RMC o IMC, funciona de manera diferente. Vea la figura 3. Al utilizar un doblador hickey para doblar conductos, se forma tanto el doblez como el radio. Al hacerlo, asegúrese de no aplanar ni retorcer el conducto. Los dobladores hickey sólo deben utilizarse con RMC e IMC porque brindan muy poco apoyo a las paredes del conducto a doblar. Un doblador hi~key es un disl?ositivo para doblar segmentos. Primero, se realiza un doblez pequeño de 10º aproximadamente. Luego, el doblador hickey se mueve a una nueva posición y se realiza otro doblez pequeño. Este proceso continúa hasta fina-

10 11 •~ ,.,

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lizar el doblez. Un doblador hickey puede utilizarse para cambios direccionales de conductos en losas y tableros. El conducto de PVC (cloruro de polivinilo) se dobla por medio de una unidad de calentamiento (figura 4). El PVC debe girarse frecuentemente mientras está en el calentador para calentarse de manera pareja. Una vez calentado, se retira el PVC y el doblado se realiza a mano. Algunas unidades utilizan un elemento de calentamiento, . m1entr~s que otras utilizan LP (propano líquido). Despues del doblado, generalmente se utiliza un paño o esponja húmeda de manera que el PVC se enfríe más rápidamente. . Al doblar PVC de 2" (5,08 cm) de diámetro o más, se corr:e el riesgo de arrugar o aplanar el doblez. 1:Jn Juego de _tapones elimina este problema (figura 5). Se mserta un tapón en cada ex_t~emo de la pieza de PVC a doblar. Luego, se utiliza una bomba manual para presurizar el conducto antes de doblarlo. La presión oscila entre 3 psi (20,68 kPa) y 5 psi (34,47 kPa), aproximadamente.

JO

107F03.EPS

Figura 3

Dobladores hickey.

107F04.EPS

Figura 4

Unidades de calentamiento de PVC comunes.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.3

PRECAUCIÓN Evite el contacto con la cubierta de la unidad de calentamiento; puede calentarse mucho y provocar quemaduras. Además, para evitar un riesgo de incendio, antes de almácenar la unidad asegúrese de que se haya enfriado. Si utiliza una unidad de LP (prop~no líquido), conserve un extinguidor cerca.

¿ Qué tiene mal esta fotografía?

NOTA Los tapones deben permanecer en su lugar hasta que la tubería se enfríe y se fije. 107SA02.EPS

2.1.0 Geometría requerida para realizar un doblez El doblado de conductos exige el uso de cierta geometría básica. Quizás usted ya conozca la mayoría de los conceptos necesarios; sin embargo, aquí encontrará una revisión de los conceptos relacionados directamente con esta tarea. Un triángulo recto se define como cualquier triángulo con un ángulo de 90º. El lado directamente opuesto al ángulo de 90º se llama hipotenusa y el lado donde el triángulo se apoya es la base. El lado vertical se llama altura. En la obra, aplicará las relaciones de un triángulo recto al realizar un doblez de compensación. La compensación forma la hipotenusa de un ángulo recto (figura 6).

((

8 l)

Un círculo se define como una línea curva cerrada cuyos puntos se encuentran todos a la misma distancia del centro. La distancia del punto central al borde del círculo se llama radio. La longitud desde uno de los bordes del círculo hasta el otro, a través del punto central, se llama diámetro. La longitud en tomo al círculo se llama circunferencia. Un círculo puede dividirse en cuatro cuadrantes iguales. Cada cuadrante mide 90º, lo que hace un total de 360º. Al realizar un doblez de

NOTA

HIPOTENUSA

Hay tablas de referencia para dimensionar dobleces de compensación de acuerdo con estas relaciones (vea el apéndice A).

ALTURA ÁNGULO DE 90º

)

RAi=:F

ALTURA

BASE HIPOTENUSA= COMPENSACIÓN

107F06.EPS 107F05.EPS

Figura 5

Juego de enchufes común.

Figura 6

7.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Triángulo recto y doblez de compensación.

90º, utilizará ¼ de un círculo (o sea, un cuadrante). Los círculos concéntricos son círculos que tienen un centro común, pero radios diferentes. El concepto de círculos concéntricos puede aplicarse a los dobleces concéntricos de los conductos. El ángulo de cada doblez es de 90º. Dichos dobleces tienen el mismo punto central, pero el radio de cada uno es diferente. Vea la figura 7 Para calcular la circunferencia de un círculo, utilice la siguiente fórmula: . C = 1t x D o bien C = 1tD En esta fórmula, C = circunferencia, D = diámetro y 1t = 3,14. Otra manera de expresar la fórmula de la circunferencia es C = 2nR, donde R es igual al radio (o a½ diámetro). Para calcular el arco de un cuadrante, utilice: Longitud del arco

= (0,25) 2nR = 1,57 R

Para esta fórmula, el arco de un cuadrante equivale a¼ de la circunferencia del círculo (o sea 1,57 veces el radio). En el apéndice B se incluye una tabla de radios de doblado.

2.2.0 Realizar un doblez de 90º Probablemente, el doblez de 90º sea el más básico de todos. Este tipo de doblez se utiliza la mayor

DJRRJL !NfERNO

Doblado práctico

Al realizar dobleces de compensación de 45º para elevar el conducto a otro nivel, los cerámicos cuadrados para piso brindan una práctica cuadrícula para medir la distancia y los ángulos.

parte del tiempo, independientemente del tipo de conducto a instalar. Antes de comenzar a realizar el doblez, debe conocer dos medidas: • La elevación deseada o cambio direccional • La distancia de arrollado del doblador La elevación deseada es la altura del cambio direccional. El arrollado es la cantidad de conducto que el doblador utilizará para realizar el doblez. Las distancias de arrollado por lo general se detallan en el manual de instrucciones del fabricante. La tabla 1 muestra las distancias de arrollado más comunes. Una vez determinado el arrollado, réstelo de la altura del cambio direccional. Marque esa distancia en el conducto (todo el contorno) a esa distan-

CÍRCULOS CONCÉNTRICOS

CÍRCULO

A

'-------~-=-=------------• o Figura 7

Círculos y dobleces de 90º.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.5

Tabla 1

Distancias de arrollado típicas para dobladores

EMT

½" (1,27 cm) ¾" (1,90 cm) 1" (2,54 cm) 1¼" (3,17 cm)

Rígido/lMC

Arrollado

½" (1,27cm) ¾" (1,90 cm)

5" (12,70 cm) 6" (15,24 cm) 8" (20,32 cm) 11" (27,94 cm)

1" (2,54 cm)

cia del extremo. La marca indicará el punto donde comenzará a doblar el conducto. Alinee el punto de partida del conducto con el punto de partida del doblador. La mayoría de los dobladores tienen una marca, en forma de flecha, para indicar este punto. La figura 8 muestra el arrollado necesario para lograr un cambio direccional de 18" (45,72 cm) en un trozo de EMT de ½" (1,27 cm). Una vez que haya alineado el doblador, utilice un pie para sostener bien el conducto. Para mantener el equilibrio apoye el talón en el suelo. Con el otro pie aplique presión constante sobre el pedal del doblador. Asegúrese de sostener el mango del doblador de manera perpendicular al suelo y tan lejos como sea posible, para lograr la máxima palanca. Luego doble el conducto con un movimiento suave, tirando lo más firmemente posible. Evite estirar de más.

Una vez finalizado el doblez, verifique para asegurarse de que ha logrado el ángulo y la medida correctos. Siga los siguientes pasos para verificar un doblez de 90º: Paso 1 Con la parte posterior del doblez apoyada en el suelo, mida hasta el extremo del cambio direccional del conducto para asegurarse de que es la longitud correcta. Paso 2 Verifique el ángulo de 90º del doblez con una escuadra o en el ángulo formado por el suelo y una pared. También puede utilizar un nivel torpedo.

((

8

NOTA Si dobla un conducto más allá del ángulo dese-

l) ado, puede utilizar el doblador para doblar nuevamente el conducto en el ángulo correcto.

Ganancia

NOTA

¿Cuál es la diferencia entre la ganancia y el arrollado de un doblez?

Al doblar conductos con el método de arrollado, coloque siempre el doblador sobre el conducto y realice el doblez de frente al gancho del conducto del que se tomaron las medidas.

Dobleces parejos ¿Por qué los dobleces parejos son tan importantes?

MANTENGA EL PIE SOBRE LA DOBLADORA

LEVANTE DE 5" (12,70 cm)

1cm) 3~' (33,02 DOBLEZ i . - - - DE 18" (45,72 cm)

T

18" (45,72 cm)

107F0B.EPS

Figura 8

Doblar un cambio direccional de 18" (45,72 cm).

7.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

,_ Concordancia de dobleces en tramos paralelos DJHH/1 /Nf.EHNO

Suponga que está tendiendo un conducto rígido de 1" (2,54 cm) junto con un conducto rígido de 2" (5,08 cm) en una repisa y se encuentra con un doblez de 90º. Si utilizó una zapata de 1" (2,54 cm), el radio no coincidirá con el del doblez del conducto de 2" (5,08 cm). Para concordar con el doblez de 90º de 2" (5,08 cm) , tome el conducto de 1" (2,54 cm) y colóquele en la zapata de 2" (5,08 cm) del doblador y luego doble como de costumbre. Este doblez de 90º de 1" (2,54 cm) ahora tendrá el mismo radio que el doblez de 90º de 2" (5,08 cm) . Esto sólo funcionará con conductos rígidos. Si se realiza con conductos EMT, aplanará la tubería.

Método de arrollado Al doblar conductos con el método de arrollado, coloque siempre el doblador sobre el conducto y realice el doblez de frente al extremo del conducto del que se tomaron las medidas. Es útil realizar una marca angosta con un marcador o lápiz de mina blanda en torno a todo el conducto. Esto se conoce como anillado.

El procedimiento anterior producirá un único doblez de 90º. Esto significa que se requirió un solo doblez para realizar el doblez del conducto. Un doblez segmentado es aquel que-en vez de estar formado por un doblez único-se genera mediante una serie de dobleces de pocos grados. Un doblez único es en realidad un doblez en un doblez segmentado. Los dobleces segmentados o prefabricados deben cumplir con las disposiciones del NEC ®.

B

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1

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A ________ ¡

2.3.0 Ganancia La ganancia es la distancia que ahorra el arco .d e un doblez de 90º. Conocer la ganancia puede ayudarlo a precortar, escariar y roscar previamente ambos extremos del conducto antes de doblarlo. Esto acelerará su trabajo porque es más fácil trabajar con el conducto mientras está recto. La figura 9 muestra que la longitud desarrollada de un conducto con un doblez de 90º es menor que la suma de la distancia horizontal y vertical al medirlas en escuadra con respecto a la esquina. Esto se demuestra en la siguiente ecuación:

GANANCIA= DISTANCIA AHORRADA

Tamaño del conducto

Radio NEC®

Ganancia de90º

½" (1,27 cm)

4" (10,16 cm)

2%" (0,06 m)

¾" (1,90 cm)

5" (12,70 cm)

3¼" (0,08 m)

1" (2,54 cm)

6" (15,24 cm)

4" (0,10 m)

1¼" (3,17 cm)

8" (20,32 cm)

5%" (0,14 m)

TABLA DE GANANCIAS TÍPICAS 107F09.EPS

Longitud desarrollada = (A + B) - ganancia

En la figura 9 también se muestra un ejemplo de una tabla de ganancias del fabricante. Estas tablas se utilizan para determinar la ganancia correspondiente a un conducto de un tamaño determinado.

2.4.0 Dobleces continuos de 90º Un doblez continu~ está compuesto por dos dobleces de 90º realizados en el mismo conducto y colocados parte posterior con parte posterior (figura 10).

Figura 9

Ganancia.

Para realizar un doblez continuo, realice el primer doblez (rotulado X en la figura 10) de la manera usual. Para realizar el segundo doblez, mida la distancia requerida entre los dobleces desde la parte posterior del primer doblez. La distancia está rotulada como L en la figura. Invierta el doblador sobre el conducto, como se muestra en la figura 10. Coloque la marca indicadora de parte posterior con parte posterior del MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.7

Verificar la elevación vertical Utilice un nivel torpedo para verificar que la elevación vertical esté a plomada.

107F10.EPS

Figura 10

Dobleces continuos.

doblador en el punto Y del conducto. Observe que se utilizan medidas exteriores desde el punto X hasta el punto Y. Con el doblador en posición invertida y alineado correctamente, aplique presión con el pie y finalice el segundo doblez.

2.5.0 Realizar una compensación Muchas situaciones requieren el doblado de conductos para que puedan pasar sobre objetos como vigas u otros conductos, o entrar en cajas de medidores y cajas de empalmes. Los dobleces que se utilizan para este propósito se llaman compensaciones (dobleces de menos de 90º). Para realizar una compensación se necesitan dos dobleces iguales de menos de 90º, separados por una distancia especificada, como se muestra en la figura 11. Las compensaciones representan un equilibrio entre el espacio y el esfuerzo que demandará jalar el cable. Cuanto mayor sea el grado del doblez, más difícil será jalar el cable. Cuanto menor sea el grado del doblez, más fácil será jalar el cable. Utilice el doblez de menor grado que aún permita al

107SA03.EPS

conducto atravesar el obstáculo y ajustarse al espacio dado. Cuando el conducto tiene una compensación se utiliza parte del largo del conducto. Si la compensación se realiza dentro de la superficie se debe dejar un margen para esta contracción. Si el ángulo de la compensación está lejos del obstáculo, la contracción puede ignorarse.

PROFUNDIDAD DE COMPENSACIÓN

BASE Figura 11

Compensaciones.

7.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

107F11A.EPS

107F11B.EPS

La tabla 2 muestra la contracción cada 1" (2,54 cm) de elevación correspondiente a los ángu los de compensación comunes. La fórm ula para calcular la distancia entre los dobleces es la siguiente:

Tabla 2

Ángulo de compensación 10º 22½º 30º 45º 60º

Distancia entre dobleces = profundidad de la compensación x multiplicador

La distancia entre los dobleces de compensación generalmente se puede encontrar en la documentación del doblador provista por el fabricante. La tabla 3 muestra la distancia entre dobleces que corresponde a los ángulos de compensación más comunes. Los cálculos relacionados con las compensaciones provienen de la rama de las matemáticas conocida como trigonometría, que trabaja con triángulos. Los multiplicadores que se muestran Tabla 3

Cálculo de la contracción

Contracción Multiplicador

(por pu lgada [cm] de elevación)

6,0 2,6 2,0 1,4 1,2

½s" (O, 15 cm) ¾s" (0,47 cm)

X 10º X 22½º X 30º X 45º X 60º

¼" (0,63 cm)

¾" (0,95 cm) ½" (1,27 cm)

en la tabla 2 representan la cosecante (CSC) del ángulo de compensación correspondiente. El multiplicador se determina al dividir la hipotenusa del triángulo formado por la compensación por la profundidad de la compensación (figura 11 ). Las funciones trigonométricas (trig) básicas se detallan brevemente en el apéndice A. Como verá

Factores de compensación comunes (en pulgadas [cm])

22½º

45º

30º

Prof. de Comp.

Entre Dobleces

2 (5,08 cm)

5¼ (13,33 cm)

(0,95 cm)

3 (7,62 cm)

7¾ (19,68 cm)

(1 ,27 cm)

6 (15,24 cm)

¾ (1 ,90 cm)

4 (10,16 cm)

10½ (26,67 cm)

¾ (1 ,90 cm)

8 (20,32 cm)

(2,54 cm)

5 (12,70 cm)

(33,02 cm)

(2,38 cm)

10 (25,40 cm)

6 (15,24 cm)

15½ (39,37 cm)

1¼ (2,85 cm)

12 (30,48 cm)

7 (17,78 cm)

18¼ (46,35 cm)

11/is

14

(3,24cm)

(35,56 cm)

1½ (3,81 cm) 1¾ (4,44 cm) 1¼ (4,76 cm)

16 (40,64 cm)

8 (20,32 cm) 9 (22,86 cm) 10 (25,40 cm)

Contracción

20¾ 23½ (59,69 cm)

26 (66,04 cm)

Contracción

Entre Dobleces

Contracción

Entre Dobleces

Contracción

¾ '¾s

13

(52,70 cm)

Entre Dobleces

60º

'o/,s

18 (45,72 cm)

20 (50,80 cm)

1 1¾

1¼ (3,17cm) . 1½ (3,81 cm)

7 (17.78 cm)

(4.76 cm)

8½ (21 ,59 cm)

2¼ (5.71 cm)

7¼ (18,41 cm)

3 (7,62 cm)

1¾ (4,44 cm)

9¾ (24.76 cm)

2¾ (6,66 cm)

8¾ (21 ,27 cm)

3½ (8,89 cm)

2 (5,08 cm) 2¼ (5,71 cm) 2½ (6,35 cm)

11¼ (28,57 cm) 12½ (31 ,75 cm)

3 (7,62 cm) 3¾ (8,57 cm) 3¾ (9,52 cm)

9¾ (24,44 cm) 10¼ (27,62 cm)

4 (10,16 cm) 4½ (11 ,43cm)

12

5 (12,70 cm)

14 (35,56 cm)

(30,48 cm)

CJ1HHJL INTERNO

Dobladores para compensaciones Este doblador para compensaciones puede utilizarse para cajas montadas en pared con conducto;expuesto. Hace coincidir automáticamente la compensación con la p?sición de agujero ciego de la caja y además ahorra gran cantidad de tiempo al hacer varias compensaciones.

107SA04.EPS

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.9

en la próxima sección, la tangente (TAN) del ángulo de compensación también se utiliza para calcular compensaciones paralelas. Comprender las funciones trigonométricas lo ayudará a comprender cómo se determinan las compensaciones. Si tiene una calculadora científica y comprende estas funciones, puede calcular ángulos de compensaciones al conocer las medidas del triángulo formado por la compensación y el óbstáculo.

2.6.0 Compensaciones paralelas Normalmente, varios conductos deben doblarse en torno a un obstáculo común. En este caso se realizan compensaciones paralelas. Como los dobleces se disponen a lo largo de un radio común, se debe realizar un ajuste para garantizar que los extremos no salgan desiguales, como se muestra en la figura 12. El centro del primer doblez del conducto más interno se encuentra primero, como se muestra en la figura 13. Cada conducto siguiente debe tener el centro desplazado del extremo de la tubería, como se muestra en la figura 14. La cantidad a agregar se calcula de la siguiente manera: Cantidad agregada = espacio de centro a centro x tangente (TAN) de ¼ ángulo de compensación

Las tangentes se pueden encontrar en las tablas trigonométricas del apéndice A. Por ejemplo, la figura 15 muestra tres tuberías dispuestas como paralelas y compensaciones. El ángulo de la compensación es de 30º. El espacio

107F12.EPS

Figura 12

Compensaciones paralelas incorrectas.

de centro a centro es de 3" (7,62 cm). El comienzo del primer doblez de la tubería más interna es 12" (30,48 cm). El punto de partida de la segunda tubería será:

r 12" (30,48 cm)

CONDUCTO MÁS EXTERIOR 1

CONDUCTO MÁS INTERIOR 107F13.EPS

Figura 13

Centro del primer doblez.

Calcular la contracción Está realizando una compensación de 30º por 30º para atravesar un obstáculo de 6"(15,24 cm). ¿Cuál será la distancia entre los dobleces? ¿Cuál será la contracción de longitud desarrollada? Realice los mismos cálculos para una compensación de 1O" (25,40 cm) con dobleces de 45º.

7.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CONDUCTO MÁS EXTERIOR

CONDUCTO MÁS INTERIOR

12" (30,48 cm)

,.

1213/15" {32,54 cm)

1 1

1 111

.,

135/a" (34,60 cm)

107F14.EPS

Figura 14

Centros sucesivos.

12" (30,48 cm)+ [espacio de centro a centro x TAN (½ ángulo de compensación)] 12" (30,48 cm)+ (3" [7,62 cm] x TAN 15º) == (12" [30,48 cm])+ (3" [7,62 cm] x 0,2679) == (12" [30,48 cm])+ 0,8037" (2,04 cm)

(

Esto representa aproximadamente 12 /it 13

(32,54 cm).

El punto de partida para la tubería más . externa es:

~'"R.A

---

-PENSA..""R

Ángulos iguales

¿Por qué es importante que los ángulos sean idénticos al realizar un doblez de compensación?

12 13/15 11 (32,54 cm) + 13/1s" {32,54 cm) == 135/s" (34,60 cm)

2.7.0 Dobleces en la montura Los dobleces en la montura se utilizan para rodear obstáculos. La figura 16 muestra un ejemplo de un doblez en la montura necesario para sortear un obstáculo de tubería. Al realizar un doblez, el centro de la montura se acortará }fo" (0,47 cm) por cada pulgada de profundidad de la montura (vea la tabla 4). Por ejemplo, si el diámetro de la tubería es de 2" (5,08 cm), esto provocará un acortamiento de %" (0,95 cm) en el conducto, de cada lado del doblez. Al realizar dobleces en la montura, se deben seguir los siguientes pasos:

Tabla 4 Cuadro de contracción para dobleces en montura con un doblez central de 45º y dos dobleces de 22½º

Profundidad de la obstrucción

Paso 1 Localizar la marca central A en el con-

ducto por medio del tamaño del obstáculo (es decir, del diámetro de la tubería) y calcular la proporción de contracción del

Magnitud contracción (llevar marca de centro hacia adelante)

Hacer marcas ext. desde la nueva marca de centro

1" {2,54 cm) 2" (5,08 cm) 3" (7,62 cm) 4" (10,1 cm) 5" (12,70 cm) 6" (15,24 cm)

(0,47 cm) (0,95 cm) (1,42 cm) (1,90 cm) 1 ¾." (2,38 cm) 1¼" (2,85 cm)

2½" (6,35 cm) 5" (12,70 cm) 7½" (19,05 cm) 1O" (25,40 cm) 12½" (31,75 cm) 15" (38, 1O cm)

Por cada pulgada adicional, sumar

¾s" (0,47 cm)

2½"(6,35 cm)

¾s" ¾" ¾s" ¾"

12" {30,48 cm): : 1 1213/15 11 (32,54 cm): , 135/a" (34,60 cm)__ : 107F15.EPS

Figura 15

Tuberías con compensaciones paralelas.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.11

~>----

'""'I

COLOCAR MARCA DE CENTRO 3/a" (0,95 cm) POR DELANTE

ANTES---153/s" (39,05 cm)

r '

' 8(22½°) Figura 16

A (45º)

C(22½°)

107F16.EPS

Medidas de la montura.

obstáculo (por ejemplo, si el diámetro de la tubería es de 2" (5,08 cm), se perderán ¾" (0,95 cm) de cada lado del doblez, y habrá una contracción total de ¾" (1,90 cm). Esta cifra se agregará a la medida desde el extremo del conducto hasta el centro del obstáculo [por ejemplo, si la distancia desde el extremo del conducto hasta el centro del obstáculo fuera de 15" (38,10 cm), la distancia hasta A sería de 15¾" (39,05 cm)].

Calcular

.

compensaciones paralelas Está realizando compensaciones paralelas de 45º y las longitudes del conducto tienen un espacio de 4" (1 O, 16 cm) de centro a centro. Si la compensación comienza a 12" (30,48 cm) sobre la tubería, ¿cuál es punto de partida del doblez de la segunda tubería?

Paso 2 Localizar las marcas By C en el conducto, midiendo 2½ pulgadas (6,35 cm) por cada pulgada de profundidad de la montura desde la marca A. Es decir, para la profundidad de montura de 2" (5,08 cm), la marca estaría 5" (12,70 cm) por delante de la marca A y la marca C estaría 5" (12,70 cm) por detrás de la marca A. Vea la figura 17.

La figura 19 muestra que la montura de cuatro dobleces es en realidad dos compensaciones ubicadas parte posterior con parte posterior. De izquierda a derecha, el procedimiento para realizar esta montura es el siguiente:

Paso 3 Consulte la figura 18 y realice un doblez de 45º en el punto A, un doblez de 22½º en el punto B y un doblez de 22½º en el punto C. (Asegúrese de revisar las especificaciones del fabricante).

Paso 1 Determinar la altura de la compensación. Paso 2 Determinar el espacio correcto para la primera compensación y marcar el conducto. Paso 3 Doblar la primera compensación.

2.8.0 Monturas de cuatro dobleces

Paso 4 Marcar el punto de partida de la segunda compensación en el borde de salida del obstáculo.

Las monturas de cuatro dobleces pueden ser difíciles de realizar. La razón es que los cuatro dobleces deben quedar alineados exactamente sobre el mismo plano. El tiempo adicional que lleve planificar y realizar los dobleces tendrá el beneficio de no tener que desechar toda la pieza y comenzar nuevamente.

Paso 6 Doblar la segunda compensación.

c

A

B

(12,70 cm)

Figura 17

Paso 5 Marcar el espacio para la segunda compensación.

(12,70 cm)

Ubicaciones de las medidas.

7.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

107F17.EPS

Con la figura 20 como ejemplo, una montura de cuatro dobleces con EMT de ½" (1,27 cm) se dispone de la siguiente manera: • Altura de la caja= 6" (15,24 cm) • Ancho de la caja= 8" (20,32 cm) • Distancia al obstáculo = 36" (91,44 cm) Se utilizarán dos compensaciones de 30º para formar la montura. Se realiza de la siguiente manera: Paso 1 Vea la figura 21. De izquierda a derecha, calcular el punto de partida del primer doblez. La distancia al obstáculo es de 36" (91,44 cm), la compensación es de 6" (15,24 cm) y el multiplicador de 30º de la tabla 2 es2.0:

Distancia al obstáculo (compensación x constante del ángulo) + contracción = distancia al primer doblez 36" (91,44 cm) - (6" [15,24 cm] x 2,0) + 1½" (3,81 cm)

= 25½"

(64,77 cm)

Paso 2 Determinar dónde terminará el segundo doblez para garantizar que el conducto pueda sortear el obstáculo. Vea la figura 22. Distancia al primer doblez + distancia al segundo doblez+ contracción = largo total de la primera compensación 25½" (64,77 cm)+ 12" (30,48 cm)+ 1½" (3,81 cm)= 39" (99,06 cm)

107F18.EPS

Figura 18

Ubicación de los dobleces.

Figura 19

Montura común de cuatro dobleces.

107F19.EPS

, . l e - - - - 36"

f

Figura 20

------,i,,~l-c--

(91,44 cm)

107F20.EPS

Montura de cuatro dobleces.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.13

SEGUNDO DOBLEZ \ PRIMER DOBLEZ ~

\

1

1

;

.,,,,- FINAL DE LA P~IMERA COMPENSACION

1 1 1

1 1 1

1

1

- - - - - 25½" (64, 77 cm) - - - - ~ -- 12" ~ ' (30,48 cm) : ~ 1½" (3,81 cm)

107F21 .EPS

Medidas de la montura de cuatro dobleces.

Figura 21

SEGUNDO DOBLEZ\ PRIMER DOBLEZ~

-

\

1

'~

1

1 "

- - - 25½" (64,77 cm)---

-__.,..-_ 1 2 " - ] :8"----j INICIO DE LA (30,48 cm) ~ : (20,32 cm) , SEGUNDA : :\ 1 ½" : COMPENSACIÓN --- - - -- - - 39" (99,06 cm)--- -- - - - - : (3,81 cm) ' --- - - - - -- - - - 4 7 " (1,19 m)-- - - - - - - --....; 107F22.EPS

Figura 22

Medidas de dobleces y compensaciones.

Paso 3 Determinar el punto de partida de la segunda compensación. El ancho de la caja es de 8" (20,32 cm); por lo tanto, el punto de partida de la segunda compensación debe ser de 8" (20,32 cm) luego del extremo de la primera compensación:

3.0.0

♦

CORTE, ESCARIADO Y ROSCADO DE CONDUCTOS Los conductos RMC, IMC y EMT están disponi-

bles en longitudes estándar de 10' (3,048 m). Al instalar conductos, se cortan para ajustarlos a los requisitos del trabajo.

8" (20,32 cm)+ 39" (99,06 cm) = 47" (1, 19 m)

Paso 4 Determinar el espacio para la segunda compensación. Como la primera y segunda compensación tienen la misma elevación y ángulo, la distancia entre los dobleces será la misma, o 12" (30,48 cm).

3.1.0 Método de corte de conductos con sierra de arco Los conductos comúnmente se cortan con una sierra de arco. Para cortar conductos con una sierra de arco:

Planificar los dobleces Cuantos más dobleces realice entre los puntos de jalado, más difícil será jalar los cables a través del conducto. Por lo tanto, debe planificar los dobleces por anticipado, evitar los dobleces pronunciados y realizar tan pocos dobleces como sea posible. El NEC®permite que los dobleces tengan un total de 360º entre los puntos de jalado en un solo tramo de conducto; sin embargo 360º no es tanto como cree. Por ejemplo, si dobla el conducto 90º para dos esquinas de una habitación, con dos compensaciones de 45º donde el conducto se conecta con un tablero de tablero y una caja de empalmes, habrá utilizado los 360º.

7.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

DJRRJL /Hf.ERHO

Utilizar el cabezal del doblador para asegurar el conducto Para asegurar el conducto mientras corta, inserte el conducto en el cabezal del doblador, apoye el pie contra el doblador para asegurarlo y luego proceda a cortar el conducto.

Herramientas de escariado de EMT Existen herramientas especiales para escariar conductos EMT. Aquí se muestra un ejemplo. Esta herramienta se desliza sobre el extremo de un armador de vástago cuadrado y se fija con tornillos de fijación. La herramienta se inserta en el extremo del EMT y se gira hacia adelante y hacia atrás para desbarbar el conducto.

107SA05.EPS

KIFIN TOOI.S ~

F

I '

"e

~

107SA06.EPS

Paso 1 Revise la cuchilla de la sierra de arco y re-

emplácela de ser necesario. Para los conductos, se recomienda una cuchilla con 18, 24 o 32 dientes cortantes cada 1" (2,54 cm). Utilice una mayor cantidad de dientes para los conductos EMT y una menor cantidad para los conductos rígidos y los IMC. Si debe cambiar la cuchilla, apunte los dientes hacia la parte delantera de la sierra al instalar la cuchilla nueva. Paso 2 Asegure el conducto en un tornillo de banco para tuberías. Paso 3 Apoye la mitad de la cuchilla de la sierra de arco sobre el conducto donde realizará el corte. Ubique la sierra de manera que el extremo de la cuchilla apunte levemente hacia abajo y el mango levemente hacia arriba. Empuje suavemente hacia adelante hasta comenzar el corte. Haga cortes uniformes hasta que termine.

PRECAUCIÓN Para evitar rasparse los nudillos con la tubería recién cortada, en el último corte realice carreras suaves.

Paso 4 Revise el corte. El extremo del conducto

debe estar recto y parejo. La figura 23 muestra cortes correctos e incorrectos. Escarie el conducto.

3.2.0 Método con cortatubos Para cortar conductos RMC e IMC, también se puede utilizar un cortatubos. Para utilizar un cortatubos: Paso 1 Asegure el conducto en un tornillo de banco para tuberías y marque un lugar para el corte.

r I I

I I

I

.

Figura 23

\

INCORRECTO

CORRECTO 107F23.EPS

Extremos del conducto después del corte.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.15

Paso 2 Abra el cortatubos y colóquelo sobre el

conducto con la rueda de corte sobre la marca. Paso 3 Ajuste el cortatubos girando el mango de

tornillo.

·

B

PRECAUCIÓN

(1

a

l) No ajuste en exceso el cortatubos. El ajuste en exceso puede romper la rueda del cortatubos y distorsionar la pared del conducto.

Paso 4 Para comenzar el corte, gire el cortatubos

en sentido contrario a las agujas del reloj . La figura 24 muestra la manera correcta de girar el cortatubos.

3.3.0 Escariado de conductos Cuando el conducto se corta, el borde interior está filoso. Este borde dañará el aislamiento del cable cuando se tienda a través del conducto. Para evitar este daño, el borde interior debe alisarse o escariarse con un escariador (figura 25). Para escariar el borde interior de un conducto con un escariador manual, realice lo siguiente: Paso 1 Coloque el conducto en un tornillo de banco para tuberías. Paso 2 Inserte la punta del escariador en el conducto. Paso 3 Aplique una leve presión hacia adelante y comience a girar el escariador. La figura 26

Paso 5 Ajuste el mango del cortatubos ¼ de vuelta para cada vuelta completa en tomo al conducto. Nuevamente, asegúrese de no ajustarlo en exceso.

muestra la manera correcta de girar el escariador. Debe girarse hacia abajo. El escariador puede dañarse si lo gira en la dirección incorrecta. El escariador debe morder el conducto tan pronto como aplique la presión correcta.

Paso 6 Agregue unas gotas de aceite de corte a la

Paso 4 Retire el escariador jalándolo hacia atrás

ranura y continúe el corte. Evite el contacto de la piel con el aceite. Paso 7 Cuando el corte esté casi terminado, deje

de cortar y quiebre el conducto para finalizar el corte. Esto reduce la saliente que puede formarse en el interior del conducto. Paso 8 Limpie el conducto y el cortatubos con un

paño de toalla para taller. Paso 9 Escarie el conducto.

mientras continúa girándolo. Verifique el avance y vuelva a insertar el escariador. Gire el escariador hasta que el borde interior esté liso. Debe detenerse cuando se hayan eliminado todas las rebabas. NOTA Si no dispone de un escariador de conductos, utilice una lima de media caña (la espiga de la lima debe tener un mango). Los conductos EMT pueden escariarse con la punta de cortadores de diagonales o escariadores manuales pequeños.

107F24A.EPS

Figura 24

Giro del cortatubos.

7.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

107F248. EPS

3.4.0 Roscado de conductos

CJJRRJL !Nf.ERNO

Utilizar cint a

Utilice un trozo de cinta como guía para marcar las líneas de corte en torno al conducto. Esto garantiza un corte recto.

107F25.EPS

Figura 25

Escariador de conductos rígidos.

Después de cortar y escariar el conducto, por lo general se rosca para que pueda unirse correctamente. Sólo los conductos RMC e IMC tienen paredes lo suficientemente gruesas para el roscado. La herramienta que se utiliza para cortar roscas en un conducto se conoce como diente. Los dientes de conductos están diseñados para cortar un ahusamiento de ¾" (1,90 cm) a cada pie. La cantidad de roscas cada 1" (2,54 cm) varía entre 8 y 18, según el diámetro del conducto. Para medir cuántas roscas se cortan cada 1" (2,54 cm) se usa un calibrador de roscas. Los dientes de roscado se colocan en un cabezal de dientes. El cabezal de dientes puede utilizarse con una cortadora de trinquete manual (figura 27) o con una unidad impulsora portátil. Para roscar un conducto con una cortadora de trinquete manual, realice lo siguiente: Paso 1 Inserte el conducto en un tomillo de banco para tuberías. Asegúrese de que el tomillo de banco esté sujeto a una superficie resistente. De ser necesario, coloque soportes para ayudar a asegurar el conducto. Paso 2 Determine el diente y el cabezal correctos. Inspeccione el diente para ver si tiene daños (tales como dientes rotos). Nunca utilice un diente dañado. Paso 3 Inserte bien el diente en el cabezal. Asegúrese de que el diente correcto esté en la ranura numerada correcta del cabezal. Paso 4 Determine la longitud correcta del diente para cortar el tamaño de conducto utilizado (debe coincidir con la longitud de rosca del fabricante).

107F26A.EPS

Paso 5 Lubrique el diente con aceite de corte al comienzo y a lo largo de la operación de roscado. Evite el contacto de la piel con el aceite.

107F27.EPS

Figura 26

Giro del escariador.

Figura 27

Roscadora de trinquete manual.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.17

Paso 6 Corte roscas de la longitud correcta. Asegúrese de que el conducto entre en el lado roscado del diente. Aplique presión y comience a girar el cabezal. Debe retirar el cabezal cada cuarto de vuelta para quitar las virutas metálicas.

Las máquinas sostienen y giran el conducto mientras el diente entra en el conducto para cortarlo. Al utilizar una máquina de roscado, asegúrese de fijar las patas correctamente y seguir las instrucciones del fabricante.

Paso 7 Retire el diente cuando finalice el corte correcto. Las roscas se deben cortar sólo de la longitud del diente. El corte en exceso dejará las roscas expuestas a la corrosión.

3.5.0 Corte y unión de conductos de PVC

Paso 8 Inspeccione las roscas para asegurarse de que estén limpias, afiladas y bien hechas. Utilice un calibrador de roscas para medir las roscas. El lado terminado debe permitir un calce con llave con una o más roscas expuestas. NOTA El conducto debe escariarse nuevamente luego del roscado para eliminar rebabas y bordes. Se debe limpiar el aceite de corte del interior y exterior del conducto. Utilice un cajón de arena o una bandeja colectora debajo de la cortadora para recoger goteos y recortes.

Los cabezales de diente también pueden utilizarse con unidades impulsoras portátiles. Debe seguir los pasos al utilizar una unidad impulsora portátil. Las máquinas de roscado por lo general se utilizan en conductos más grandes y en aquellos lugares donde se requiere roscado frecuente.

Los conductos de PVC pueden cortarse fácilmente con una sierra de mano. Para garantizar cortes en escuadra, se recomienda utilizar una caja de ingletes o un dispositivo similar para cortar conductos de PVC de 2" (5,08 cm) o más. Puede alisar los bordes del corte con una navaja. Los conductos de PVC de menor diámetro, hasta 1½" (3,81 cm), se pueden cortar con una cortadora dePVC. Siga los siguientes pasos para unir conexiones o conductos de PVC a cajas plásticas: Paso 1 Limpie y seque todas las superficies de contacto. Paso 2 Aplique una capa de cemento (se recomienda un pincel o una lata de aerosol) en ambos extremos del conducto. Paso 3 Presione y junte el conducto y el accesorio y gire media vuelta aproximadamente para distribuir el cemento de manera pareja.

Formar PVC en el lugar de trabajo requiere una herramienta especial llamada caja caliente u otros métodos especializados. El PVC quizás no pueda roscarse al utilizarlo en aplicaciones eléctricas.

Aceitar la cortadora CilRRJL /Nf.ERNO

Mientras realiza el roscado del conducto, debe aceitar la cortadora con frecuencia para lograr un funcionamiento más uniforme.

107SA07.EPS

7.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

PRECAUCIÓN

NOTA

)) Los solventes y cementos uti lizados con PVC son peligrosos. Use guantes y protección para los ojos y siempre siga las instrucciones del producto. Asegúrese de que el área esté bien ventilada.

((

((

El cementado del PVC debe realizarse rápida)) mente. Por lo general, el fabricante de PVC provee latas de aerosol de cemento o la combinación cemento/pincel. Asegúrese de utilizar el cemento recomendado.

Roscado del conducto CARRIL /Nf.ERNO

La clave para el roscado del conducto es comenzar con un corte en escuadra. Si no lo hace correctamente, el conducto no se roscará correctamente.

Cortadores de PVC C;JRR/1 /Nf.ERNO

Se puede utilizar un hilo de nylon para cortar PVC ubicado en ubicaciones complicadas. Sin embargo, es mejor utilizar un cortador de PVC para cortar tamaños comerciales de PVC más pequeños.

107SA08.EPS

107SA09.EPS

Juntar las piezas (

~"R.A

---

-PE.NS~"'R.

Este módulo ha resaltado la precisión que se necesita para crear dobleces correctos y uniformes. ¿Por qué es importante? ¿Qué problemas prácticos pueden surgir como resultado de dobleces irregulares e incorrectos?

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.19

1. El doblado de PVC en el lugar de trabajo requiere un/ a _ _. a. doblador hickey b. unidad de calentamiento c. doblador segmentado d. doblador para dobleces únicos 2. Un doblador hickey se puede utilizar para

doblar _ _ a. RMC b. EMT c. PVC d. HDPE 3. ¿Cuál es la clave para un doblado preciso con un doblador manual? a. Tamaño y longitud correctos del mango. b. Presión constante con el pie sobre la pieza posterior. c. Utilizar sólo la marca de doblador correcta. d. Invertir correctamente el doblador de conductos. 4. En un triángulo recto, el lado directamente opuesto al ángulo de 90º se llama _ _. a. lado recto b. hipotenusa c. altura d. base 5. Antes de realizar un doblez de 90º, ¿qué dos medidas se deben conocer? a. Longitud del conducto y tamaño del conducto. b. Longitud y elevación deseada del conducto. c. Tamaño del doblador y tamaño del conducto. d. Distancia del cambio direccional y distancia del arrollado.

6. Un doblez continuo es _ _

a. un doblez doble de 90º b . dos dobleces de 90º realizados cara posterior con cara posterior c. una compensación con cuatro dobleces continuos d. un doblez segmentado 7. Para evitar que los extremos del conducto

queden escalonados, ¿qué información adicional debe utilizarse al realizar dobleces de compensación paralelos? a. Espacio de centro a centro y tangente de la mitad del ángulo de compensación. b. Longitud y tamaño del conducto. c. Distancia del cambio direccional y distancia del arrollado. d. Ángulo de compensación y longitud del conducto. 8. Al realizar un doblez en la montura~ el cen-

tro de la montura provocará que el conducto se contraiga _ _ por cada pulgada de profundidad de la montura. a. ¾" pulgadas (0,95 cm) b. ¾t pulgadas (0,47 cm) c. ¾" pulgadas (1,90 cm) d. ¾z" pulgadas (0,23 cm) 9. Al utilizar un cortatubos, gírelo siempre _ _ para comenzar el corte. a. en sentido de las agujas del reloj b. con el hilo c. en sentido contrario a las agujas del reloj d. contra hilo 10. Los conductos EMT se roscan con un diente.

7.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

a. Verdadero b. Falso

Debe elegir un doblador de conductos que se adapte al tipo de conducto a instalar y al tipo de doblez a realizar. Para hacer los cálculos necesarios se deben manejar ciertos conocimientos de geometría de ángulos rectos y círculos. Debe poder calcular, diseñar y realizar operaciones de

doblado en un solo tramo de conducto y también en dos o más tramos de conductos paralelos. En ocasiones, se pueden consultar las tablas de datos para obtener las cifras correspondientes a los cálculos. Todos los trabajos deben cumplir con los requisitos del NEC ®.

Notas

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.21

Cuestionario de términos clave 1. Un doblez de ángulo recto también se llama 2. La elevación en un tramo del conducto se llama 3. La es la longitud real del condueto que se doblará.

4. También conocido(a) como doblez de menos de 90º, un(a) consiste en dos dobleces ubicados en un conducto para sortear obstáculos. 5. Los son dobleces grandes for- · mados por varios dobleces cortos.

6. Dos dobleces de 90º con un tramo recto de conducto entre ellos conforman un

7. Los

son dobleces de 90º realizados en dos o más tramos paralelos del conducto y en los que el radio de cada doblez luego del doblez interno aumenta respectivamente.

8. El/La es la distancia que ahorra el arco de un doblez de 90º.

9. El/La es la longitud del doblez del conducto medida desde la parte inferior, el centro o la parte superior del tramo recto hasta el extremo del doblez.

Términos clave del oficio Cambio direccional Compensaciones Dobleces concéntricos

Doblez continuo Doblez de 90º Doblez segmentado

7.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Elevación Ganancia Longitud desarrollada

Timothy Ely Beacon Electric Company

Tim Ely es un hombre que cree que debe devolverle algo a la industria que dio origen a su exitosa carrera. Además de trabajar en un puesto ejecutivo exigente, participa en varios comités industriales y formó parte del desarrollo del Programa Eléctrico de NCCER.

¿Qué lo llevó a convertirse en electricista? Durante mis dos últimos años de secundaria, trabajé para una empresa constructora multiservicio. · Tendíamos concreto, instalábamos techos, colgábamos tableros de yeso, instalábamos cañerías y hacíamos trabajos eléctricos. Lo que más me gustaba era el trabajo eléctrico. ¿Cómo aprendió el oficio? Aprendí a través del entrenamiento práctico, el trabajo arduo y estudiando por mi cuenta. Tuve buenos profesores, que fueron pacientes conmigo y se tomaron el tiempo necesario para ayudarme a triunfar. ¿Qué tipo de trabajos tuvo hasta alcanzar su puesto actual? Comencé con el cableado domiciliario e hice eso durante los primeros dos años. Luego me dediqué al trabajo comercial e industrial y trabajé como aprendiz en esa área por dos años más antes de convertirme en instalador especializado. De allí en más, trabajé como electricista en jefe, capataz, superintendente de la ciudad y finalmente como superintendente general, antes de ascender a mi puesto actual como vicepresidente de construcciones. ¿ Cuáles son los factores que más contribuyeron a su éxito? El trabajo arduo ayuda mucho. También trato de traer al trabajo una actitud positiva, todos los días. Mi familia y mis amigos me apoyaron a lo largo de mi carrera.

¿ Qué tareas realiza un vicepresidente de construcciones en su empresa? En mi trabajo, soy responsable de todas las obras, además del almacén y los camiones de servicio. También soy responsable de la contratación de empleados, el entrenamiento en seguridad, la planificación y programación de obras, el control de calidad y las certificaciones. Personalmente, poseo 28 certificaciones estatales y municipales diferentes y creo firmemente que obtener el entrenamiento para lograr las certificaciones y realizar el entrenamiento en servicio para mantenerlas actualizadas son factores importantes para el éxito de un electricista. Por ejemplo, un contratista eléctrico puede presupuestar obras en una amplia área geográfica. Los electricistas que trabajan para ese contratista pueden trabajar en proyectos en diferentes ciudades, incluso en diferentes estados. En cada lugar donde vaya necesitará una certificación válida. ¿Qué consejo le daría a alguien que entra al campo de la electricidad? Trabajar arduo, tratar a las personas con respeto y conservar una mente abierta. Ser cuidadoso en la manera de tratar a las personas. La persona a la que se ofende hoy puede terminar siendo su jefe o un cliente potencial el día de mañana.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.23

Cambio direccional: otro nombre para la elevación

en un tramo del conducto. Además, término utilizado para el conducto que penetra la losa o el suelo. Compensación: una compensación (doblez de menos de 90º) consiste en dos dobleces ubicados en un conducto para cambiar la elevación y pasar sobre o debajo de obstáculos o para entrar adecuadamente en cajas, armarios, etc. Conocido como "offset" en inglés. Dobleces concéntricos: dobleces de 90º realizados en dos o más tramos paralelos del conducto y en los que el radio de cada doblez aumenta desde el interior hacia el exterior del tramo. Doblez continuo: cualquier doblez formado por dos dobleces de 90º con un tramo recto de conducto entre los dobleces.

Doblez de 90º: doblez que cambia la dirección del

conducto en 90º. Doblez segmentado: doblez grande formado por

varios dobleces cortos. Elevación: longitud del doblez del conducto medida desde la parte inferior, el centro o la parte superior del tramo recto hasta el extremo del doblez. Ganancia: como un conducto no se dobla en ángulo recto sino formando un arco de círculo, la longitud del conducto requerida para un doblez no será igual a la longitud total determinada. La ganancia es la distancia que ahorra el arco de un doblez de 90º. Longitud desarrollada: longitud real del conducto que se doblará.

7.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDfANTE

Utilizar la trigonometría para determinar ángulos de compensación y multiplicadores No hace falta ser un matemático para usar la trigonometría. Comprender las funciones trigonométricas básicas y cómo utilizarlas puede ayudarlo a calcular distancias o ángulos desconocidos. Suponga que el triángulo recto que se encuentra más abajo representa la compensación de un conducto. Si conoce la longitud de un lado y el ángulo, puede calcular la longitud de los otros lados, o si conoce el largo de dos

SENO de a= ~

COSECANTE de a = ~

COSENO de a = ~

SECANTE de a = ~

TANGENTE de a = ~

COTANGENTE de a = ~

l 1

Oº= 30

Las fracciones representan las proporciones entre las longitudes de los lados

lados del triángulo, luego puede descubrir el ángulo de compensación por medio de una o más de estas funciones trigonométricas. Para calcular el ángulo de compensación puede utilizar una calculadora científica o una tabla trigonométrica (como la que se muestra en las páginas siguientes). Por ejemplo, si la cosecante del ángulo A es 2,6, la tabla trigonométrica le dice que el ángulo de compensación es de 22½º.

J Lado Qpuesto

1

1s~no = Multiplicador 1Seno de 30 = 0,5 1

Lado Adyacente Para determinar el multiplicador para la distancia entre dobleces en una compensación:

1. Determinar el ángulo de la compensación: 30º 2. Calcular el seno del ángulo: 0,5 3. Calcular la inversa (recíproca) del seno: \ = 2. Este valor también se incluye en tablas trigonométricas 0 como la cosecante del ángulo. ' 4. Esta cifra multiplicada por la altura de la compensación da como resultado la hipotenusa del triángulo, que equivale a la distancia entre dobleces. 107A01 .EPS

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.25

1

ÁNGULO

SENO

COSENO

TANGENTE

1º

0,0175

0,9998

2º

0,0349

3º 4º

0,0523

5º 6º

COTANGENTE

COSECANTE

0,0175

57,3000

57,3065

0,9994

0,0349

28,6000

28,6532

0,9986

0,0524

19,1000

19,1058

0,0698

0,9976

0,0699

14,3000

14,3348

0,0872

0,9962

0,0875

11,4000

11,4731

9,5100

9,5666

0,1045

0,9945

0,1051

7º

0,1219

0,9925

o,1228

8, 1400

8,2054

8º

0,1392

0,9903

O, 1405

7,1200

7,1854

9º

0,1564

0,9877

0,1584

6,3100

6,3926

10º

O, 1736

0,9848

0,1763

5,6700

5,7587

11 º

0,1908

0,9816

0,1 944

5,1400

5,2408

12º

0,2079

0,9781

0,2126

4, 7000

4,8097

13º

0,2250

0,9744

0,2309

4,3300

4,4454

14º

0,2419

0,9703

0,2493

4,0100

4,1335

15º

0,2588

0,9659

0,2679

3,7300

3,8636

16º

0,2756

0,9613

0,2867

3,4900

3,5915

17º

0,2924

0,9563

0,3057

3,2700

3,4203

18º

0,3090

0,9511

0,3249

3,0800

3,2360

19º

0,3256

0,9455

0,3443

2,9000

3,0715

20º

0,3420

0,9397

0,3640

2,7500

2,9238

21 º

0,3584

0,9336

0,3839

2,6100

2,7904

22º

0,3746

0,9272

0,4040

2,4800

2,6694

23º

0,3907

0,9205

0,4245

2,3600

2,5593

24º

0,4067

0,9135

0,4452

2,2500

2,4585

25º

0,4226

0,9063

0,4663

2,1400

2,3661

26º

0,4384

0,8988

0,4877

2,0500

2,2811

27°

0,4540

0,8910

0,5095

1,9600

2,2026

28º

0,4695

0,8829

0,5317

1,8800

2, 1300

29º

0,4848

0,8746

0,5543

1,8000

2,0626

30º

0,5000

0,8660

0,5774

1,7300

2,0000

31 º

0,5150

0,8572

0,6009

1,6600

1,9415

32º

0,5299

0,8480

0,6249

1,6000

1,8870

33º

0,5446

0,8387

0,6494

1,5400

1,8360

34º

0,5592

0,8290

0,6745

1,4800

1,7883

35º

0,5736

0,8192

0,7002

1,4300

1,7434

36º

0,5878

0,8090

0,7265

1,3800

1,7012

37º

0,6018

0,7986

0,7536

1,3300

1,6616

38º

0,6157

0,7880

0,7813

1,2800

1,6242

39º

0,6293

0,7771

0,8098

1,2300

1,5890

40º

0,6428

0,7660

0,8391

1, 1900

1,5557

41 º

0,6561

0,7547

0,8693

1, 1500

1,5242

42º

0,6691

0,7431

0,9004

1, 1100

1,4944

43º

0,6820

0,731 4

0,9325

1,0700

1,4662

44º

0,6947

0,7193

0,9657

1,0400

1,4395

45°

0,7071

0,7071

1,0000

1,0000

1,4142 107A02.EPS

7.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

1

1

ÁNGULO

SENO

COSENO

TANGENTE

COTANGENTE

46º

0,7193

0,6947 0,6820

1,0355

0,9660 0,9330

COSECANTE 1 1,4395 1,3673 1,3456 1,3250

47º

0,7314

48º

0,6691

49º

0,7431 0,7547

1,0724 1, 1106

0,6561

1, 1504

0,8690

50º

0,7660

0,6428

1,1 918

1,3054

51º

0,7771

0,6293

1,2349

0,8390 0,8100

1,2799

0,7810

1,2690

0,7540

1,2521

0,9000

1,2867

52°

0,7880

53º 54º

0,7986

0,6157 0,6018

0,8090

0,5878

1,3270 1,3764

0,7270

1,2360

55º

0,8192

0,5736

1,4281

0,7000

1,2207

56º

0,6750 0,6490

1,2062 1,1791

0,8290

0,5592

1,4826

57º

0,8387

0,5446

1,5399

58º

0,8480

0,5299

1,6003

59º

0,8572

0,5150

1,6643

0,6250 0,6010

60º

0,8660

0,5000

1,7321

0,5770

61º

0,8746

0,4848 0,4695

1,8040

0,5540

1, 1433

1,8807

0,5320

1,1325

1,9626

0,5100

1,1223

2,0503

0,4880 0,4660

1, 1126

0,4450 0,4240

1,0946 1,0785 1,0711

62º

0,8829

63º

0,8910

64º

0,8988

0,4540 0,4384

65º

0,9063

0,4226

2,1445

66º

1,1923 1,1 666 1, 1547

1,1033

0,9135

0,4067

2,2460

67º

0,9205

0,3907

2,3559

68º

0,9272

0,3746

0,4040

69º

0,9336

0,3584

2,4751 2,6051

70º

0,9397 0,9455

0,3420

2,7475

0,3640

0,3256

2,9042

0,3440

1,0641 1,0576

72º

0,9511

0,3090

3,0777

0,3250

1,0514

73º

0,9563

0,2924

3,2709

0,3060

1,0456

74º

0,9613

3,4874

0,2870

1,0402

75º

0,9659

0,2756 0,2588

3,7321

1,0352

76º

0,24 19

4,0108

77º

0,9703 0,9744

0,2680 0,2490

0,2250

4,3315

0,2310

1,0263

78º

0,9781

0,2079

0,2130

79º

0,1908

0,1940

1,0223 1,0187

80º

0,9816 0,9848

4,7046 5, 1446

0,1760

1,0154

81 º

5,6713 6,3138

71 º

0,1736

0,9877

0,1564

82º

0,9903

0,1 392

83º

0,9925

0,1 219

1,0124

0,1 410

1,0098

0,1230

1,0075

9,51 44

1,0055

0,9962

11 ,4301

0,9976

0,0698

14,3007

0,0700

1,0024

0,9986

0,0523

19,081 1

0,0520

1,0013

0,9994

0,0349

28,6363

0,0350

1,0006

0,0175 0,0000

57,2900

0,0180

-

0,0000

1,0001 1,0000

85º 86º

89º 90º

o,1580

7, 1154 8, 1443

0,1050 0,0880

0,9945

88º

1,0306

0,1 045 0,0872

84º

87º

0,3840

1,0863

'

0,9998

\

1,0000

1,0038

107A03.EPS

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.27

Tabla de radios de doblado Radio (pulgadas [cm])

o 10" {25,40 cm)

20" {50,80 cm)

30" (76,20 cm)

40" (1,01 m)

50" {1,27 m)

60" (1,52 m)

70" (1,77 m)

80" {2,03 m)

90" {2,28 m)

Incrementos de radio (pulgadas [cm])

o

1 1,57" (3,98 cm)

00,00

2 3 4 5 3,14" 6,28" 4,71" 7,85" (7,97 cm) (11,96 cm) (15,95 cm) (19,93 cm)

10,99" 9,42" (23,92 cm) (27,91 cm)

12,56" (31,90 cm)

9 14,13" (35,89 cm)

7

6

8

21,98" 15,70" 17,27" 18,84" 20,41" 23,85" (39,87 cm) (43,86 cm) (47,85 cm) (51,84 cm) (55,82 cm) (60,57 cm)

25,12" (63,80 cm)

26,69" (67,79 cm)

28,26" (71,78 cm)

29,83" (75,76 cm)

31,40" 32,97" 34,54" 36, 11" 37,68" 39,25" (79,75 cm) (83,74 cm) (87,73 cm) (91 ,71 cm) (95,70 cm) (99,69 cm)

40,82" (1 ,03 m)

42,39" (1 ,07 m)

43,96" (1 ,11 m)

45,83" (1 ,16 m)

47,10" (1,19 m)

48,67" (1 ,23 m)

50,24" (1,27m)

51,81" (1,31 m)

53,38" (1 ,35 m)

54,95" (1 ,39 m)

56,52" (1,43 m)

58,09" (1 ,47 m)

59,66" (1,51 m)

61 ,23" (1,55 m)

62,80" (1,59 m)

64,37" (1,63 m)

65,94" (1 ,67m)

67,50" (1,71 m)

69,03" (1 ,75 m)

70,65" (1,79 m)

72,22" (1 ,83 m)

73,79" (1 ,87 m)

75,36" (1 ,91 m)

76,93" (1 ,95 m)

87,50" (2,22m)

80,07" (2,03m)

81,64" (2,07m)

83,21" (2,11 m)

84,78" (2,15 m)

86,35" (2,19 m)

87,92" (2,23m)

89,49" (2,27m)

91,06" (2,31 m)

92,63" (2,35 m)

94,20" (2,39m)

95,77" (2,43 m)

97,34" (2,47m)

98,91 " (2,51 m)

100,48" (2,55m)

102,05" (2,59m)

103,62" (2,63m)

105,19" (2,67m)

106,76" (2,71 m)

108,33" (2,75 m)

109,90" (2,79 m)

111,47" (2,83 m)

113,04" (2,87m)

114,61" (2,91 m)

116,18" (2,95m)

117,75" (2,99m)

119,32" (3,03m)

120,89" (3,07m)

122,46" (3,11 m)

124,03" (3,15 m)

125,60" (3,19 m)

127,17" (3,23 m)

128,74" (3,26 m)

130,31" (3,30m)

131,88" (3,34m)

133,45" (3,38m)

135,02" (3,42m)

136,59" (3,46 m)

138,16" (3,50 m)

139,73" (3,54m)

141,30" (3,58m)

142,87" (3,62 m)

144,44" (3,66 m)

146,01" (3,70m)

147,58" (3,74m)

149,15" (3,78m)

150,72" (3,82m)

-

-

-

Para determinar la longitud desarrollada de los siguientes ángulos, utilice una fracción de la tabla de 90º. Para Tomar

15°

1/s

22½º ¼

30º

1/3

45° ½

60º

67½º ¾

75°

%

90º

Ver cuadro

Para cualquier otro ángulo: Longitud desarrollada= 0,01744 x radio x grados 107A04.EPS

7.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

'

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

Benfield Conduit Bending Manual, segundo edición. Overland Park (Kansas): EC&M Books. National Electrical Code®Handbook, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association. Tom Henry's Conduit Bending Package (incluye video, libro y tabla de doblado). Winter Park, FL: Code Electrical Classes, Inc.

MÓDULO ES26107-08 ♦ DOBLADO MANUAL 7.29

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/ olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio/ nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número (s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

@amali~a@iomes }j a
EIBeauvallon El Beauvallon es un proyecto de lujo y de usos combinados, ubicado en el Triángulo Dorado de Denver. Está compuesto por dos torres de 14 pisos, con un total de 21 O condominios de lujo a la venta. El toque europeo del proyecto proviene de lo que los diseñadores llaman "estilo barroco francés modificado", que incluye amplios balcones, tejados de dos pisos, cornisas ornamentadas, paisajismo urbano y otros elementos arquitectónicos del Viejo Mundo.

ES26108-08

ES26108-08

Canalizaciones y accesorios Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden: 1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0 6.0.0 7.0.0 8.0.0 9.0.0 10.0.0 11.0.0 12.0.0 13.0.0 14.0.0

Introducción ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ... ... 8.2 Canalizaciones ..... .. .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Conductos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Accesorios para conductos de metal . . . . . . . . . . . . . . 8.1 O Conexión de un conducto a una caja . . . . . . . . . . . . . . 8.14 Accesorios para sellado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.14 Sujetadores y anclajes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.16 Soportes para canalizaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.32 Conductos de cables . ......... . . . . . . . . . . . . . . . . 8.34 Bandejas portacables .. . .. . ........ . .......... 8.44 Almacenamiento de canalizaciones . . . . . . . . . . . . . . . 8.47 Trato de canalizaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 8.48 Sistema de duetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. .. 8.48 Métodos de construcción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.50

Ge

es

El National Electrical Code®define a una canalización como un "canal cerrado de materiales metálicos o no metálicos diseñado expresamente para sostener alambres, cables o barras colectoras". Se consideran canalizaciones a los conductos, conductos de cables, sistemas de duetos y bandejas portacables . Las canalizaciones protegen el cableado y proporcionan un medio para identificar un tipo de cableado cuando se le coloca cerca de otro tipo. Cada tipo de canalización se adapta a un propósito específico. Se requieren diferentes métodos de instalación dependiendo del entorno que rodea a la construcción en la que se instalará la canalización. Las canalizaciones se deben apoyar fijándolas a la estructura de la construcción con sujetadores. Por ese motivo, es importante que todos los electricistas estén familiarizados con los diversos tipos de sujetadores que se utilizan para unir los soportes de las canalizaciones a madera, concreto y metal. Cada tipo de canalización está interconectado con una serie de cajas y accesorios diseñados específicamente. Las cajas y accesorios facilitan la instalación de una canalización, proporcionando también un punto de acceso o salida para los conductores del circuito. También se utilizan cajas como puntos de extensión convenientes en el sistema de canalización al momento de instalar grandes conductores o una gran cantidad de conductores. Es importante que las cajas y los accesorios siempre coincidan con el tipo de canalización que se está instalando.

Nota: National Electrical Code® y NEC®son marcas comerciales registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y a NEC®de este módulo corresponden a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: 1. Identificar y seleccionar diversos tipos y tamaños de canalizaciones y accesorios para una aplicación determinada. 2. Identificar diversos métodos utilizados para fabricar (unir) e instalar sistemas de canalizaciones 3. Identificar los usos permitidos para canalizaciones seleccionadas. 4. Demostrar el modo de instalación de un sistema de canalización flexible. 5. Concluir un sistema de canalización seleccionado. 6. Identificar el cuerpo de conductos apropiado para una aplicación determinada

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E

ES26109-08 Conductores y cables

e

L E T R

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

1

e

1 D

ES26107-08 Doblado manual

Términos e Accesible Alambre de empalme Aprobado Bandejas portacables Caja instalada a la intemperie Canalizaciones Conducto

o

A

Conductos de cables Derivación Doblez de menos de 90º Empalme Ubicación expuesta U nderwriters Laboratories, Inc. (UL)

ES26106-08 Cajas de dispositivos

D N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrica/ Codfl'J ES26104-08 Teoría eléctrica ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

Materiales l. Papel y lápiz 2. Copia de la última edición del National

ES26102-08 Seguridad eléctrica

Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del ofldo

Prerre Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26107-08 de Electrici-

1OBCMAP.EPS

dad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza por el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ájuste ~1 orden de entrenamiento.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN

2.0.0

Las canalizaciones eléctricas imponen desafíos y nuevos requisitos relacionados con técnicas correctas de instalación, comprensión general de sistemas de canalización y aplicaciones del NEC® en sistemas de canalización. Para adquirir buenas habilidades de instalación para sistemas de canalizaciones se necesita práctica, conocimiento y entrenamiento. En este módulo se incluye una presentación de los diversos tipos de sistemas y accesorios de canalización, habilidades básicas para instalar canalizaciones y requisitos NEC ®pertinentes a los sistemas de canalización. En este módulo también se cubren los soportes para canalizaciones y ciertas consideraciones ambientales para sistemas de canalización, así como información general sobre canalizaciones Durante el estudio de este módulo, se debe hacer referencia a los siguientes artículos del NEC®:

El término Canalización es un término general que hace referencia a una amplia gama de canales cerrados circulares y rectangulares que se utilizan para albergar cableado eléctrico. Las canalizaciones pueden ser metálicas o no metálicas y están disponibles en diferentes formas. Según el propósito particular para el que estén diseñadas, las canalizaciones incluyen receptáculos como canalizaciones bajo piso, conductos de metal flexibles, tuberías, conductos de cables, canalizaciones de metal en superficie, canalizaciones no metálicas en superficie y sistemas de soporte como bandejas portacables.

• Artículo 250 del NEC - Puesta a tierra • Artículo 342 del NEC -Conductos intermedios de metal • Artículo 344 del NEC - Conductos de metal rígido • Artículo 348 del NEC - Conductos de metal flexible • Artículo 350 del NEC - Conductos de metal flexible impermeable • Artículo 352 del NEC - Conductos rígidos de cloruro de polivinilo • Artículo 356 del NEC - Conductos no metálicos flexibles impermeables • Artículo 358 del NEC - Tubería eléctrica metálica • Artículo 376 del NEC - Conductos de cables de metal • Artículo 378 del NEC - Conductos de cables no metálicos • Artículo 392 del NEC - Bandejas portacables NOTA

((

Las reglas obligatorias del NEC® se l) caracterizan por el uso de las palabras "se debe", "deben", etc. El material explicativo se ofrece en la forma de notas en letra chica. Cuando haga referencia a secciones específicas del NEC®, siempre compruebe si se aplica alguna excepción.

3.0.0

♦

♦

CANALIZACIONES

CONDUCTOS

Un conducto es una canalización con sección circular, similar a un tubo, que contiene hilos eléctricos o cables. Se utiliza un conducto para proteger a los conductores y direccionarlos de un sitio a otro. Además, con un conducto se facilita el proceso para sustituir o añadir cables a estructuras existentes. Un conducto de metal también sirve como ruta eléctrica permanente a tierra. Estos equipos deben figurar en las listas del NEC ®.

3.1.0 Conductos como ruta a tierra Por motivos de seguridad, la mayoría de los equipos que reciben energía eléctrica tienen un marco metálico que está unido. Para poder unir el equipo, se debe efectuar una conexión eléctrica para conectar el marco de metal del equipo con suministro eléctrico al punto de masa en el equipo de la entrada en servicio. Esto suele hacerse de una o ambas de las siguientes maneras: • El marco del equipo se conecta a un cable (conductor de puesta a tierra del equipo), que se conecta directamente al punto de masa en el terminal de puesta a tierra. • El marco del equipo se conecta (une) a un conducto de metal o a otro tipo de sistema de canalización; eso permite que se genere un circuito ininterrumpido de baja impedancia al punto de masa en el equipo de la entrada en servicio. La canalización o conducto de metal actúa como el conductor de puesta a tierra del equipo.

8.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

3.2. 1 Tubería eléctrica metálica

NOTA Según la sección 250.96 del NEC, las canalizaciones de metal, las bandejas portacables, los blindajes de cables, los revestimientos de cables, los receptáculos, las cajas y otras piezas de metal que no transportan corriente pero que servirán como conductores de puesta a tierra con o sin uso de conductores de puesta a tierra de equipos suplementarios deberán contar con empalmes efectivos en los sitios en que resulte necesario para garantizar la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir cualquier corriente de falla de manera segura que se les pudiera imponer. El propósito del conductor de puesta a tierra de equipos es proporcionar una vía de baja resistencia a tierra para todos los equipos a los que se suministre energía eléctrica. Esto es necesario para que, en caso de un conductor sin puesta a tierra entre en contacto con el bastidor de una máquina, el dispositivo de sobrecorriente del circuito actúe inmediatamente para abrir el circuito. De esta manera, también se reduce el voltaje a tierra que pudiera existir en el equipo fallado si una persona entrase en contacto con el bastidor del equipo.

La EMT (tubería eléctrica metálica) es la tubería industrial más liviana disponible para encapsular y proteger cableado eléctrico. La EMT se utiliza ampliamente en sistemas de cableado residencial, comercial e industrial. Es liviana, se dobla o corta con facilidad en cualquier forma deseada y es el tipo de conducto metálico menos costoso. Como el espesor de la pared de una EMT es inferior al de un conducto rígido, se le suele conocer como conducto delgado para pared. En la figura 1 podrá ver una comparación de los diámetros interior y exterior de una EMT en relación con los de un RMC (conducto de metal rígido) y los de un IMC (conducto de metal intermedio). La sección 358.l0(A) del NEC permite la instalación de la EMT tanto en obras expuestas como ocultas en las que no quedará sujeta a graves daños físicos durante la instalación o después de la construcción. Se permite instalar EMT en ubicaciones interiores o exteriores expuestas a la humedad (como tambos o recipientes para productos lácteos, lavaderos y fábricas de productos enlatados) si se utilizan accesorios impermeables. NOTA ((

3.2.0 Tipos de conductos y tuberías En la industria de la construcción se utilizan muchos tipos de conductos. El tamaño del conducto que se debe utilizar queda determinado por las especificaciones de ingeniería, los códigos locales y el NEC®. Si necesita más información sobre conductos con varios conductores, consulte las tablas 1 a 8 y el anexo C del capítulo 9 del NEC. Se pueden estudiar diversos tipos comunes de conductos.

Consulte la sección 358. 12 del NEC si desea )) conocer las restricciones que se aplican al uso de una EMT.

No se deberá utilizar una EMT: (1) en sitios donde, durante o después de la instalación, quede expuesta a graves daños físicos; (2) donde sólo esté protegida de la corrosión con esmalte; (3) en concreto de cenizas o relleno de cenizas donde quede expuesta a humedad permanente a menos que esté protegida en todos sus flancos por una capa de concreto sin cenizas de al menos

DIÁMETRO INTERIOR SUPERIORA EMTO RMC

MISMO DIÁMETRO INTERIOR NOMINAL EMT/

MISMO DIÁMETRO INTERIOR NOMINAL

'RMC/

'IMC 108F01.EPS

Figura 1

Comparación de conductos.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.3

2" (5,08 cm) de espesor o a menos que la tubería se encuentre al menos 18" (45,72 cm) por debajo del relleno; (4) en ninguna ubicación peligrosa (clasificada) salvo lo permitido por las secciones 502.10(B)(2), 503.10 y 504.20 del NEC; o (5) como soporte para accesorios u otros equipos. En una zona húmeda, para evitar que el agua ingrese al conducto, se debe instalar EMT y otros tipos de conductos. En los sitios en que los muros estén expuestos a lavados habituales [vea la sección 300.6(D) del NEC], se debe instalar todo el sistema de conductos para brindar un espacio de ¼" (0,63 cm) entre el conducto y la pared o superficie de apoyo. Se considera que todo el sistema de conductos incluye: conductos, cajas y accesorios. Para garantizar la resistencia a la corrosión causada por ambientes húmedos, la EMT está galvanizada. El término "galvanizado" se utiliza para describir el procedimiento en el que tanto el interior como el exterior del conducto se recubren con un compuesto de zinc resistente a la corrosión. Al ser buena conductora de electricidad, la EMT se puede utilizar como conductor de puesta a tierra de equipos. Para ser considerado "conductor de puesta a tierra de equipos" [vea la sección 250.118(4) del NEC], el sistema de conductos debe estar conectado firmemente a cada empalme y dar una ruta a tierra continua desde cada carga eléctrica hasta el equipo de servicio. Los conectores utilizados en un sistema de EMT garantizan la continuidad eléctrica y mecánica a través de todo el sistema (vea las secciones 250.96, 300.10 y 358.42 del NEC). NOTA Los requisitos de soporte para EMT también se analizan en la sección 358.30 del NEC. Los tipos de soportes se analizarán más adelante en este módulo.

Como la EMT es demasiado fina para roscas, se deben utilizar accesorios específicos para EMT. En el caso de sitios con agua o húmedos, se emplean accesorios de compresión como los que se muestran en la figura 2. Estos accesorios contienen un aro de compresión fabricado con metal que forma un sello impermeable. Cuando se utilizan acoplamientos de compresión para EMT, se les debe apretar firmemente y, cuando la instalación se realiza en concreto de albañilería, deben ser a prueba de filtraciones de concreto. Si se les instala en un sitio con agua, deben ser impermeables. Consulte la sección 358.42 del NEC.

Los accesorios de EMT para sitios secos pueden ser del tipo tornillo de fijación o del tipo indentado. Si se desea utilizar el tipo tornillo de fijación, los extremos de la EMT se insertan en la camisa y se aprietan los tornillos de fijación para efectuar la conexión. Podrá ver diversos tipos de accesorios con tornillo de fijación en la figura 3. Las EMT de al menos 2½" (6,35 cm) tienen el mismo diámetro exterior que los tamaños correspondientes de RMC galvanizado. Para conectar una EMT se pueden utilizar conectores sin rosca RMC. NOTA Los conectores de EMT de menos de 2½" (6,35 cm), pese a ser del mismo tamaño que los conectores sin rosca RMC, no se pueden utilizar para conectar RMC.

Tanto los acoplamientos con tornillo de fijación como los de compresión están disponibles en fundición o acero. Los acoplamientos de acero son más resistentes, pero es posible que no se desempeñen tan bien como selladores. Los requisitos de soporte para una EMT se presentan en la sección 358.30 del NEC. Al igual que la mayoría de otros conductos de metal, la EMT debe contar con un soporte al menos cada 10' (3,04 m) y a no más de 3' (0,91 m) de cada caja de tomacorrientes, caja de empalmes, gabinete, accesorio o extremo de terminación del conducto. La Excepción 1 (una excepción a la sección 358.30(A) del NEC ) permite fijar tramos intactos de EMT a una distancia ampliada de 5' (1,52 m) en los casos en que las piezas estructurales no permitan una sujeción cada 3' (0,91 m). También se puede utilizar la ENT (tubería eléctrica no metálica). Representa una alternativa económica a la EMT, pero sólo se puede utilizar

ACOPLAMIENTO

CONTRATUERCA

CONDUCTO

CONECTOR 108F02.EPS

Figura 2

8.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Accesorios de compresión.

en ciertas aplicaciones. Consulte el artículo 362 del NEC.

3.2.2 Conductos de metal rígido El RMC (conducto de metal rígido) es un conducto construido con un metal de suficiente espesor para permitir el corte de roscas de tubo en cada extremo. El RMC brinda mejor protección física para conductores que cualquiera de los diversos tipos de conductos. El RMC se vende en tramos de 10' (3,04 m) con un acoplamiento roscado en un extremo.

Uso de unaEMT ¿En qué situaciones utilizaría una EMT? ¿Puede pensar en alguna circunstancia en la que no se pudiera extender una EMT a través de un cielorraso suspendido? ¿Cuáles son las diferencias entre una EMT y un conducto rígido?

NOTA ((

))

Podrá encontrar información específica sobre RMC en el artículo 344 del NEC.

El RMC puede fabricarse con acero o aluminio. El RMC puede ser inoxidable, galvanizado o estar esmaltado por dentro y por fuera. Gracias a sus accesorios roscados, el RMC sirve como un excelente conductor de puesta a tierra de equipos, según lo definido en la sección 250.118 (2) · del NEC. Podrá ver un tramo de RMC en la figura 4(A). Los requisitos de soporte para los RMC se presentan en la sección 344.30(A) y (B) y en la

108F03.EPS

Figura 3

♦

Accesorios con tornillo de fijación.

tabla 344.30(B)(2) del NEC.

El RMC se utiliza mayormente en aplicaciones industriales. El RMC es más pesado que la EMT y que el IMC. Es más difícil de cortar y doblar, suele requerir el roscado de extremos cortados y es más caro que la EMT y el IMC. Como resultado, el costo de instalación de los RMC suele ser superior al costo de instalación de las EMT y los IMC.

3.2.3 RMC recubierto con plástico El RMC (conducto de metal rígido) recubierto con plástico tiene una delgada capa de PVC (cloruro de polivinilo) sobre el RMC. Mire la figura 4(B). Esta combinación resulta útil cuando un ambiente exige la solidez de un RMC junto con la resistencia a la corrosión de un conducto rígido y no metálico (de PVC). Algunas de las instalaciones típicas en las que se puede requerir un RMC recubierto con plástico son: • • • • • •

(A) CONDUCTO DE METAL RÍGIDO (RMC)

Plantas químicas Plantas de elaboración de alimentos Refinerías Plantas de elaboración de fertilizantes Fábricas de papel : Plantas de tratamiento de aguas residuales . \ con p l'ashco . reqmere . , . tecmUn RMC recub 1erto

cas especiales de roscado y doblado.

(B) RMC RECUBIERTO CON PLÁSTICO 108F04.EPS

Figura 4

Tipos de RMC (conductos de metal rígidos).

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.5

3.2.4 Conductos de aluminio Un conducto de aluminio posee diversas características que lo distinguen de uno de acero. Como es más resistente a ambientes húmedos y a algunos ambientes químicos, el conducto de aluminio generalmente requiere menos mantenimiento en ciertas instalaciones (como plantas de tratamiento de aguas negras). La sección 300.6(B) del NEC establece que un conducto de aluminio utilizado en concreto o en contacto directo con el terreno requiere protección suplementaria contra la corrosión. Según el Directorio de Equipos Eléctricos para Construcción (Libro Verde UL) de Underwriters Laboratories, algunos de los ejemplos de protección suplementaria son pinturas aprobadas para dicho propósito (como la pintura bituminosa), envolturas de cinta aprobadas para dicho propósito o conductos recubiertos con PVC. NOTA Se deben tomar las precauciones necesarias para no enterrar conductos de aluminio en suelos . o concreto que contengan cloruro de calcio. El cloruro de calcio puede afectar la resistencia a la corrosión de un conducto de aluminio. Se suele añadi r cloruro de calcio y otros materiales similares al concreto para acelerar su fijación. Es importante determinar si se deben utilizar cloruros en el concreto antes de instalar un conducto de aluminio. Si se deben emplear cloruros, se deben evitar los conductos de aluminio. Consulte a las autoridades locales con respecto a este tipo de uso.

3.2.5 Conductos de acero con esmalte negro El conducto rígido de acero con esmalte negro (frecuentemente llamado conducto negro) es un conducto de acero recubierto con un esmalte negro. En el pasado, este tipo de conducto se utilizaba exclusivamente para cableados en interiores. El conducto de acero con esmalte negro ya no se fabrica para la venta en Estados Unidos. Aquí se menciona sólo porque todavía se lo puede encontrar en instalaciones existentes.

3.2.6 Conductos de metal intermedio El IMC (conducto de metal intermedio) tiene un espesor de pared inferior al de un RMC, pero superior al de una EMT. El peso aproximado del IMC es ½ veces menor que el de un RMC. Debido a su menor precio y peso, y a sus paredes más delgadas, las instalaciones con IMC suelen ser

CARmL /JYf.ERNO

Instalaciones de RMC Utilice RMC en entornos peligrosos como molinos para granos o en áreas en las que existan probabilidades de humedad extrema o abuso físico (como ambientes al aire libre). El NEC® permite que se entierre una EMT en el terreno o en concreto, pero es más común utilizar RMC galvanizado.

Uso de conductos de aluminio El conducto de aluminio se utiliza para propósitos especiales como líneas de ciclos elevados (al menos 400 Hz), alrededor de torres de refrigeración, en áreas de servicios de comida y en otras aplicaciones en las que la corrosión sea un factor a tener presente; o bien, en casos en que la inducción magnética impone una preocupación (tal como cerca de equipos de IRM [imágenes de resonancia magnética) en hospitales) .

menos costosas que instalaciones similares con RMC. Sin embargo, las instalaciones con IMC conservan elevados índices de solidez. NOTA Podrá encontrar más información sobre IMC en el artículo 342 del NEC.

El diámetro exterior de un tamaño determinado de IMC es el mismo que el de un RMC de tamaño similar. En consecuencia, los accesorios para RMC se pueden utilizar con IMC. Como las roscas de IMC y RMC son del mismo tamaño, para unirlas no es necesario roscadas. Algunos electricistas opinan que es más difícil roscar un IMC que un RMC porque el IMC es ligeramente más duro. El diámetro interno de un tamaño determinado de IMC es ligeramente superior que el diámetro interno de un RMC del mismo tamaño debido a la diferencia en el espesor de la pared. Se considera que resulta más fácil doblar un IMC que un RMC debido al menor espesor de la pared. Sin embargo, el proceso de doblado en ocasiones se ve complicado por el retorcimiento, factor que puede ser causado por la mayor dureza del IMC. El NEC®exige que se identifique al IMC a lo largo de toda su extensión en intervalos de 5' (1,52 m) con las letras IMC. Las secciones 110.21 y

8.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

342.120 del NEC describen este requisito de marcado. Al igual que un RMC, se permite que el IMC actúe como conductor de puesta a tierra de equipos, según lo definido en la sección 250.118(3) del NEC. En algunas jurisdicciones puede estar restringido el uso de IMC. Es importante averiguar los requisitos de cada jurisdicción antes de seleccionar cualquier material.

3.2. 7 Conducto rígido de PVC El tipo más común de conducto rígido no metálico se fabrica con PVC (cloruro de polivinilo). Como el PVC es un material no corrosivo, químicamente inerte y que no se deteriora con el paso del tiempo, se le suele utilizar para instalaciones en ambientes húmedos o corrosivos. El PVC no tiene los problemas de corrosión que afectan a los RMC de acero y de aluminio. Sin embargo, el PVC puede deteriorarse en ciertas condiciones, como luz solar extrema (a menos que esté identificado como resistente a la luz solar). Todos los elementos de PVC se marcan según los estándares establecidos por la NEMA (Natío-

nal Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes de Materiales Eléctricos) o por Underwriters Laboratories, lnc. (UL) . Podrá ver una sección de PVC en la figura 5. Se considera que el PVC es más fácil de usar, porque es más liviano que el conducto rígido de acero o aluminio, el IMC o la EMT. Normalmente, se puede instalar PVC mucho más rápido que otros tipos de conductos porque las empalmes se efectúan con cemento y no es necesario roscadas. El PVC no tiene contenido metálico. Esta característica reduce la caída de tensión de un conductor que transmite corriente alterna por TAMAÑO

MARCA COMERCIAL DEL FABRICANTE

MATERIAL

TIPO

NOMBRE DEL FABRICANTE 108F05.EPS

Figura 5

Conducto no metálico rígido.

Instalación de una EMT DJRf(JL JNT.ERNQ)

Cuando instale una EMT, doble el dedo índice e insértelo a través de la caja hacia arriba para comprobar que el conducto esté asentado en el conector. Si siente una brecha entre el conducto y el conector, el conducto no está asentado correctamente.

108SA01 .EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.7

conductos de PVC en relación a un conductor idéntico en conducto de acero. Como el PVC no es un material conductor, no se puede utilizar como conductor de puesta a tierra de equipos. En cada tramo de PVC se debe insertar un conductor de puesta a tierra de equipos, conforme a la tabla 250.122 del NEC (excepto en el caso de conductores subterráneos de entrada en servicio). El PVC se encuentra disponible en tramos de una longitud máxima de 20' (6,09 m). Sin embargo, algunas jurisdicciones exigen que se corte en tramos de 10' (3,04 m) antes de la instalación. El PVC está sujeto a expansiones y contracciones relacionadas directamente con la diferencia de temperatura, además de cualquier efecto radiante sobre el conducto. En climas moderados, incluso una instalación de 10' (3,04 m) de PVC necesitará una junta de expansión conforme al NEC®. Cualquier tramo recto de conducto que esté conectado con codos se debe tratar de manera independiente de los demás tramos. A fin de evitar que el PVC se dañe debido a cambios de temperatura, se utilizan acoplamientos de expansión. Vea la figura 6. El interior del acoplamiento está

Aplicaciones delPVC ¿Qué instalaciones resultarían adecuadas para el uso de PVC? ¿En qué situaciones no se aconsejaría el uso de PVC?

sellado con al menos una junta tórica. Este tipo de acoplamiento puede permitir un máximo de 6" (15,24 cm) de desplazamiento. Consulte los requisitos de la jurisdicción local antes de instalar PVC. Se fabrican dos tipos de PVC:

• Tipo EB: pared delgada para uso subterráneo sólo cuando se incrusta en concreto. También se le conoce como Tipo l. • Tipo DB: pared gruesa para uso subterráneo sin recubrimiento de concreto. También se le conoce como Tipo II. El tipo DB ofrece dos espesores de pared, Schedule 40 y Schedule 80.

Conducto impermeable El conducto impermeable protege a los conductores de vapores, líquidos y sólidos. El conducto impermeable que incluye un núcleo interno de metal se utiliza ampliamente en la construcción comercial e industrial.

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• Schedule 40 corresponde a una pared pesada para entierro directo en el terreno e instalaciones sobre la superficie. • Schedule 80 corresponde a una pared extrapesada para entierro directo en el terreno, instalaciones sobre la superficie para aplicaciones generales e instalaciones en las que el conducto queda expuesto a daños físicos. El PVC se ve afectado por temperaturas ambiente más elevadas que las habituales. Los requisitos de soporte para PVC se pueden encontrar en la tabla 352.30(B) del NEC. Al igual que con otros conductos, el PVC debe contar con soportes a menos de 3 pies (0,91 m) de cada terminación, pero el espaciado máximo entre soportes depende del tamaño del conducto. Entre algunas de las regulaciones para el espaciado máximo de los soportes podemos mencionar: • Conductos de 1/i a 1 pulgada (1,27 cm a 2,54 cm): cada 3 pies (0,91 m)

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o

108F06.EPS 108SA02.EPS

Figura 6

8.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Acoplamiento de expansión de PVC.

• Conductos de 11/2 a 2 pulgadas (3,81 cm a 5,08 cm): cada 5 pies (1,52 m) • Conductos de 31/z a 3 pulgadas (8,89 cm a 7,62 cm): cada 6 pies (1,82 m) • Conductos de 31/z a 5 pulgadas (8,89 cm a 12,70 cm): cada 7 pies (2,13 m) • Conductos de 6 pulgadas (15,24 cm): cada 8 pies (2,43 m)

3.2.8 Conducto de polietileno de alta densidad El conducto de HDPE (polietileno de alta densidad) es un conducto rígido no metálico diseñado para instalaciones subterráneas. Consulte el artículo 353 del NEC. Es adecuado para entierro directo o para ser incrustado en concreto. En muchas aplicaciones de señalización y comunicaciones, se vende en rollos con conductores preinstalados y se puede extender en una zanja o en la tierra. NOTA Esta canalización no está diseñada para uso sobre la superficie.

dos para conductos flexibles e impermeables tanto metálicos como no metálicos. LFNC resiste la luz solar y es adecuado para ser usado en temperaturas de conducto de 80º C en condiciones secas y 60º C en ambiente húmedos. Se encuentra disponible en tamaños de¾" (9,52 mm) a 4" (10,16 cm). La sección 356.12 del NEC establece que no se puede utilizar LFNC cuando quede expuesto a daños físicos ni LFNCA en longitudes superiores a 6' (1,82 m), salvo en los casos en que se fije correctamente, cuando se requiera flexibilidad o según lo permitido por la sección 356.10 del NEC. Además, tampoco se le puede utilizar para albergar conductores que superen los 600 voltios nominales, salvo según lo permitido por la sección 600.32 (A) del NEC. Un conducto de metal flexible e impermeable es una canalización de sección circular con una cubierta resistente a la luz solar, no metálica e impermeable sobre un núcleo de metal flexible interior con acoplamientos y conectores asociados cubiertos por el artículo 350 del NEC. Se utilizan conectores flexibles para conectar conductos flexibles a cajas o equipos. Se encuentran disponibles en las siguientes configuraciones: recto, 45º y 90º (figura 7).

3.2. 1O Conducto de metal flexible 3.2.9 Conducto no metálico flexible e impermeable El LFNC (conducto no metálico flexible e impermeable) fue desarrollado como una canalización para equipos industriales en los que se necesitaba tanto flexibilidad como protección de los conductores contra líquidos. El artículo 356 del NEC cubre este aspecto. El uso del LFNC ya no es exclusivo de las aplicaciones industriales; ahora incluye el uso en exteriores y con entierro directo en situaciones incluidas en listas oficiales. Se han introducido diversas variedades de LFNC en el mercado. Al primer producto (LFNCA) se le conoce comúnmente como manguera. Está compuesto por una capa interna y externa de neopreno con trama de refuerzo de nylon entre las capas. Un producto de segunda generación (LFNC-B), y el de mayor uso, está compuesto por una pared de PVC suave y flexible con una varilla de refuerzo integral de PVC rígido. El tercer producto (LFNC-C) tiene forma corrugada de nylon sin refuerzos integrales. Estos tres diseños de canalizaciones LFNC permitidos deben ser retardadores de las llamas con accesorios aprobados para instalación en conductores eléctricos. Los conectores no metáliGos están diseñados para su uso en este caso y ciertos conectores de conductos metálicos flexibles e impermeables están destina-

El conducto de metal flexible (también llamado flex) se puede utilizar para muchas clases de sistemas de cableado. El conducto de metal flexible está fabricado con una única franja de acero o aluminio, devanado y enclavado. Suele estar disponible en tamaños que oscilan entre 3/s" y 4" (9,52 mm y 10,16 cm) de diámetro. Podrá ver una ilustración de un conducto de metal flexible en la

figura 8. Se suele utilizar un conducto de metal flexible para conectar equipos o máquinas que vibran o se desplazan ligeramente durante el funcionamiento.

CONECTOR RECTO

CONECTOR EN 45º

CONECTOR EN 90º 108F07.EPS

Figura 7

Conectores flexibles.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.9

108F08.EPS

Figura 8

Conducto de metal flexible. FLEXIBLE A RÍGIDO

Además, la conexión final a equipos con un punto de conexión eléctrica de acceso marginal se suele efectuar con conductos de metal flexibles. El conducto de metal flexible se puede doblar fácilmente, pero el radio de doblez mínimo es el mismo que en los otros tipos de conductos. No se le debe doblar más que el equivalente a cuatro dobleces rectos (360º en total) entre puntos de extensión de cables (por ejemplo: cuerpos de conductos y cajas). Se lo puede conectar a cajas con un conector para conducto flexible y a conductos rígidos o EMT utilizando un acoplamiento de combinación. Podrá ver dos tipos de acoplamientos de combinación en la figura 9. Generalmente, los conductos de metal flexibles se encuentran disponibles en dos tipos: impermeables y no impermeables. Los artículos 348 y 350 del NEC cubren los usos del conducto de metal flexible. El conducto de metal flexible e impermeable tiene una cubierta exterior de material flexible, resistente a la luz solar e impermeable que actúa como sello contra la humedad. Está diseñado para ser usado en sitios húmedos. Se le utiliza principalmente para conexiones de equipos y motores cuando exista la probabilidad de que el equipo se desplace. La cantidad de dobleces, el tamaño y los requisitos de soporte para conductos impermeables son los mismos que para todos los conductos flexibles. Los accesorios que se utilizan con conductos impermeables también deben ser impermeables. Los requisitos de soporte para conductos de metal flexibles se pueden encontrar en las secciones 348.30 y 350.30 del NEC. Las correas u otros medios de sujeción de conductos de metal flexibles deben estar distanciados cada 4 1/z' (1,37 m) y a no más de 12" (30,48 cm) de cada extremo. (Esta separación es menor que en el caso de conductos rígidos). Sin embargo, en terminales donde se requiere flexibilidad, se permiten tramos con una longitud máxima de 36" (91,44 cm) sin soporte. El no proporcionar un soporte correcto para un conducto flexible puede generar dificultades al momento de tender los conductores.

FLEXIBLE A EMT 108F09.EPS

Acoplamientos de combinación.

Figura 9

4.0.0

♦

ACCESORIOS PARA CONDUCTOS DE METAL

Se dispone de una amplia variedad de accesorios para conductos para efectuar trabajos eléctricos. Los fabricantes diseñan y construyen accesorios que permiten múltiples aplicaciones. El tipo de accesorio para conductos de una aplicación en particular depende del tamaño y tipo del conducto, del tipo de accesorio necesario para la aplicación, de la ubicación del accesorio y del método de instalación. Los requisitos y las aplicaciones correctas de cajas y accesorios (cuerpos de conductos) se pueden encontrar en la sección 300.15 del NEC. En las siguientes secciones se estudian algunos de los tipos de accesorios más comunes. NOTA Cuando utilice un acoplamiento de combinación, asegúrese de empujar el conducto flexible para que ingrese en el acoplamiento tanto como resulte posible. De esta manera, estará cubriendo el extremo y se protegerá a los conductores contra posibles daños.

4.1.0 Acoplamientos Los acoplamientos son accesorios con forma de camisa que suelen tener roscas internas para unir dos piezas con rosca macho de conductos rígidos o IMC. Podrá ver un tramo de conducto con un acoplamiento en la figura 10. Se pueden usar otros tipos de acoplamientos dependiendo de la ubicación y el tipo de conducto. Podrá ver diversos tipos en la figura 11.

4.2.0 Cuerpos de conductos Los cuerpos de conductos, también llamados condulets, son una porción independiente de un conducto o sistema de tuberías, que brindan

8.10 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

acceso al interior del sistema mediante tapas desmontables en un empalme de dos o más secciones del sistema, un punto de tendido de cables o un punto terminal del sistema. Suelen ser de fundición y tien en un costo significativamente más elevado que las cajas de acero estampado permitidas para EMT. Sin embargo, se dan situaciones (como en exteriores) en las que se prefieren cuerpos de conductos por motivos estéticos en una ubicación expuesta; o bien para modificar los tipos o tamaños de canalizaciones. Además, los cuerpos de conductos no necesitan soporte como las cajas de acero estampado. También se les utiliza cuando no resultaría apropiado recurrir a codos o dobleces. La sección 314.16(C)(2) del NEC establece que los cuerpos no pueden contener empalmes, derivaciones, ni dispositivos a menos que cuenten con una marca legible y perdurable del fabricante con su capacidad en pulgadas y tamaño de hilo eléctrico. Podrá encontrar la cantidad máxima de conductores permitida en un cuerpo de conductos con la tabla 314.16 (B) del NEC. (Vea la tabla 1).

4.2. 1 Cuerpos de conductos tipo C Los cuerpos de conductos tipo C se pueden utilizar para proporcionar un punto de tendido de cables en un tramo largo de conducto o en un tramo de conducto cuyos dobleces sumen un total que supere los 360º. Podrá ver un cuerpo de conducto de tipo C en la figura 12.

ACOPLAMIENTO

CONDUCTO

108F10.EPS

Figur a 10 ♦ Conducto y acoplamiento.

Tabla 1

Volumen requerido por conductor [Datos de la Tabla 314.16(8) del NEC]

Tamaño del conductor

Espacio libre dentro de la caja para cada conductor

Nº 18

1 ,50 pulgadas cúbicas (24,58 cm3)

Nº 16

1,75 pulgadas cúbicas (28,67 cm 3)

Nº 14

2 pulgadas cúbicas (32, 77 cm3)

Nº 12

2,25 pulgadas cúbicas (36,87 cm3)

Nº 10

2,50 pulgadas cúbicas (40,96 cm3)

Nº 8

3 pulgadas cúbicas (49, 16 cm3)

Nº 6

5 pulgadas cúbicas (81,93 cm3)

Reimpreso con permiso de NFPA 70, parte del National E/ectrica/ Code" Copyright © 2007, National Fire Protection Association, Quincy, MA 02269. Este material reimpreso no representa la posición completa y oficial de la National Fire Protection Association con respecto al asunto al que se hace referencia, tema representado exclusivamente por la norma en su totalidad.

4.2.2 Cuerpos de conductos tipo L Cuando se hace referencia a cuerpos de conductos, la letra L representa un codo. Un cuerpo de conducto tipo L se utiliza como punto de tendido de cables para conductos que requieran un cambio de dirección de 90º. Se retira la tapa para después extraer el cable y enrollarlo en el terreno o el piso; se inserta el cable en la abertura del otro cuerpo de conducto y se extiende. Posteriormente, se cambia la tapa y su junta asociada. Los

108F12.EPS

Figura U

Cuerpo de conducto tipo C.

o TORNILLO DE FIJACIÓN RASANTEALCONCRE\O

ACOPLAMIENTO DE · TRES PIEZAS

ACOPLAMIENTO ARTICULADO

EMTARÍGIDO 108F11.EPS

Figura 11

Acoplamientos para conductos de metal.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.11

cuerpos de conductos tipo L se encuentran disponibles con la tapa en la parte trasera (tipo LB), a un costado (tipo LL o LR) o a ambos costados (tipo LRL). Podrá ver varios cuerpos de conductos tipo Len la figura 13. NOTA

4.2.4 Cuerpos de conductos tipo X Los cuerpos de conductos tipo X se utilizan para proporcionar un punto de empalme para cuatro conductos que se cruzan. La tapa desmontable permite acceder al interior de la X para poder tender y empalmar los cables. Podrá ver un cuerpo de conducto tipo X en la figura 15.

La cubierta y la junta se deben pedir por separado. No suponga que estas piezas acompañan a los cuerpos de conductos cuando se hace un pedido.

Si desea identificar cuerpos de conductos tipo L, utilice el siguiente método: Paso 1 Sostenga el cuerpo como si fuese una pistola. Paso 2 Localice la abertura del cuerpo: • Si la abertura se encuentra a la izquierda, se trata del tipo LL. • Si la abertura se encuentra a la derecha, se trata del tipo LR. • Si la abertura se encuentra arriba (parte trasera), se trata del tipo LB. • Si ve aberturas tanto a la derecha como a la izquierda, se trata del tipo LRL.

108F14.EPS

Figura-14

Cuerpo de conducto tipo T.

Figura 15

Cuerpo de conducto tipo X.

4.2.3 Cuerpos de conductos de tipo T Los cuerpos de conductos de tipo T se utilizan para proporcionar un punto de empalme para tres conductos que se cruzan y se emplean ampliamente en sistemas de conductos. Podrá ver un cuerpo de conducto tipo Ten la figura 14.

TIPO LL

TIPO LB

10BF15.EPS

TIPO LR 10BF13A.EPS

Figura 13

Cuerpos de conductos tipo L y cómo identificarlos.

8.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

TIPO LB

108F13B.EPS

4.2.5 Centro roscado a prueba de intemperie Los centros roscados a prueba de intemperie se utilizan para insertar un conducto en una caja en un sitio húmedo. La figura 16 muestra centros roscados a prueba de intemperie típicos.

4.3.0 Reductores de aislamiento Un reductor de aislamiento puede ser no metálico o contar con una garganta aislada. Los reductores de aislamiento se instalan en el extremo roscado del conducto que ingresa a un recinto de lámina de metal.

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Figura 16

Centros roscados a prueba de la intemperie.

Figura 17

Reductores de aislamiento.

4.3. 1 Reductores de aislamiento sin puesta a tierra El propósito de un reductor de aislamiento sin puesta a tierra es proteger a los conductores contra daños que pudieran causar los bordes afilados del extremo roscado del conducto. La sección 300.15(C) del NEC establece que tanto en el punto de ingreso de un conducto a una caja, accesorio u otro recinto, se debe incluir un reductor para pro. teger al cable de la abrasión a menos que el diseño de la caja, accesorio o recinto permita una protección equivalente. La sección 312.6(C) del NEC hace referencia a la sección 300.4(G), que establece que, cuando conductores sin puesta a tierra de calibre número 4 o superiores ingresan a una canalización en un gabinete o recinto de caja, los conductores deben estar protegidos por un accesorio sustancial que ofrezca una superficie aislante ligeramente curva, a menos que los conductores estén separados del accesorio de la canalización con algún material aislante sustancial fijado firmemente en su lugar. Se da una excepción en los casos en que los centros o salientes roscados que forman parte integral de un gabinete, recinto de caja o canalización proporcionen una entrada ligeramente curva o acampanada para los conductores. Podrá ver reductores de aislamiento en la figura 17.

108F17.EPS

4.3.2 Reductores de aislamiento con puesta a tierra Los reductores de aislamiento con puesta a tierra (usualmente conocidos como reductores de puesta a tierra) se utilizan para proteger conductores y, además, permiten la conexión de un conductor de puesta a tierra de equipos. El cable a tierra, una vez conectado al reductor de puesta a tierra, se puede co:q.ectar al recinto al que se conecta el conducto. Podrá ver reductores de aislamiento con puesta a tierra en la figura 18.

108F18.EPS

Figura 18

Reductores de aislamiento con puesta a tierra.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.13

4.4.0 Niples de compensación Los niples de compensación se utilizan para conectar dos piezas de equipo eléctrico muy cercanas cuando se requiere una ligera compensación. Se encuentran disponibles en tamaños que oscilan entre 1/z" y 2" (1,27 cm y 5,08 cm) de diámetro. Mire la figura 19.

5.0.0 ♦ CONEXIÓN DE UN CONDUCTO A UNA CAJA El conducto se une a las cajas con conectores, adaptadores, centros roscados o contratuercas. Los reductores protegen a los cables de los bordes afilados del conducto. Como se analizó anteriormente, los reductores suelen ser de plástico o metal. Algunos reductores de metal tienen un tornillo a tierra que permite la instalación de un alambre de empalme. Se utilizan contratuercas (figura 20) tanto en las paredes interiores como exteriores de la caja a la que se conecta el conducto. Es posible que sea necesario emplear una contratuerca con puesta a

tierra si se debe instalar un alambre de empalme. También se utilizan contratuercas de sellado especiales en sitios húmedos. Cuando se une un conducto de metal a caja metálicas, se debe incluir un medio en cada caja metálica para conectar un conductor de puesta a tierra del equipo. El medio podrá ser un orificio con derivaciones o un elemento equivalente, conforme a la sección 314.40(D) del NEC. Podrá ver una conexión correcta de conducto a caja en la figura 21. Si desea efectuar una buena conexión, utilice el siguiente procedimiento: Paso 1 Enrosque la contratuerca externa sobre el conducto. Gire la contratuerca hasta la parte inferior de las roscas. Paso 2 Inserte el conducto en la abertura de la caja. Paso 3 Si se necesita una contratuerca interna o con puesta a tierra, atorníllela al conducto dentro de la abertura de la caja. Paso 4 Atornille el reductor sobre las roscas que se proyectan dentro de la abertura de la caja. Asegúrese de que el reductor esté tan apretado como sea posible. Paso 5 Apriete la contratuerca externa para fijar el conducto a la caja.

Es importante que los reductores y contratuercas queden bien firmes. Por este motivo, el conducto debe ingresar a la caja de manera recta. Para ello, es posible que se deba efectuar una compensación de caja o doblez de menos de 90º en el conducto.

6.0.0

108F19.EPS

Figura 19

Niples de compensación.

CONTRATUERCA DE SELLADO

o

CONTRATUERCA ESTÁNDAR

♦

ACCESORIOS PARA SELLADO

Las ubicaciones peligrosas de plantas de fabricación y otras instalaciones industriales involucran una amplia variedad de gases, vapores y polvos inflamables. Estas sustancias peligrosas tienen diferentes puntos de inflamación, temperaturas de ignición y límites inflamables, que requieren

CONTRATUERCA ESTÁNDAR

CONTRATUERCA DE PUESTA A TIERRA 108F20.EPS

Figura 20

Contratuercas.

8.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

u

CONTRATUERCA EXTERNA

BUJE

CONTRATUERCA DE PUESTA ATIERRA (DE SER NECESARIA)

ENTRADA RECTA

DOBLEZ DE COMPENSACIÓN

ENTRADA DE COMPENSACIÓN

Figura 21

108F21.EPS

Conexiones de un conducto a una caja.

Instalación de cuerpos de conductos Ci1RRJL /Nf.ERNO

Resultará mucho más sencillo identificar cuerpos de conductos una vez que comience a verlos en uso. Aquí le mostramos un conducto no metálico impermeable ingresando a un cuerpo de conducto tipo T (A) y un cuerpo de conducto Tipo LB en una aplicación comercial en exteriores (B) .

(B)

(A) 108SA03.EPS

108SA04.EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.15

accesorios sellables. Los accesorios para sellado se instalan en tramos de conductos para reducir la acumulación de humedad y minimizar el paso de gases, vapores o llamas a través del conducto. Son obligatorios según el artículo 500 del NEC en ubicaciones peligrosas donde se pudieran generar explosiones. También son obligatorios en los sitios donde los conductos pasan desde una ubicación peligrosa con una clasificación hasta otra, o hasta un sitio no clasificado. Podrá ver diversos tipos de accesorios para sellado en la figura 22.

7.0.0 ♦ SUJETADORES V ANCLAJES Los conductos y otros tipos de canalizaciones utilizados para albergar cableados deben contar con un soporte adecuado. Generalmente, esto implica adherir la canalización a la estructura del edificio. Según el tipo de construcción, es posible que se deban adherir las canalizaciones a madera, concreto o metal. Cada uno de estos materiales requiere el uso de sujetadores diseñados para dicho uso específico. Si se utiliza un sujetador erróneo o se instala el apropiado de manera incorrecta se puede generar una falla en el soporte de la canalización.

Es posible que las especificaciones del proyecto y las instrucciones de instalación del fabricante especifiquen el tipo y tamaño de sujetadores que se deben utilizar y cómo instalarlos. En otros casos, se supone que el electricista seleccionará el tipo correcto de sujetador para una aplicación determinada. En consecuencia, es importante que todos los electricistas estén familiarizados con los diferentes tipos de sujetadores, sus usos y sus limitaciones.

7 .1.0 Envolturas de amarre Una envoltura de amarre es una atadura de cables de una pieza y autobloqueante, usualmente de nylon, que se utiliza para unir un grupo de alambres y cables. Las envolturas de amarre se pueden instalar rápidamente tanto de manera manual como con una herramienta especial de instalación. Las envolturas de amarre negro resisten la luz ultravioleta y se recomienda su uso para exteriores. Las envolturas de amarre se fabrican en configuración estándar, de correa y abrazadera de cables y de identificación (figura 23). Todos los tipos sirven para unir grupos de alambres o

-

Instalación de accesorios para sellado Estos accesorios se deben sellar después de extendidos los cables. Como primera medida, se coloca una presa de fibra en la base del accesorio, entre los conductores y alrededor de ellos. Luego se vierte el compuesto de sellado líquido dentro del accesorio.

108SA05.EPS

8.1 6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

cables. Además, la correa y abrazadera de cable tiene un orificio de montaje moldeado en la cabeza que se utiliza para amarrar con un remache, tornillo o perno una vez que se ha instalado la envoltura alrededor de los alambres o el cable. Las envolturas de amarre de identificación cuentan con una amplia área plana para imprimir o escribir los datos de identificación de los cables. También se ofrece una versión que se puede desatar. Se trata de un amarre no permanente para

VERTICAL

TUBO DE DESCARGA GIRATORIO

agrupar alambres o cables que pudieran necesitar agregados o eliminaciones frecuentes. Los amarres de cables se fabrican en diversas longitudes que oscilan entre 3" y 30" (7,62 cm y 76,20 cm), lo que permite usarlas para sujetar alambres y cables en grupos con diámetros que van desde aproximadamente½" a 9" (1,27 cm a 22,86 cm), respectivamente. Las envolturas de amarre también se pueden adjuntar a diversas bases de montaje adhesivas fabricadas para tal fin.

VERTICAL U HORIZONTAL

SELLO DE CODO

RECORRIDO DEL CONDUCTO ORIFICIO PARA RELLENADOR

COMPUESTO DE SELLADO

DRENAJE

PRESA DE FIBRA

ORIFICIO PARA RESPIRADERO DE DRENAJE SECCIÓN EN CORTE DEL DRENAJE

Figura 22

CENTRO DE SELLADO

108F22.EPS

Accesorios para sellado.

CORREA Y ABRAZADERA DE CABLE

IDENTIFICACIÓN 108F23.EPS

Figura 23

Envolturas de amarre.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.17

CAffRIL INTERNO

Las envolturas de amarre se encuentran disponibles en una amplia variedad de colores que se pueden emplear para codificar los diferentes grupos de cables por color.

108SA06.EPS

Las envolturas de amarre se encuentran disponibles en una amplia variedad de colores que se pueden emplear para codificar los diferentes grupos de cables por color.

7 .2.0 Tornillos Los tornillos se fabrican en diversas formas y tamaños para diferentes tareas de sujeción. El acabado o recubrimiento utilizado en un tornillo determina si se podrá usar en interiores o exteriores, si será resistente a la corrosión, etc. Todos los tipos de tornillos tienen cabezas de diferentes formas y ranuras similares a los descritos anteriormente en los tornillos mecánicos. Algunos tienen roscas mecánicas y son autoperforantes. El tamaño o diámetro de un cuerpo o vástago de tornillo se mide en números de calibre que oscilan entre el O y el 24 y en fracciones de pulgada en el caso de tornillos con diámetros que superen los ¼" (0,63 cm). Cuanto mayor sea el número de calibre, mayor será el diámetro del vástago. Las longitudes de los tornillos oscilan entre ¼" y 6" (0,63 cm y 15,24 cm), medidos desde la punta hasta la parte de la cabeza que queda a nivel de la

superficie cuando se le atornilla. Cuando se elige un tornillo para una aplicación, se debe considerar el tipo y espesor de los materiales que se desean unir, el tamaño del tornillo, el material con el que está fabricado, la forma de la cabeza y el tipo de armador. Debido a la amplia diversidad en los tipos de tornillos y sus aplicaciones respectivas, respete siempre la recomendación del fabricante para seleccionar el tomillo correcto para el

DJRRJL INTERNO

Instalación de tornillos para madera Para conservar el poder de sujeción, tome la precaución de no perforar un orificio piloto demasiado grande. Es aconsejable perforar un orificio piloto con una profundidad equivalente a dos tercios de la longitud de la porción roscada del tornillo. Además, utilice jabón para lubricar las roscas del tornillo y así facilitar su inserción.

8.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Tornillos C;JRR/1 INTERNO

En la mayoría de las aplicaciones, se pueden utilizar sujetadores no roscados (como clavos) o roscados. Sin embargo, en ocasiones se prefieren los sujetadores roscados porque usualmente se pueden apretar y extraer sin dañar el material circundante.

trabajo. Si no desea que la cabeza del tomillo ni el material a unir se dañen, siempre utilice un desatornillador o un desarmador eléctrico, con el tamaño y la forma de punta correctos. Algunos de los tipos de tomillos más comunes son: • • • • • • •

Tomillos para madera Tirafondo Tornillos para albañilería/ concreto Tomillos autorroscantes y de rosca cortante Tornillos con cabeza de trompeta Tomillos para albañilería sin mortero Tornillos de arrastre

.7.2. 1 Tornillos para madera Los tornillos para madera (figura 24) se suelen utilizar para sujetar cajas, recintos de tableros, etc. a bastidores o estructuras de madera en los que se necesita mayor poder de sujeción que el que pueden ofrecer los clavos. También se utilizan para sujetar equipos a madera en aplicaciones en las que ocasionalmente es posible que se deban separar y retirar. Los tornillos para madera se fabrican comúnmente en longitudes que oscilan entre ¼" y 4" (0,63 cm y 10,16 cm), con calibres de vástago de O a 24. El tamaño del vástago utilizado suele quedar determinado por tamaño del

orificio de la caja, tablero, etc. a la que se deban sujetar componentes. Al determinar la longitud de un tornillo para madera, una buena regla mnemotécnica es seleccionar tornillos lo suficientemente largos como para permitir que aproximadamente ½ de la longitud total del tornillo ingrese al componente de madera al que se está sujetando algo.

7.2.2 Tirafondos y tarugos de plomo Los tirafondos (figura 25) o pernos tirafondos son tornillos para madera para trabajo pesado con cabezas cuadradas o hexagonales que ofrecen mayor poder de sujeción. Es común encontrar tirafondos con diámetros que oscilan entre ¼" y ½" (0,63 cm y 1,27 cm) y longitudes de 1" a 6" (2,54 cm a 15,24 cm). Se suelen usar para sujetar equipos pesados a madera, pero también se pueden emplear para sujetar equipos a concreto si se utiliza un tarugo de plomo. Un tarugo de plomo es un tubo de plomo que está dividido longitudinalmente pero permanece unido en un extremo. Se le coloca en un orificio perforado previamente en el concreto. Cuando se atornilla un tirafondo en el tarugo de plomo, éste se expande en el orificio para fijar firmemente al tirafondo. En albañilería sólida, se pueden utili-

RANURA PLANA

RANURA CURVA .

PHILLIPS (ESTRELLA) PLANO 108F24.EPS

Figura 24

Tornillos para madera.

Figura 25

Tirafondos y tarugos de plomo

108F25.EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.19

zar tarugos de plomo cortos [normalmente de 1" a 2" (2,54 cm a 5,08 cm)] para minimizar el tiempo de perforación. En albañilería blanda o débil, se deben utilizar tarugos de plomo largos [normalmente de l1/z" a 3" (3,81 cm a 7,62 cm) de largo] para lograr una resistencia máxima de la sujeción. Asegúrese de utilizar un tirafondo de longitud correcta para lograr la expansión apropiada. La longitud del tirafondo deberá equivaler al espesor del componente que se está sujetando más la longitud del tarugo de plomo. Además, perfore el orificio en la albañilería a una profundidad aproximada de ½" (1,27 cm) superior a la del tarugo de . plomo utilizado. Si la cabeza de un tirafondo descansa directamente sobre la madera una vez instalado, se deberá colocar una arandela plana debajo de la cabeza para evitar que la cabeza se clave en la madera a medida que se aprieta el tirafondo. Asegúrese de tener presente el espesor de toda arandela que utilice al momento de elegir la longitud del tornillo.

7.2..3 Tornillos para concreto o albañilería Los tornillos para concreto o albañilería (figura 26), comúnmente llamados anclajes autorroscantes, se utilizan para sujetar un dispositivo o accesorio a concreto, bloques o ladrillos. No se necesita ningún anclaje. Para proporcionar un sistema de anclaje con tolerancia coincidente, se instalan los tornillos utilizando brocas de carburo diseñadas especialmente y herramientas de instalación fabricadas para ser usadas con los tornillos. Estas herramientas se utilizan generalmente con un taladro rotopercutor estándar. Se utiliza la herramienta de instalación, junto con un adaptador de empuje o broca apropiados, para introducir los tornillos directamente en orificios perforados previamente con un diámetro y una profundidad especificada por el fabricante de los tornillos. Cuando se introducen en el concreto,

las roscas de los tomillos con amplia separación entre sí cortan las paredes del orificio para proporcionar un encaje con fricción firme. La mayoría de los tipos de tornillos para concreto o albañilería pueden ser retirados e instalados nuevamente para permitir el acuñamiento y nivelación del dispositivo sujetado.

7.2.4 Tornillos autorroscantes y de rosca cortante Generalmente, a los tornillos autorroscantes (figura 27) se les conoce como tomillos para láminas de metal y son fabricados con metal duro. Forman una rosca cuando se les introduce en la superficie de trabajo. Esta acción autorroscante elimina la necesidad de taladrar un orificio antes de colocar el tornillo. Para lograr una sujeción correcta, es importante asegurarse de utilizar el tamaño correcto de broca al momento de perforar orificios pilotos para tornillos autorroscantes. El tamaño correcto de la broca utilizada para un tornillo de una medida específica suele estar marcado en la caja que contiene los tomillos. Algunos tipos de tornillos autorroscantes también realizan sus propias perforaciones; de esta manera se elimina el uso de piezas de alineación, punzonado y perforación. Los tornillos autoperforantes se utilizan principalmente para unir piezas de metal de poco calibre. Se fabrican con los mismos diámetros y longitudes que los tomillos para madera. Los tornillos de metal de rosca cortante de acero reforzado con puntas desafiladas y roscas finas (figura 28) se utilizan para unir metales de gran calibre, metales de diversos calibres y meta-

TORNILLO AUTORROSCANTE ESTÁNDAR

TORNILLO AUTOPERFORANTE 108F27.EPS

Figura 27

ESTRELLA DE CABEZA PLANA

Tornillos autorroscantes.

CABEZA DE ARANDELA HEXAGONAL 108F28.EPS

108F26.EPS

Figura 26

Tornillos para concreto.

Figura 28

8.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Tornillos de rosca cortante.

Tornillos aut operforantes ¿Puede mencionar una aplicación eléctrica apta para tornillos autoperforantes?

108SA07.EPS

les no ferrosos. Además se les utiliza para sujetar láminas de metal a elementos estructurales del edificio. Estos tornillos se fabrican con acero reforzado más resistente que el metal que se está adjuntando. Realizan el roscado cortando y extrayendo una porción del metal a medida que se introducen en un orificio piloto y atraviesan el material.

7.2.5 Tornillos para albañilería sin mortero Los tornillos para albañilería sin mortero (figura 29) son tornillos autoperforantes delgados y sus cabezas tienen forma de trompeta. Dependiendo del tipo de tornillo, éste irá cortando la fibra prensada y se anclará dentro de los pies de madera o metal, sujetando la fibra prensada firmemente al pie. Normalmente, se utilizan tornillos de rosca tosca para sujetar la fibra prensada a los pies de madera. Los tipos de tornillos con rosca fina y rosca alta y baja se suelen utilizar para sujeción a pies de metal. Algunos tornillos se fabrican para ser usados tanto en madera como en metal. Un armador con punta Phillips (estrella) o Robertson permite que el tornil~o para albañilería sin mortero se avellane sin desgarrar la superficie de la fibra prensada.

7.2.6 Tornillos de arrastre Los tornillos de arrastre no necesitan que se taladre el orificio. Se instalan martillando el tornillo en un orificio perforado o punzonado del tamaño correcto. Los tornillos de arrastre se utilizan mayormente para sujetar piezas que no estarán expuestas a mucha presión. Un uso típico de los tornillos de arrastre es adjuntar placas de identificación permanentes en motores eléctricos y otros tipos de equipo. En la figura 30 se muestran tornillos de arrastre típicos.

ROSCA FINA ROSCA TOSCA

ROSCA ALTA Y BAJA 108F29.EPS

Figura 29

Tornillos para albañilería sin mortero.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.21

7 .3.0 Clavijas para martillar y pernos sin cabeza Las clavijas para martillar y los pernos sin cabeza roscados (figura 31) se pueden utilizar para sujetar madera o acero a concreto o bloques sin necesidad de perforar orificios. La clavija o perno sin cabeza roscado se inserta en una herramienta de martillar diseñada para este uso. La clavija o el perno sin cabeza se insertan en el extremo con punta de la herramienta con la arandela asentada en la escotadura. Posteriormente se posiciona la clavija o el perno sin cabeza contra el material base al que se debe sujetar y la varilla de empuje de la herramienta golpeará ligeramente hasta que la clavija del percutor entre en contacto con la clavija o el perno sin cabeza. Posteriormente, la varilla de empuje de la herramienta se golpea con embates fuertes de un martillo para ingenieros de aproximadamente 2 libras (0,90 kg). La fuerza de los embates del martillo se transmite a

TORNILLO GUÍA TIPO U

TORNILLO GUÍA TIPO 21 108F30.EPS

Figura 30

Tornillos de arrastre.

través de la herramienta directamente a la cabeza del sujetador, empujándolo así dentro del concreto o bloque. Para lograr resultados óptimos, la clavija guía o el perno sin cabeza se deben incrustar al menos ½" (1,27 cm) en concreto duro y a 1¾" (3,17 cm) en concreto más blando.

7.4.0 Herramientas accionadas con pólvora y sujetadores Las herramientas accionadas con pólvora (figura 32) se pueden utilizar para incrustar sujetadores de tipo clavija y pernos sin cabeza roscados (diseñados especialmente) en albañilería y acero. Estas herramientas tienen un aspecto y funcionamiento similar al de una pistola y emplean la fuerza de la detonación de una carga de pólvora (típicamente de calibre 0,22, 0,25 o 0,27) para incrustar el sujetador en el material. La profundidad a la que se incrusta la clavija o el perno es controlada por la densidad del material base donde se les instala, y por el nivel de potencia de la carga de pólvora. Las cargas de pólvora y sus estuches están diseñados para ser usados con tipos y/ o modelos específicos de herramientas accionadas con pólvora y no son intercambiables. Típicamente, las cargas de pólvora se fabrican en 12 potencias incrementales o niveles de carga que se utilizan para lograr la profundidad correcta de penetración. Los diferentes niveles de potencia se identifican con un sistema codificado con colores y tipos de estuche de cargas. Tenga presente que es posible que distintos fabricantes utilicen diferentes códigos de color para identificar la fuerza de una carga. El nivel de potencia 1 es el nivel inferior y el 12, el más elevado. Los niveles de potencia más elevados se utilizan cuando se deben incrustar sujetadores en materiales duros o cuando se necesita una mayor profundidad de penetración. Las cargas de pólvora se pueden conseguir como unidades de un solo disparo para ser usadas con herramientas de un solo disparo. También se fabrican como cintas o discos multidisparo para herramientas semiautomáticas.

PIE ROSCADO

VARILLA GUÍA

¡ADVERTENCIA!

PASADORES GUÍA 108F31.EPS

Figura 31

Clavijas para martillar y herramienta de instalación.

8.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Las herramientas de sujeción accionadas con pólvora sólo deben ser utilizadas por operadores capacitados y que cuenten con la debida licencia y siempre conforme al manual de operación de la herramienta. Siempre que utilice una herramienta accionada con pólvora deberá llevar su licencia.

HERRAMIENTA DE INSTALACIÓN

%" (0,95 cm)-16

%" (0,95 cm)-16

LISA

ESTRIADA PIES ROSCADOS

CARGAS DE PÓLVORA LISA

ESTRIADA

PASADORES GUÍA

108F32.EPS

Figura 32

Herramientas de instalación accionadas con pólvora y sujetadores.

La norma 29 CFR 1926.302(e) de OSHA rige el uso de herramientas accionadas con pólvora y establece que sólo se permite que sean manejadas por personas que hayan sido capacitadas en la operación de la herramienta en particular que se esté usando. Los instructores autorizados que ofrecen la mayoría de los fabricantes de herramientas accionadas con pólvora suelen brindar dicha capacitación y licencias. Los operadores capacitados deben tomar precauciones para protegerse y proteger a las demás personas que se encuentren en el área al utilizar una herramienta accionada con pólvora: • Siempre se debe utilizar la herramienta siguiendo las instrucciones de operación publicadas de la herramienta. Las instrucciones se deben guardar con la herramienta. Nunca se deben ignorar las características de seguridad de la herramienta. • Nunca se deben colocar las manos u otras partes del cuerpo sobre el extremo de la boquilla frontal de la herramienta.

• Se deben utilizar sólo los sujetadores, las cargas de pólvora y los accesorios fabricados específicamente para la herramienta. Si se utilizan otros materiales se puede provocar un funcionamiento incorrecto e inseguro de la herramienta. • Los operadores y las personas cercanas a la operación deben llevar protección ocular y auditiva, y cascos. También se debe utilizar cualquier otro tipo de equipo de seguridad personal según resulte necesario. • Siempre se deben colocar señales de advertencia que indiquen Herramienta accionada con pólvora en uso a no más de 50' (15,24 m) del área de operación. • Antes de usar una herramienta, se debe verificar que no esté cargada y efectuar una prueba de funcionamiento correcto. Se debe comprobar el funcionamiento de la herramienta sin carga, tal como se describe en las instrucciones de operación de la herramienta.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.23

Herramientas accionadas con pólvora Un aprendiz de 22 años falleció cuando un clavo (disparado por una herramienta accionada con pólvora .en una sala contigua) le atravesó el cráneo. El operador de la herramienta estaba intentando anclar una contrachapa en una pared hueca y disparó la pistola; el clavo atravesó la pared y recorrió casi 9 metros antes de acertar a la víctima. El operador de la herramienta nunca se había sometido a ninguna capacitación en el uso correcto de la herramienta y ninguno de los empleados del área llevaba puesto el equipo de protección personal.

Conclusión: nunca utilice una herramienta accionada con pólvora para fijar sujetadores en materiales de fácil penetración; estas herramientas están diseñadas principalmente para instalar sujetadores en albañilería. El uso de herramientas accionadas con pólvora exige capacitación y certificación especial. Además, todo el personal del área debe saber que se está usando la herramienta y debe llevar puesto el debido equipo de protección personal.

• No se debe adivinar la pos1c10n antes de incrustar sujetadores en ningún material base; siempre se debe efectuar una prueba de punzonado en el centro. • Siempre se debe efectuar un disparo de prueba sobre un material base adecuado con el nivel de potencia más bajo recomendado para la herramienta que se está utilizando. Si no se logra incrustar el sujetador con este nivel de potencia, se deberá probar con el siguiente nivel. Este procedimiento se debe efectuar reiteradamente hasta lograr la profundidad correcta para el sujetador. • Nunca se debe apuntar la herramienta en dirección de operadores o personas cercanas a la operación. • Nunca se debe utilizar la herramienta en un área de explosivos o materiales inflamables. • Nunca se debe dejar desatendida una herramienta con carga. Sólo se debe cargar la herramienta cuando se esté preparado para efectuar la sujeción. En caso de decidirse a no efectuar la sujeción una vez cargada la herramienta, siempre se deberá retirar la carga de pólvora primero y luego el sujetador. Siempre se debe descargar la herramienta antes de limpiarla o efectuar un servicio técnico, cuando se cambien piezas, antes de descansos y cuando se guarde la herramienta. • Siempre se debe sostener la herramienta de manera perpendicular a la superficie de trabajo y utilizar la protección contra astillamiento (astillas o fragmentos) o el tope contra astillamiento cada vez que resulte posible. • Siempre se deben respetar las normas de espaciado, distancia al borde y espesor del material base requeridas.

• Nunca se debe accionar la herramienta a través de un orificio existente o en un área de soldadura. • En caso de falla en el disparo, siempre se debe mantener la herramienta presionada contra la superficie de trabajo durante al menos 30 segundos. Si la herramienta sigue sin accionarse, siga las instrucciones publicadas de la misma. Nunca se deberá descartar ni arrojar descuidadamente cargas de pólvora sin usar en un receptáculo para residuos. • Las cargas de pólvora y la herramienta sin cargar se deben guardar siempre bajo llave.

7 .5.0 Anclajes mecánicos Los anclajes mecánicos son dispositivos que se utilizan para lograr que los sujetadores se incrusten firmemente en diversos materiales, en los casos en que, de no ser así, los sujetadores tengan una tendencia inherente a soltarse. Los diferentes fabricantes pueden clasificar a los anclajes de muchas maneras. En este módulo, los anclajes han sido divididos en cinco categorías generales: • • • • •

Anclajes de un paso Anclajes de perno Anclajes de tomillo Anclajes autoperforantes Anclajes para pared hueca

7. 5. 1 Anclajes de un paso Los anclajes de un paso están diseñados de modo que puedan instalarse a través de los orificios de montaje en el componente que se debe sujetar. Esto se debe a que el anclaje y el orificio perforado en el que se instala tienen el mismo diáme-

8.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

tro. Vienen en diversos diámetros que oscilan entre ¼" y 1¼" (6,35 mm y 3,17 cm) con longitudes de 1¾" a 12" (4,44 cm a 30,48 cm). Los tipos de cuña, de perno sin cabeza, de camisa, de una pieza, de tornillo y de clavo (figura 33) son tipos comunes de anclajes de un paso.

• Anclajes de cuña: son anclajes para trabajo pesado que están acompañados por tuercas y arandelas. El tamaño de broca que se utiliza para perforar el orificio tiene el mismo diámetro que el anclaje. La profundidad del orificio no resulta crítica siempre que se respete la longitud mínima recomendada por el fabricante. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje y se incrusta con un martillo a la profundidad suficiente de modo que al menos seis roscas queden por debajo de la superficie superior del componente. Posteriormente, el componente se sujeta apretando la tuerca del anclaje para expandir el anclaje y ajustarlo dentro del orificio. • Anclajes de perno sin cabeza: son anclajes roscados para trabajo pesado. Como este tipo de anclaje está diseñado para llegar al fondo de su orificio de montaje, resulta conveniente utilizarlo cuando se necesita levantar o nivelar el componente sujetado. La profundidad del orificio perforado en la albañilería debe coincidir con la especificada por el fabricante para poder lograr la expansión correcta. Una vez que se

CUÑA

PIE

TORNILLO

CLAVO

CAMISA

DE UNA PIEZA

ANCLAJE SAMM~

SET DE MARTILLOS 108F33.EPS

Figura 33

Anclajes de un paso.

limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje con el extremo expansor hacia abajo. Posteriormente, el anclaje se incrusta dentro del orificio con un martillo (o herramienta de fijación) para expandir el anclaje y apretarlo dentro del orificio. El anclaje queda totalmente fijo cuando alcanza el fondo del orificio. El componente se sujeta utilizando un perno de tamaño y rosca correctos diseñado para ser usado con este anclaje. • Anclajes de camisa: los anclajes de camisa son anclajes multipropósito. La profundidad del orificio para el anclaje no resulta crítica, siempre que se respete la longitud mínima recomendada por el fabricante. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje y se golpea ligeramente hasta que quede al mismo nivel que el componente. Posteriormente, se aprieta la tuerca o el tomillo del anclaje para expandirlo y apretarlo dentro del orificio. • Anclajes de una pieza: los anclajes de una pieza son anclajes multipropósito. Su principio de funcionamiento es el siguiente: el anclaje se inserta en el orificio, la fuerza de resorte del mecanismo de expansión se comprime y el anclaje se flexiona para adaptarse al tamaño del orificio. Una vez fijo, intenta volver a su forma original. La profundidad del orificio perforado en la albañilería debe ser al menos W' (1,27 cm) mayor que la incrustación requerida. La profundidad correcta es crucial. Perforar en exceso es tan malo como perforar de menos. Después de limpiar el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje a través del componente y se incrusta con un martillo dentro del orificio hasta que la cabeza quede asentada firmemente contra el componente. Es importante asegurarse de que el anclaje se incruste a la profundidad correcta. Tenga presente que los fabricantes también producen armadores y herramientas manuales diseñadas específicamente para reemplazar el uso de un martillo para incrustar anclajes de una pieza. Estas herramientas permiten que se instalen los anclajes en espacios cerrados y ayudan a prevenir daños en el componente por martillazos accidentales. • Anclajes para martillar: los anclajes para martillar se fabrican para ser usados en concreto y all;Jañilería. Existen dos tipos: de clavo y de tornillo. Una ventaja de los anclajes tipo tornillo es que se pueden extraer. Ambos tipos tienen el mismo diámetro que el orificio de anclaje. En ambos tipos, el orificio del anclaje se debe perforar con el mismo diámetro del anclaje y a una profundidad al menos W' superior que la nece-

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.25

saria para la incrustación. Después de limpiar el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje a través de los orificios de montaje del componente que se debe sujetar; posteriormente, se inserta el tornillo o clavo en el cuerpo del anclaje para expandirlo. Es importante asegurarse de que la cabeza quede asentada firmemente contra el componente y que se encuentre a la profundidad correcta. • Anclajes de varilla roscada: los anclajes de varilla roscada, como el anclaje Sammy , se utilizan para instalaciones en concreto, acero o madera. El anclaje está diseñado para soportar una varilla roscada que se atornilla a su cabeza una vez instalado el anclaje. Se dispone de un armador de tuercas especial para instalar los tornillos. 7. 5.2 Anclajes de perno

Los anclajes de perno están diseñados para ser instalados a nivel con la superficie del material base. Se utilizan junto con pernos o tornillos mecánicos roscados. En algunos tipos, se pueden utilizar con una varilla roscada. Los anclajes de cono interno, de expansión simple y doble y que requieren sellador (figura 34) son los tipos de anclaje de perno utilizados comúnmente.

• Anclajes de cono interno: los anclajes de cono interno se suelen usar como anclajes para trabajo pesado. Hay dos tipos de anclajes de cono interno. El primer tipo (diseñado para ser usado en concreto y albañilería sólidos) tiene un anclaje de expansión con roscado interno con un expansor interno preensamblado. El orificio del anclaje se debe perforar con el diámetro específico y la profundidad especificada por el fabricante. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje y se golpea ligeramente hasta que quede al mismo nivel que la superficie. Posteric::irmente, se inserta una herramienta de fijación que acompaña al anclaje dentro del mismo para expandirlo. El componente que se debe

sujetar se coloca en el lugar deseado y se sujeta enroscando y apretando el perno o tomillo mecánico del tamaño correcto dentro del anclaje. El segundo tipo (conocido como anclaje de cono interno para fijación en materiales huecos) se fabrica para ser utilizado en materiales base de concreto o albañilería huecos. Los anclajes de cono interno para fijación en materiales huecos tienen un cono de expansión aserrado y una manga de expansión ranurada y cónica. Vienen en diversas longitudes compatibles con el espesor de la pared exterior de la mayoría de los materiales base huecos. También se pueden utilizar en concreto o albañilería sólidos. El orificio del anclaje se debe perforar con el diámetro específico indicado por el fabricante. En instalaciones sobre materiales base huecos, el orificio se perfora en la celda o en el espacio vacío. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje y se golpea ligeramente hasta que quede al mismo nivel que la superficie. Posteriormente, el componente que se debe sujetar se coloca en el lugar deseado; luego, se enrosca el perno o tornillo mecánico del tamaño correcto dentro del anclaje y se aprieta para expandir el anclaje dentro del orificio. • Anclajes de expansión simple y doble: los anclajes de expansión simple y doble se fabrican para ser usados en concreto y otro tipo de albañilería. El anclaje de expansión doble se utiliza principalmente para sujeciones en concreto o albañilería de dudosa resistencia. En ambos tipos, el orificio del anclaje se debe perforar con el diámetro específico y la profundidad especificada por el fabricante. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje, con el extremo cónico roscado primero. Después se golpea ligeramente hasta que quede a nivel con la superficie. Luego, el componente que se debe sujetar se coloca en el lugar deseado para después enroscar el perno o tornillo mecánico del tamaño correcto dentro del anclaje y apretarlo para expandir el anclaje dentro del orificio.

7.5.3 Anclajes de tornillo

ESTÁNDAR

SET HUECO

DE CONO INTERNO

DOBLE SIMPLE DE EXPANSIÓN 108F34.EPS

Figura 34

Anclajes de perno.

Los anclajes de tomillo son anclajes para trabajos más livianos fabricados para ser instalados a nivel con la superficie del material base. Se utilizan junto con tornillos para láminas de metal, madera o tirafondos, según el tipo de anclaje. Los anclajes de fibra, plomo y plásticos son tipos comunes de anclajes de tornillo (figura 35). El anclaje de tipo tarugo de plomo que se utiliza con tirafondos ya se describió en este módulo.

8.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Los anclajes de fibra, plomo y plástico se suelen utilizar en concreto y albañilería. Los anclajes de plástico también se utilizan comúnmente en fibras prensadas y materiales base similares. La instalación de todos los tipos de anclajes es sencilla. El orificio del anclaje se debe perforar con el diámetro especificado por el fabricante. La profundidad mínima del anclaje debe equivaler a la longitud del anclaje. Una vez que se limpió el polvo y otros materiales del orificio, se inserta el anclaje y se golpea ligeramente hasta que quede al mismo nivel que la superficie. Posteriormente, el componente que se debe sujetar se coloca en el lugar deseado; luego, se inserta el perno o tomillo mecánico del tipo y tamaño correcto a través del orificio de montaje y dentro del anclaje para expandir el anclaje dentro del orificio.

7.5.4 Anclajes autoperforantes

dor tiene una camisa cortante que se utiliza primero como broca y después se convierte en el sujetador expandible mismo. Se utiliza un rotomartillo para perforar el orificio en el concreto con la camisa del anclaje como broca. Una vez perforado el orificio, el anclaje se jala hacia afuera y se limpia el orificio. Posteriormente, se inserta el expansor del anclaje en el extremo cortante de la camisa. La camisa y el expansor del anclaje se vuelven a insertar dentro del orificio con el rotomartillo hasta que queden a nivel con la superficie del concreto. Se martilla el sujetador hasta que haga tope en el fondo del orificio; allí, el expansor cónico hace expandir al sujetador y lo bloquea dentro del orificio. Posteriormente, el anclaje se corta en el punto de corte con un movimiento lateral rápido del martillo. En ese momento, el componente que se debe sujetar se puede adjuntar al anclaje con el perno del tamaño correcto.

Algunos anclajes fabricados para uso en albañilería son autoperforantes. La figura 36 muestra ejemplos típicos de los de uso común. Este sujeta-

- - - ROTOMARTILLO

1----

FIBRA

PLOMO

PLÁSTICO

R-

108F35A.EPS

MANDRIL

PUNTO DE CORTE

~ CAMISA CORTANTE CONCRETO

DIENTE CORT~NTE - - - EXPANSOR CONICO

O DESPUÉS DE PERFORAR

CON SUJETADOR EN SU LUGAR

108F36.EPS

108F35B.EPS

Figura 35

Ancl~jes de ~millo y tornillos.

ROSCAS DE SUJETADOR INSTALADO

Figura 36

Anclaje autoperforante.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.27

7 .6.0 Pautas para perforar orificios de anclaje en concreto endurecido o albañilería Cuando se seleccionen anclajes para albañilería, independientemente del tipo, siempre considere y siga las recomendaciones del fabricante relacionadas con el diámetro y la profundidad de los orificios, la profundidad de incrustación mínima en concreto, el espesor máximo del material que se debe sujetar y las capacidades de carga de jalado y corte. Cuando se instalen anclajes o pernos de anclaje en concreto endurecido, asegúrese de que el área en la que se sujetará el equipo o componente sea uniforme para contar con un apoyo sólido. Un apoyo no uniforme podría hacer que el equipo se retuerza, deforme, no quede correctamente ajustado o vibre durante el funcionamiento. Antes de comenzar, inspeccione cuidadosamente el rotomartillo o la broca del martillo y la(s) broca(s) del taladro para asegurarse de que se encuentren en buenas condiciones de funcionamiento. Asegúrese de utilizar el tipo de brocas de taladro para albañilería con punta de carburo o de percusión

PASO 1

recomendadas por el fabricante del taladro/ martillo o del anclaje, porque estas brocas están fabricadas para absorber la mayor parte del impacto de los materiales de albañilería. Además, se recomienda que el calibre de profundidad de la herramienta de taladro o martillo se fije en la profundidad necesaria del orificio. El secreto para emplear brocas de taladro para albañilería es no forzarlas dentro del material ejerciendo demasiada presión hacia abajo sobre la broca. Emplee un poco de presión y deje que el taladro haga el resto. En el caso de orificios más grandes, comience con una broca pequeña y luego cámbiela por otra de mayor tamaño. Los métodos para instalar los diferentes tipos de anclajes en concreto endurecido o albañilería se describieron brevemente en las secciones anteriores. Siempre instale los anclajes seleccionados de acuerdo con las instrucciones del fabricante. A continuación se brinda un ejemplo de un procedimiento típico utilizado para instalar muchos tipos de anclajes de expansión en concreto endurecido o albañilería. Consulte la figura 37 mientras estudia el procedimiento.

PAS02

PAS03 108F37.EPS

Figura 37

Instalación de un perno de anclaje en concreto end urecido.

Seguridad DJHHJL /JYTEHIYD

Asegúrese de utilizar lentes de seguridad siempre que encare cualquier proyecto de sujeción, independientemente de lo poco importante que le pudiera parecer el trabajo. Recuerde: la visión perdida no se puede recuperar.

8.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

((

¡ADVERTENCIA! Efectuar perforaciones en el conc reto genera ruidos, polvo y partículas volátiles. Siempre utilice lentes de seguridad, protección para los oídos y guantes. Asegúrese de que los demás trabajadores del área también estén utilizan utilicen equipos de protección.

Pernos basculantes

Paso 1 Perfore el orificio para el perno de anclaje del mismo tamaño que el perno. El orificio debe ser lo suficientemente profundo como para que seis roscas del perno queden por debajo de la superficie del concreto (vea la figura 37, paso 1). Limpie el orificio con un soplador de aire de goma. Paso 2 Inserte el perno de anclaje en el orificio con un martillo (figura 37, paso 2). Proteja las roscas del perno con una tuerca que no permita que ninguna rosca quede al descubierto. Paso 3 Coloque una arandela y una tuerca sobre el perno y apriete la tuerca con una llave hasta que el anclaje quede firme en el concreto (figura 37, paso 3).

7.7.0 Anclajes para pared hueca Los anclajes para pared hueca se utilizan en materiales huecos como tablones de concreto, bloques, acero estructural, fibra prensada y yeso. Algunos tipos también se pueden utilizar en materiales sólidos. Los pernos basculantes, anclajes de pared tipo camisa, anclajes para fibra prensada y ancla-

CABEZA SEMIESFÉRICA

CABEZA REDONDA

CABEZA PLANA

¿Qué sucede si se ajusta demasiado un perno basculante?

jes de cono interno de metal son anclajes de uso común cuando se efectúan sujeciones en materiales huecos. Cuando instale anclajes en paredes o cielorrasos huecos, independientemente del tipo, siempre siga las recomendaciones del fabricante relacionadas con el uso, diámetro de los orificios, espesor de la pared, rango de agarre (espesor del material de anclaje) y las capacidades de carga de jalado y corte.

7. 7. 1 Pernos basculantes Los pernos basculantes (figura 38) se utilizan para sujetar equipos, colgadores, soportes y elementos similares a superficies huecas como paredes y cielorrasos. Están compuestos por un perno o tornillo ranurado y aletas con carga de resorte. Cuando se los inserta a través del elemento que se debe sujetar y, posteriormente, a través de un orificio perforado previamente en la pared o el cielorraso, las aletas se separan y proporcionan un agarre firme en el interior de la pared o cielorraso huecos a medida que se aprieta el perno.

CABEZA ESFÉRICA

CABEZA HEXAGONAL RANURADA

BASCULADOR DE PLÁSTICO

11" (27,94 cm)

d

f

o

o

PERNO BASCULADOR DEL \coLGADOR DE ACCESORIOS

PERNO BASCULADOR DE CONEXIÓN ALÁMBRICA

PERNO BASCULADOR REGULAR 108F38.EPS

Figura 38

Pernos basculantes.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.29

Tenga presente que el orificio perforado en la pared o el cielorraso debe ser del tamaño justo y necesario para que lo atraviese la cabeza con aletas comprimida. Una vez instalado el perno basculante, tenga la precaución de no desatornillar completamente el perno, porque si lo hace las aletas caerán y el sujetador quedará inutilizado. También se fabrican pernos bascul9:ntes de plástico accionados con tornillo. Son similares a los pernos basculantes de metal pero están acompañados por un tornillo con punta y no requieren un orificio tan grande. A diferencia de la versión de metal, las aletas plásticas permanecen en su lugar si se retira el tornillo. Los pernos basculantes se utilizan para sujetar una pieza a un bloque hueco, fibra prensada, yeso, tablero o azulejo. Se puede utilizar el siguiente procedimiento general para instalar pernos basculantes.

Anclajes de arrastre tipo camisa ¿Qué sucede cuando se extrae el tornillo con un anclaje de arrastre tipo camisa instalado?

)) ¡ADVERTENCIA!

((

□

a

Siga todas las precauciones de seguridad cuando utilice un taladro eléctrico.

108SA08.EPS

Paso 1 Seleccionar la broca de taladro o punzón y el perno basculante del tamaño correcto para el trabajo.

Paso 6 Plegar las aletas completamente hacia atrás y empujarlas a través del orificio perforado hasta que se abran.

Paso 2 Verificar que el perno basculante no esté dañado ni que haya roscas sucias o algún mecanismo de aletas que no funcione correctamente.

Paso 7 Jalar el elemento que se debe sujetar hacia atrás para que las aletas queden firmes contra la superficie interior a la que se debe sujetar el elemento.

Paso 3 Perforar un orificio que atraviese completamente la superficie a la que se debe sujetar la pieza.

Paso 8 Apretar el perno basculante con un armador hasta que quede firme.

Paso 4 Insertar el perno basculante a través de la abertura del elemento que se debe sujetar.

7. 7.2 Anclajes de pared tipo camisa Los anclajes de pared tipo camisa (figura 39) son

Paso 5 Atornillar la aleta basculante sobre el extremo del perno asegurándose de que el lado plano de la aleta quede mirando hacia la cabeza del perno.

apropiados para concreto, bloques, contrachapas, fibras prensadas, azulejos huecos y otros materiales similares. Los dos tipos que se fabrican son: estándar y de arrastre. El tipo estándar se utiliza

Requisitos de instalación En una residencia universitaria, las luces de emergencia a batería se anclaron a los cielorrasos de placa de yeso de los pasillos con tornillos para placa de yeso, sin ningún soporte adicional. Estos accesorios pesan entre 8 y 1O libras (3,62 kg y 4,53 kg) y podrían haber caído fácilmente del cielorraso y haber causado lesiones graves. Cuando se descubrió la situación, el contratista tuvo que retirar y reemplazar decenas de accesorios. Conclusión: un método de anclaje incorrecto puede resultar tan costoso como peligroso.

8.30 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Instalaciones en cielorrasos En el caso de la residencia universitaria analizado anteriormente, ¿cuál de los siguientes sujetadores se podría haber utilizado para fijar las luces de emergencia de manera segura?

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108SA09.EPS

comúnmente en paredes y techos y se les instala perforando un orificio de montaje del diámetro requeri~o. Se inserta el anclaje en el orificio y se g_~lpea hgera_mente hasta que las garras de sujee1on quedan mcrustadas en el material base. Post~riormente~ se aprieta_el tomillo de anclaje para fiJar el anclaJe contra el mterior de la pared o cielorraso. Tenga presente que el anclaje de arrastre se martilla dentro del material sin necesidad de perforar un orificio de montaje. Una vez instalado el anclaje, se retira el tornillo de anclaje y se coloca en el lugar deseado el componente que se debe sujetar. Posteriormente, se vuelve a instalar el tornillo a través del orificio de montaje del componente y dentro del anclaje. Se aprieta el tornillo dentro del anclaje para fijar el componente.

7. 7. 3 Anclajes para fibra prensada Los anclajes para fibra prensada (figura 39) son anclajes autoperforantes para trabajos medianos y livianos que se utilizan para sujeciones en fibra prensada. El anclaje se introduce en la pared con un armador manual de cabeza Phillips (estrella) o con uno eléctrico a batería hasta que la cabeza del an~laje quede a nivel con la superficie de la pared o c1elorraso. A continuación, se posiciona el componente que se está sujetando sobre el anclaje y, posteriormente, se fija con un tornillo para lámina de metal de tamaño correcto insertado en el anclaje.

f-=E"""!º:::"~"":El}ma ( F#!:"ffl"il> ESTÁNDAR

GUÍA

TIP9CAMISA

· PLACA DE PARED

INCRUSTABLE METÁLICO 108F39.EPS

Figura 39

Anclajes tipo camisa, para fibra prensada y de cono interno de metal.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.31

Uso del epoxi CilRRJL INTERNO

Una vez mezclado, el epoxi tiene un tiempo de trabajo limitado. En consecuencia, mezcle la cantidad exacta que necesite y no demore el trabajo. Una vez transcurrido el tiempo de trabajo, el epoxi necesita un tiempo de curado específico. Siempre deje curar el epoxi más tiempo que el recomendado; como este material es tan fuerte y se endurece tan rápidamente, seguramente usted sentirá la tentación de someter la empalme a esfuerzos antes de que haya curado por completo.

Utilice la herramient a correcta para la aplicación Para evitar daños en los sujetadores, utilice la herramienta correcta para el trabajo. Por ejemplo: no utilice alicates para instalar pernos, tampoco un armador demasiado grande o demasiado pequeño.

7. 7.4 Anclajes de cono interno Los anclajes de cono interno de metal (figura 39) se utilizan para sujetar cargas ligeras a medianas a fibras prensadas. Poseen patas con dos puntas que permanecen juntas cuando se martilla el anclaje dentro de una pared y se expanden contra el interior de la pared cuando se introduce un tornillo para lámina de metal número 6 u 8.

7 .8.0 Sistemas de anclaje con epoxi Los compuestos de resina epoxi se pueden utilizar para anclar varillas roscadas, pasadores y sujetadores similares en concreto sólido, paredes huecas y ladrillos. En un producto de fábrica, se empaqueta un epoxi de dos componentes en un cartucho de dos cámaras que mantiene a la resina y a los ingredientes endurecedores separados hasta el momento de uso. Este cartucho se coloca en una herramienta especial similar a una pistola de calafateado. Cuando se acciona la pistola, se mezclan la resina epoxi y los componentes endurecedores dentro de la pistola; luego, se expulsa el epoxi por la boquilla de la pistola. Para utilizar el epoxi en la instalación de un anclaje en concreto sólido (figura 40), se perfora un orificio del tamaño correcto en el concreto y se limpia utilizando un cepillo de nylon (no metálico). A continuación, se expulsa una pequeña cantidad de epoxi de la pistola para asegurarse de que la resina y el endurecedor se hayan mezclado correctamente. Esto puede verificarse cuando el epoxi tiene un color uniforme. Posteriormente, se coloca la boquilla de la pistola dentro del orificio y se inyecta el epoxi en el orificio hasta una profundidad media. A continuación, se empuja el sujetador seleccionado dentro del orificio con un lento movimiento de torsión para asegurarse de que el epoxi llene todos los vacíos y

grietas para luego fijarlo en la posición de plomada (o nivel) requerida. Una vez transcurrido el tiempo de curado recomendado para el epoxi, se puede apretar la tuerca del sujetador para fijar el componente o accesorio en el lugar deseado. El procedimiento para instalar un sujetador en una pared o ladrillos huecos utilizando epoxi es básicamente el mismo que el descrito anteriormente. La diferencia es que primero se inyecta el epoxi en un filtro de anclaje para llenarlo, y posteriormente se instala el filtro en el orificio perforado. Es necesario utilizar el filtro del anclaje para que el epoxi permanezca intacto dentro del orificio hasta que se inserte el anclaje.

a.o.o ♦

SOPORTES PARA CANALIZACIONES

Los soportes para canalizaciones se encuentran disponibles en muchos tamaños y configuraciones. En esta sección se analizan los soportes para conductos más comunes que pueden encontrarse SUPERFICIE DE CIMIENTOS DE CONCRETO

PERNO DE ANCLAJE ARANDELA PLANA~

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NÚCLEO RELLENO

108F40.EPS

Figura 40

8.32 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Sujetador anclado en epoxi.

en instalaciones eléctricas. La sección 300.11 del NEC analiza los requisitos para cableado de circuitos ramales con soporte en cielorrasos suspendidos . El equipo eléctrico y las canalizaciones deben contar con sus propios métodos de soporte y no podrán apoyarse sobre los elementos mecánicos de soporte de un conjunto de techo/ cielorraso a prueba de incendios.

8.1.0 Correas Se utilizan correas para fijar un conducto a una superficie (vea la figura 41). El espaciado de estos soportes debe cumplir con los requisitos de espaciado entre soportes mínimos para cada tipo de conducto. Se utilizan correas de uno y dos orificios para todos los tipos de conductos. EMT, RMC, IMC, PVC y flex. Las correas pueden ser flexibles o rígidas. Se utilizan correas de dos partes para fijar conductos a canales de esqueletos eléctricos (montantes). También se utilizan abrazaderas de vigas paralelas y de ángulo recto para fijar conductos a miembros estructurales. También se pueden utilizar correas de abrazadera posterior con un contraplato para conservar el espaciado de 1/4'' (0,63 cm) desde la superficie (requerido para instalaciones en sitios húmedos).

8.2.0 Soportes de separación El soporte de separación, frecuentemente conocido como Minerallac® (el nombre del fabricante de este tipo de soportes), se utiliza para separar conductos de la estructura de soporte. En el caso de correas de uno y dos orificios, el conducto se debe separar siempre que se registre una adaptación. Si se utilizan soportes de separación, el conducto se mantiene alejado de la superficie de soporte y no se requieren compensaciones en el conducto a la altura de las adaptaciones. Los soportes de separación se pueden utilizar para fijar todos los tipos de conductos (incluidos:

Soportes montados en pared Este soporte montado en pared ha sido fabricado para mantener el conducto alejado de la construcción de metal. Si bien se lo muestra con sólo una canalización, al canal estructural se le pueden agregar otras canalizaciones.

108SA10.EPS

RMC, IMC, EMT, PVC y flex), al igual que las instalaciones de tuberías. Podrá ver un soporte de separación en la figura 42.

8.3.0 Canales de esqueletos eléctricos Los canales de esqueletos eléctricos u otros materiales estructurales similares se utilizan junto con abrazaderas para conductos de tipo Unistrut® para fijar conductos (vea la figura 43). Se los puede adjuntar a un techo, pared u otra superficie; o bien, a un colgador trapezoidal.

CORREA DE UN ORIFICIO

CORREA DE DOS ORIFICIOS

Figura 41

Correas.

CORREA RÍGIDA

CORREA CON ABRAZADERA 108F41.EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.33

8.4.0 Abrazaderas de vigas Las abrazaderas de vigas se utilizan con colgadores suspendidos. La canalización se adjunta o despliega en el colgador. El colgador está suspendido mediante una varilla roscada. Se fija un extremo de la varilla roscada al colgador y el otro extremo a la abrazadera de viga. Posteriormente, la abrazadera de viga se adjunta a una viga. Podrá ver una abrazadera de viga con conjunto de soporte para conducto de cables en la figura 44.

ABRAZADERA DE VIGA

VARILLA ROSCADA 10BF44.EPS

9.0.0

♦

CONDUCTOS DE CABLES

Los conductos de cables son canales de metal laminado con cubiertas articuladas o atornillables desmontables. Al igual que otros tipos de canalizaciones, los conductos de cables se utilizan para

10BF42. EPS

Figura 42

Soporte de separación

COLGADOR EN T RAPECIO

CANAL DE ESQUELETO ELÉCTRICO 10BF43.EPS

Figura 43

Canales de esqueletos eléctricos.

Figura 44

Abrazadera de viga.

albergar cables eléctricos. Los conductos de cables se encuentran disponibles en varias longitudes: 1' (30,48 cm), 2' (60, 96 cm), 3' (91,44 cm), 4' (1,21 m), 5' (1,52 m) y 10' (3,04 m). Esta diversidad de longitudes disponibles permite que se puedan armar tramos de cualquier cantidad exacta de pies sin necesidad de cortar los conductos. Los conductos de cables se analizan específicamente en el artículo 376 del NEC. Tal como se especifica en la sección 376.22(A) del NEC, la suma de las áreas en corte de todos los conductores contenidos en cualquier sección en corte de un conducto de cables no debe exceder el 20 % del área del corte interior de un conducto de cables. Los factores de disminución de potencia, que se encuentran en la tabla 310.15 (B)(2)(a) del NEC, sólo se deben aplicar cuando la cantidad de conductores que transmiten corriente excede los 30, incluyendo conductores neutros clasificados como transmisores de corriente según lo especificado en la sección 310.15(B)(4) del NEC. Los conductores para señalización o los conductores controladores entre un motor y su arrancador se utilizan solamente para tareas de arranque y no se considerarán conductores que transmiten corriente. También se aclara en la sección 376.56 del NEC que los conductores, junto con los empalmes y derivaciones, deben ocupar un máximo del 75 % del área de corte del conducto de cables. En ningún conducto de cables se deberá instalar un conductor que supere la capacidad para la que fue diseñado el conducto. Asegúrese de leer el artículo 378 del NEC para conocer los requisitos relacionados con los conductos de cables no metálicos. La sección 376.23(A) del NEC exige que se apliquen las dimensiones de la tabla 312.6(A) del NEC cuando se desvíen conductores aislados en un conducto de cables. La sección 376.23(B) del NEC exige que se apliquen las condiciones de la sección 314.28 del NEC cuando se utilicen los conductos de cables como cajas de extensión de cables.

8.34 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

9.1.0 Canaletas auxiliares

NEC. Se debe tener presente que estas tablas se utilizan para canalizaciones en general. Estas tablas del NEC® y sus notas se suelen utilizar para determinar si se dispone de los materiales correctos para una instalación determinada. También se les utiliza para determinar si se pueden agregar conductores a un conducto de cables o canaleta existente. En muchas situaciones, resulta necesario efectuar extensiones desde los conductos de cables a los receptáculos de pared y dispositivos de control. En estos casos, la sección 376.70 del NEC especifica que estas extensiones se deben efectuar empleando cualquiera de los métodos presentados en el capítulo 3 del NEC, que incluye un medio para conexión a tierra de equipos. Finalmente, y según lo exigido en la sección 376.120 del NEC, los conductos de cables se deben marcar de tal manera que pueda verse el nombre o la marca comercial de sus fabricantes. Como puede ver en la figura 45, se necesita una amplia variedad de adaptaciones para conectar conductos de cables entre sí y a accesorios como cuadros de conmutación, tableros eléctricos y conductos.

Estrictamente, una canaleta auxiliar es un conducto de cables que tiene como objetivo añadir espacio de cableado en cuadros de conmutación, medidores y otros sitios de distribución. Las canaletas auxiliares se analizan específicamente en el artículo 366 del NEC. Incluso si algunas piezas que componen los conductos de cab_les y las canaletas auxiliares son idénticas, usted tiene que estar familiarizado con las diferencias en su uso. Las canaletas auxiliares se utilizan como piezas de conjuntos completos de artefactos (como cuadros de conmutación, centros de distribución y equipos de control). Sin embargo, una canaleta auxiliar sólo puede contener conductores o barras colectoras, pese a tener un aspecto idéntico a una canalización de metal de superficie que puede incluir dispositivos y equipos. A diferencia de las canaletas auxiliares, los conductos de cables representan un tipo de cableado porque se utilizan para transportar conductores entre puntos situados a una distancia considerable. Los valores permisibles de ampacidad para conductores aislados en conductos de cables y canaletas figuran en las tablas 310.16 y 310.18 del

CONDUCTO DE CABLES DE 4X4, DE 5' (1 ,52 M) DE LONGITUD

CAJA DE EMPALMES

CAJA DE DERIVACIÓN ENX

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ACCESORIO PARA EXTREMO DE CONDUCTO

CABLEADO DE CIRCUITO RAMAL

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ACOPLAMIENTO PARA CONDUCTO DE CABLES

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CUADRO DE CONMUTACIÓN

ACCESORIO DIVIDIDO 108F45.EPS

Figura 45

Diseño de un sistema de conductos de cables.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES_Y ACCESORIOS 8.35

9.2.0 Tipos de conductos de cables Los conductos de cables de tipo dueto rectangular se encuentran disponibles como cajas a la intemperie con cubierta articulada o con cubierta atornillable. Las longitudes típicas son: 1' (30,48 cm), 2' (60,96 cm), 3' (91,44 cm), 4' (1,21 m), 5' (1,52 m) y 10' (3,04 m). También se pueden conseguir en longitudes menores. Se permite el uso de cajas impermeables a la intemperie en entornos donde no se permite el ingreso de humedad a la canalización. Sin embargo, la caja impermeable no se debe confundir con la canalización desplegada impermeable, que posee una cubierta articulada. En la figura 46 se puede ver u na caja impermeable a la intemperie con cubierta lateral desmontable.

108F46.EPS

Figura 46

Caja impermeable a la intemperie.

Agrupamiento de conductores Cuando se agrupan conductores en un conducto de cable, sus campos magnéticos tienden a cancelarse, minimizando así la transferencia de calor por inducción en los conductores.

Las cajas a la intemperie impermeables de conductos de cables quedan expuestas la primera vez que se las instala. Siempre que resulte posible, se las coloca sobre cielorrasos o paredes aunque, en ocasiones, pueden quedar suspendidas del cielorraso. Tenga presente que en la figura 47, la caja a la intemperie tiene agujeros ciegos similares a los de las cajas de empalme. Una vez instalado el sistema de conductos de cables, los circuitos ramales se insertan provenientes de los tableros de distribución mediante conductos. El conducto se une al conducto de cables en el agujero ciego más conveniente. Los componentes de conductos de cables como las cruces de cajas a la intemperie, los codos internos de 90º y los conectores en T sirven como accesorios con las mismas funciones que en otros tipos de canalizaciones. Los accesorios se adjuntan al dueto empleando conectores deslizables.

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¿Conducto de cables o caja instalada a la intemperie? C;JRRJL INTERNO

Un conducto impermeable de cables para extender tiene una cubierta articulada que se muestra en esta figura. Una caja impermeable a la intemperie tiene una cubierta desmontable.

108SA1 1.EPS

8.36 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Toda adaptación se efectúa con tuercas y pernos o tornillos. Cuando ensamble conductos de cable, siempre coloque la cabeza del perno en el lado interno y la tuerca en el lado externo para que los conductores no descansen contra un borde afilado. Suele resultar conveniente ensamblar secciones del sistema de conductos de cables en el piso para luego elevar las secciones y colocarlas en la posición deseada. Podrá ver un despiece del corte de un conducto de cables en la figura 48. Tanto los accesorios como el dueto del conducto de cables se encuentran disponibles con cubiertas

atornillables, articuladas o a presión que permiten que se extiendan o retiren cables. El NEC ®especifica que los conductos de cables se pueden utilizar sólo para trabajos expuestos. En consecuencia, no se les puede emplear en instalaciones bajo pisos. Si se les utiliza para trabajos en exteriores, deben contar con una construcción impermeable correcta. Es importante aclarar que los conductos de cables no se deben instalar en sitios en los que queden sujetos a graves daños físicos, vapores corrosivos o en ubicaciones peligrosas.

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CONECTOR EN"U"

CAPUCHÓN

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Figura 47

Caja instalada a la intemperie.

CODO EN 45º BARRIDO DE CODO INTERNO EN 90º CONECTOR EN "U"

CANAL Y CUBIERTA DE 1' (30,48 cm), CON AGUJEROS CIEGOS

CONECTOR EN T CON CUBIERTA PREFABRICADA

CANAL Y CUBIERTA DE 1' (30,48 cm), MENOS AGUJEROS CIEGOS 10BF48.EPS

Figura 48

Secciones de conductos de cables.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.37

Las cajas a la intemperie de conductos de cables de deben instalar de modo que tengan apoyos a distancias que no superen los 5' (1,52 m). Cuando se utilicen soportes aprobados especialmente, la distancia entre los mismos no deberá exceder los 10' (3,04 m).

9.2. 1 Accesorios para conductos de cables Se dispone de muchos tipos diferentes de accesorios para conductos de cables, especialmente para el uso en ubicaciones expuestas y secas. En las siguientes secciones se explican los accesorios usados comúnmente en los trabajos eléctricos.

9.2.2 Conectores Los conectores (figura 49) se utilizan para unir secciones de conductos de cables y accesorios. Los conectores se deslizan en el interior del extremo de una sección de conducto y se fijan en su lugar con pernos y tuercas de escaso tamaño. Las ranuras de alineación permiten que el conector se mueva ligeramente hasta quedar a nivel con la superficie interior del conducto de cables. Una vez fijado el conector en su posición, se le puede atornillar al conducto de cables. De esta manera, se puede garantizar una conexión rígida y sólida. Los conectores tienen una articulación de fricción que permite abrir la cubierta del conducto de cables cuando resulta necesario.

9.2.4 Elementos en T Los accesorios en T (figura 51) se utilizan cuando se necesita una conexión en T en un sistema de conductos de cables. Se utiliza una conexión en T cuando los conductores de los circuitos pueden dividirse en varias direcciones. Las cubiertas y laterales de los accesorios en T se pueden retirar para poder acceder a los empalmes y derivaciones. Los accesorios en T se adjuntan a otras secciones del conducto de cables con conectores estándar.

9.2.5 Cruces Las cruces (figura 52) tienen cuatro orificios y se las adjunta a otras secciones de conductos de cables con conectores estándar. La cubierta queda fija en su lugar mediante tornillos y se la puede retirar fácilmente para extender cableados o efectuar conexiones.

--- - - AGUJERO CIEGO

108F50.EPS

Figura 50

Placa de extremo.

Figura 51

Accesorio en T.

Figura 52

Cruz.

9.2. 3 Placas de extremo Las placas de extremo, o placas de cierre (figura 50) se utilizan para sellar los extremos de un conducto de cables. Se las inserta en el extremo del conducto de cables y se sujetan con tornillos y pernos. Las placas de extremo contienen agujeros ciegos para que el conducto o cable pueda extenderse desde el conducto. 108F51.EPS

CONECTOR

CONDUCTO DE CABLES RANURAS DE ALINEACIÓN 10BF49.EPS

Figura 49

Conector.

108F52.EPS

8.38 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

9.2.6 Codos

9.3.1 Colgadores suspendidos

Los codos se utilizan para efectuar un doblez en el conducto de cables. Se encuentran disponibles en ángulos de 22½º, 45º o 90º, y pueden ser internos o externos. Se los adjunta a las secciones de conductos de cables con conectores estándar. Sus cubiertas y laterales se pueden retirar para instalar cables. Las esquinas interiores de los codos están redondeadas para evitar daños en el aislamiento de los conductores. Podrá ver un codo interno en la figura 53.

En muchos casos, el conducto de cables se cuelga de un cielorraso, viga u otro miembro estructural. En dichas instalaciones, se puede utilizar un colgador suspendido (figura 54) como soporte para el conducto de cables. El conducto de cables se adjunta o despliega en el colgador. El colgador está suspendido mediante una varilla roscada. Un extremo de la varilla se adjunta al colgador con tuercas hexagonales. El otro extremo de la varilla se adjunta a una abrazadera o anclaje de viga.

9.2. 7 Accesorios telescópicos Los accesorios telescópicos o deslizables se pueden utilizar entre tramos de conductos de cables. Los accesorios deslizables se adjuntan a tramos estándar con tornillos de fijación y se les suele ajustar entre entre ½" y 11½" (1,27 cm y 29,21 cm). Los accesorios deslizables tienen una cubierta desmontable para instalar cables y tienen un aspecto similar al de un niple.

9.3.2 Soportes triangulares Otro tipo de soporte utilizado para instalar conductos de cables es el soporte triangular (figura 55). Se trata de un soporte tipo L que se instala en una pared. El conducto de cables descansa sobre un soporte y se fija con tomillos o pernos. TUERCA HEXAGONAL

9.3.0 Soportes para conductos de cables Los tramos horizontales de conductos de cables se deben sujetar firmemente en cada extremo y con intervalos de no más de 5' (1,52 m) o, en el caso de tramos individuales que superen los 5' (1,52 m), en cada extremo o empalme, a menos que estén diseñados para otros intervalos de soporte. En ningún caso la distancia entre soportes deberá exceder los 10' (3,04 m), según la sección 376.30 del NEC. De ser posible, los conductos de cables se pueden instalar directamente sobre una superficie. De lo contrario, los conductos se fijan con colgadores o soportes.

108F54.EPS

F_igura 54

Colgador suspendido.

EL CONDUCTO DE CABLES SE UNE EN ESTE LUGAR

EL SOPORTE SE UNE ALA PARED EN ESTE LUGAR

108F53.EPS

Figura 53

Codo interno de 90º.

108F55.EPS

Figura 55

Soporte triangular.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.39 .

9.3.3 Colgadores estándar

9.4.0 Otros tipos de canalizaciones

Los colgadores estándar (figura 56) están compuestos por dos piezas. Las dos piezas se combinan de diferentes maneras para satisfacer distintas necesidades de instalación. El conducto de cables se fija al colgador con pernos y tuercas.

En esta sección se analizarán otros tipos de canalizaciones. Según el propósito específico para el que estén diseñadas, las canalizaciones incluyen receptáculos como canalizaciones de metal no metálicas para superficie y canalizaciones para uso bajo pisos.

9.3.4 Colgadores para conductos de cables Cuando se debe suspender en el aire un conducto de cables más grande, se puede utilizar un colgador para conductos de cables. Un colgador para conductos de cables sirve para suspender una sección de un puntal de un cielorraso, viga u otro miembro estructural. El puntal se suspende mediante varillas roscadas sujetas a abrazaderas de viga u otros anclajes para cielorraso, tal como se muestra en la figura 57.

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108F56.EPS

Figura 56

Colgador estándar.

9.4. 1 Canalizaciones metálicas y no metálicas Las canalizaciones de metal para superficie consisten de una amplia variedad de canalizaciones especiales diseñadas principalmente para transportar cableado eléctrico y de comunicaciones a sitios ubicados en la superficie de cielorrasos o paredes de los interiores de edificios. Las especificaciones de instalación de canalizaciones metálicas y no metálicas para superficie se enumeran en detalle en los artículos 386 y 388 del NEC, respectivamente. Todas estas canalizaciones se deben instalar en sitios secos e interiores. La cantidad de conductores, su amperaje y el área en corte permisible de los conductores, así como las regulaciones para canalizaciones de combinación, se especifican en las tablas 310.16 y 310.18 del NEC y en los artículos 386 y 388 del NEC. Uno de los usos de las canalizaciones de metal para superficie es proteger a los conductores que llegan a salidas no accesibles. Las canalizaciones metálicas y no metálicas de superficie se han dividido en subgrupos en base al propósito específico para el que fueron diseñadas. Existen tres canalizaciones para superficie pequeñas que se utilizan principalmente para extender circuitos eléctricos de un punto a otro. Además, se dispone de seis canalizaciones para superficie más grandes con una gama mucho

i---PUNTAL 108F57.EPS

Figura 57

Colgador para conductos de cables.

8.40 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

más amplia de aplicaciones. Los cortes típicos de las primeras tres canalizaciones más pequeñas se muestra en la figura 58. Los d iseños de can alizaciones de m etal para superficie adicionales se conocen como "canalizaciones panqueque" porque sus cortes planos tienen ese aspecto. Su uso principal es extender cableado eléctrico, de iluminación, telefónico o de señales por una planta hasta sitios alejados de las paredes o a una habitación (sin incrustarlos debajo del piso). Podrá ver una canalizació.n panqueque en la figura 59. También se dispone de canalizaciones de metal para superficie que albergan dos o tres canalizaciones diferentes de conductores. Se las conoce como de duetos gemelos o triples. Estas canalizaciones permiten colocar diferentes circuitos (como eléctricos y de señales) en la misma canalización. Las canalizaciones no metálicas se encuentran disponibles en diversos estilos. Las canalizaciones perimetrales que se muestran en la figura 60 se encuentran disponibles en tamaños que oscilan entre 3/4'' (1,90 cm) y más de 7" (17,78 cm) de ancho. Muchas de estas canalizaciones incluyen barreras que les permiten albergar cableado de baja tensión y cableado eléctrico a la vez. La cantidad y los tipos de conductores que se pueden instalar y la capacidad de una canalización para superficie en particular se debe calcular y hacer coincidir con los requisitos del NEC ®, según lo analizado anteriormente. Las tablas 310.16 a 310.19 del NEC se utilizan para las canalizaciones para superficie del mismo modo que para los conductos de cables. En el caso de instalaciones de canalizaciones para superficie con más de tres conductores por cada canalización, se deberá consultar específicamente la tabla 310.15 (B )(2)(a) del NEC.

11/32" (2,61

cm)

+ 1 7/ 32" {3,09 cm)

+ 2 1/ 32" {5,15 cm)

108F58.EPS

Figura 58

Canalizaciones para superficie más pequeñas.

Figura 59

Canalización panqueque.

Figura 60

Ejemplos de canalizaciones para superficie.

108F59.EPS

9.4.2 Conjuntos con varías salidas Los fabricantes ofrecen una amplia variedad de canalizaciones para superficie con varias salidas. Su función es albergar receptáculos y otros dispositivos dentro de la canalización. Cuando se utilizan canalizaciones para superficie de esta manera, al conjunto se le conoce como conjunto con varias salidas. Los conjuntos con varias salidas (figura 61) se analizan detalladamente en el artículo 380 del NEC. Los sistemas con varias salidas se cablean en el campo o vienen precableados de fábrica.

9.4. 3 Sistemas de postes Existen muchas. situaáiones en las que los circuitos de energía y otros circuitos eléctricos deben ser transportados desd_e sistemas de cableado

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.41

.. 18 10BF61.EPS

Figura 61

Conjunto con varias salidas.

aéreos hasta dispositivos que no se encuentran ubicados cerca de salidas de pared o circuitos de control existentes. Este tipo de cableado se utiliza normalmente en espacios de oficinas de planta abierta en los que se instalaron cajas individuales como divisores temporales. Se utilizan postes para este propósito. Los postes suelen venir en longitudes adecuadas para .cielorrasos de 10' (3,04 m), 12' (3,65 m) y 15' (4,57 m). En la figura 62 se muestra una base de poste básica.

Figura 62

108F62.EPS

Poste de electricidad.

Canalizaciones para superficie CAHHJL JNTEHN())

Las canalizaciones para superficie con varios canales se utilizan comúnmente en aplicaciones de redes informáticas, para proporcionar conductores que suministren corriente alterna a las computadoras; también se usan en cableados telefónicos y en otras instalaciones de baja tensión .

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108SA12.EPS

8.42 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

9.4.4 Sistemas bajo el piso

Este método de cableado permite colocar un escritorio o mesa en cualquier sitio sabiendo que siempre quedará sobre (o muy cerca de) una línea de conductos. El método de cableado para líneas de iluminación y energía entre gabinetes y las cajas de empalme de la canalización puede ser: conductos, canalización bajo piso, codos en pared y conectores para gabinetes. El artículo 390 del NEC analiza la instalación de canalizaciones bajo piso.

Los sistemas de canalizaciones bajo el piso se desarrollaron para proporcionar un medio práctico para llevar conductores de iluminación, energía y señalización a gabinetes y consolas. Las canalizaciones bajo el piso se encuentran disponibles en longitudes de 10' (3,04 m) y anchos de 4" y 8" (10,16 cm y 20,32 cm). Las secciones se fabrican con insertos espaciados cada 24" (60,96 cm). Los insertos se pueden retirar para instalar salidas. Esto se explica en el artículo 390 del NEC.

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8

9.4.5 Canalizaciones de pisó de metal tipo celular

NOTA

Una canalización de piso de metal tipo celular es un tipo de construcción de piso diseñada para ser usada en edificios con estructura de acero. En estos edificios, los miembros estructurales que sirven de apoyo al piso entre las vigas están compuestos por acero laminado enrollados con forma. Estas formas se combinan para crear celdas, o pasadizos cerrados, que se extienden por todo el edificio. Las celdas tienen varias formas y tamaños, según la resistencia estructural necesaria. Las celdas de este tipo de construcción de piso forman las canalizaciones, tal como se muestra en la figura 64.

Los insertos se deben instalar de manera que )) queden a nivel con el piso terminado.

Las cajas de empalme se utilizan para unir secciones de canalizaciones bajo piso. También se utiliza un conducto con canalizaciones bajo piso empleando un conector de canalización a conducto (adaptador para conducto). Podrá ver un dueto de canalización bajo piso típico con adaptaciones en la figura 63.

ENGANCHES

CONECTOR DE GABINETES CODO VERTICAL

CONDUCTO SIN TERMINAR ESTÁNDAR DEL SISTEMA DEL ALIMENTADOR

ACOPLADOR DEL SOPORTE

ADAPTADOR PARA CONDUCTOS

Figura 63

108F63.EPS

Dueto de canalización bajo piso.

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Figura 64

Corte transversal de un piso de tipo celular.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.43

Las conexiones a las celdas se efectúan con cabezales que se extienden por todas las celdas. Un cabezal conecta sólo las celdas que serán utilizados como canalizaciones por los conductores. Es necesario incluir una caja de empalme o adaptación de acceso en cada empalme en que se conecte un cabezal a una celda. Se pueden utilizar dos o tres cabezales independientes, que se conecten a diferentes grupos de celdas, para diferentes sistemas. Por ejemplo: los sistemas de luz y energía y de señalización, además de los teléfonos público tendrían un cabezal independiente cada uno. Se utiliza una adaptación en codo especial para extender los cabezales hasta el equipo de distribución de una pared o columna. El artículo 374 del NEC analiza la instalación de canalizaciones de piso de metal de tipo celular.

9.4. 6 Canalizaciones de piso de concreto de tipo tubular El término piso de concreto de tipo celular premoldeado hace referencia a un tipo de piso utilizado en la construcción de estructura de acero, estructura de concreto y soporte de pared. En este tipo de sistema, los miembros del piso se premoldean con vacíos huecos que forman celdas uniformes y curvas. Las celdas forman las canalizaciones, que se pueden adaptar con accesorios para ser usadas como canalizaciones bajo piso. Un piso de concreto de tipo celular premoldeado es ignífugo y no requiere mayores tratamientos. Los miembros de un piso de concreto reforzado premoldeado forman el piso estructural y reposan sobre vigas o paredes portantes. Las conexiones a las celdas se efectúan con cabezales que se fijan al piso de concreto premoldeado. El artículo 372 del NEC analiza la instalación de canalizaciones de piso de concreto de tipo celular.

1O.O.O

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BANDEJAS PORTACABLES

Las bandejas portacables funcionan como soporte para conductores y tuberías (consulte el artículo 392 del NEC). Una bandeja portacables tiene la ventaja de permitir un fácil acceso a los conductores y, en consecuencia, se presta para instalaciones en las que añadir o retirar conductores constituye una práctica habitual. Las bandejas portacables se fabrican con aluminio, acero y fibra de vidrio. Las bandejas portacables se encuentran disponibles en dos formas básicas: tipo escalera y tipo canal. Las bandejas escalera, como su nombre lo implica, están compuestas por dos canales paralelos conectados por hileras. Las de tipo canal están compuestas por dos cana-

les paralelos (rieles laterales) con una parte inferior corrugada y ventilada o corrugada y sólida. (También se dispone de una bandeja portacables con riel central especial para ser usada en aplicaciones livianas como cableados telefónicos o de sonido. Analizaremos este tipo de bandeja portacables con más detalle en el Nivel 2). Las bandejas portacables se encuentran disponibles comúnmente en longitudes de 12' y 24' (3,65 m y 7,31 m). Suelen venir con anchos de 6" (15,24 cm), 9" (22,86 cm), 12" (30,48 cm), 18" (45,72 cm), 24" (60,96 cm), 30" (76,20 cm) y 36" (91,44 cm) y profundidades de carga de 4" (10,16 cm), 6" (15,24 cm) y 8" (20,32 cm). Las bandejas portacables se pueden utilizar en la mayoría de las instalaciones eléctricas. Las bandejas portacables se pueden utilizar en espacios de cielorrasos para manejo del aire, pero sólo como soporte de los métodos de cableado permitidos en dichos espacios por la sección 300.22 (C)(l) del NEC. Además, las bandejas portacables se pueden utilizar en ubicaciones clase 1, división 2 según la sección 501 .l0(B) del NEC. Las bandejas portacables también se pueden utilizar sobre un cielorraso suspendido que no se utilice como espacio para manejo del aire. Algunos fabricantes ofrecen una bandeja portacables de aluminio recubierta con PVC para instalaciones en entornos cáusticos. Podrá ver un sistema de bandeja portacables típico con accesorios en la figura 65. La instalación de cables en una bandeja de cables queda definida por el NEC®. Lea el artículo 392 del NEC para familiarizarse con los requisitos y restricciones del NEC ® para una instalación segura de cables en una bandeja portacables. Las bandejas portacables metálicas que sirven de soporte para conductores eléctricos se deben conectar a tierra según los requisitos del artículo 250 del NEC. Cuando se utilizan sistemas debandejas portacables de acero o aluminio como conductores de puesta a tierra de equipos, se deben cumplir todas las condiciones de la sección 392.7 del NEC.

Bandejas portacables y conductos de cables ¿Cuál es la diferencia entre un conducto de cables y una bandeja portacables? ¿Qué clases de conductores esperaría encontrar en una bandejas portacables ? ¿Y en un conducto de cables?

8.44 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

l) ¡ADVERTENCIA! No pise, trepe ni camine sobre una bandeja portacables.

10.1.0 Accesorios para bandejas portacables Los accesorios para bandejas portacables son parte del sistema de bandejas portacables y proporcionan un medio para cambiar la dirección o la dimensión de las diferentes bandejas. Podrá ver algunos de los usos de elementos en T horizontales y verticales, dobleces horizontales y verticales, cruces horizontales, reductores, franjas de barrera, cubiertas y conectores para cajas en la figura 65.

10.2.0 Soportes para bandeja portacables Las bandejas portacables se suelen fijar de una de cinco formas : suspensión con varilla directa, montaje sobre trapecio, colgadas en el centro, montaje en pared y montaje sobre estructuras de tuberías.

10.2. 1 Suspensión con varilla directa El método de suspensión con varilla directa para fijar bandejas portacables utiliza varillas roscadas y abrazaderas de colgador. Uno de los extremos de la varilla roscada se conecta al cielorraso u otra estructura superior. El otro extremo se conecta a abrazaderas de colgador que se fijan a los rieles laterales de la bandeja portacables. Podrá ver un ensamble con suspensión de varilla directa en la figura 66.

Sistemas de bandejas portacables CiL?RJL JNfERNO

Los sistemas de bandejas portacables deben ser continuos y estar conectados a tierra. Una de las ventajas de utilizar un sistema de bandejas portacables es que facilita la expansión o modificación del sistema de cableado luego de la instalación. A diferencia de los sistemas de conductos, se pueden agregar o modificar hilos simplemente incorporándolos y extendiéndolos (o levantándolos y extrayéndolos) en la bandeja.

108SA13. EPS

MÓDULO ES261 08-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.45

Leyenda 1. BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 2. BANDEJA PORTACABLES TIPO CANAL VENTILADA 3. PLACA DE EMPALME RECTA 4. DOBLEZ HORIZONRAL DE 90º, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 5. DOBLEZ HORIZONTAL DE 45º, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 6. T HORIZONTAL, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 7. CRUZ HORIZONTAL, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 8. DOBLEZ EXTERIOR VERTICAL DE 90º, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 9. DOBLEZ EXTERIOR VERTICAL DE 45º, BANDEJA PORTACABLES TIPO CANAL VENTILADA

10. DOBLEZ INTERIOR VERTICAL DE 30º, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 11. SEGMENTO DE DOBLEZ VERTICAL (VBS) 12. T VERTICAL HACIA ABAJO, BANDEJA PORTACABLES TIPO CANAL VENTILADA 13. REDUCTOR IZQUIERDO, BANDEJA PORTACABLES TIPO ESCALERA 14. CONECTOR DE CAJA TIPO BASTIDOR 15. SECCIÓN RECTA DE LA FAJA DE BARRERA 16. CUBIERTA DE BANDEJA CON REBORDES SÓLIDA 17. SECCIÓN RECTA DEL CANAL VENTILADO 18. BANDEJA PORTACABLES TIPO CANAL, DOBLEZ EXTERIOR VERTICAL DE 90º 10BF65.EPS

Figura 65

Sistema de bandejas portacables.

10.2.2 Montaje sobre trapecio y soporte colgado en el centro

VARILLA ROSCADA

10BF66.EPS

Figura 66

Suspensión de varilla directa.

El montaje sobre trapecio de la bandeja portacables es similar al montaje por suspensión con varilla directa. La diferencia radica en el método que se utiliza para fijar la bandeja portacables a las varillas roscadas. Un miembro estructural (normalmente un canal o puntal de acero), se conecta a los soportes verticales para brindar un aspecto similar a un columpio o trapecio. La bandeja portacables se instala sobre el miembro estructural. Con frecuencia, se utiliza el lado inferior del puntal o larguero para fijar conductos. Podrá ver un ensamble por montaje sobre trapecio en la figura 67.

8.46 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Un método similar al montaje sobre trapecio es un soporte de bandeja colgado en el centro. En este caso, sólo se utiliza una varilla y se la centra entre los rieles laterales de la bandeja portacables.

10.2.3 Montaje sobre pared El montaje sobre pared consiste en fijar la bandeja portacables de cables con miembros estructurales adjuntos a la pared (figura 68). Este método de soporte se suele utilizar en túneles y otras instalaciones subterráneas o protegidas en las que grandes cantidades de conectores interconectan equipos que están separados por grandes distancias. 108F68.EPS

10.2.4 Montaje sobre estructura de tuberías

Figura 68

Las estructuras de tuberías son bastidores estructurales que se utilizan para soportar tuberías que interconectan equipos en instalaciones industriales en exteriores. Usualmente, parte del espacio de la estructura se reserva para conductos y bandejas portacables. El montaje sobre estructura de tuberías de una bandeja portacables se suele utilizar cuando el cableado de distribución y eléctrico se extiende sobre un área de gran superficie.

le ofrecemos maneras correctas de almacenar canalizaciones que lo ayudarán a evitar daños costosos, ahorrar tiempo en la identificación de canalizaciones almacenadas y reducir las probabilidades de que se registren lesiones personales. Normalmente se emplean estructuras de tubería para almacenar conductos. Las estructuras proporcionan soporte para evitar dobleces, concavidades, deformaciones, rayones o imperfecciones en las superficies de los conductos. La mayoría de las estructuras posee compartimientos en los que se pueden separar diferentes tipos y tamaños de conductos para poder identificarlos y seleccionarlos fácilmente. Los compartimientos de almacenamiento de las estructuras suelen estar elevados para evitar daños que podrían ocurrir a nivel del piso. Los conductos que se almacenan a nivel del piso pueden ser dañados con facilidad por las personas y por otros materiales o equipos del área.

11.0.0

♦

ALMACENAMIENTO DE CANALIZACIONES

Implementar métodos correctos y seguros para almacenar conductos, conductos de cables, canalizaciones y bandejas portacables podrá parecer una tarea sencilla, pero el empleo de técnicas incorrectas de almacenamiento puede derivar en tiempo perdido y en daños a las canalizaciones, así como en lesiones personales. A continuación

VARILLA ROSCADA

Montaje sobre pared.

VARILLA ROSCADA

TRAPECIO

COLGADO EN CENTRO 10BF67.EPS

Figura 67

Montaje sobre trapecio y soporte colgado en el centro.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.47

Los extremos de conductos almacenados se deben sellar para ayudar a prevenir la contaminación y los daños. Los extremos de los conductos se pueden cubrir con tapas, cintas o tapones. Siempre inspeccione la canalización antes de almacenarla para asegurase de que esté limpia e intacta. Resulta desalentador ir a buscar una canalización para un trabajo y descu:t,rir que está sucia o dañada. Además, asegúrese de que la canalización se almacene de modo seguro, para que cuando alguien venga a buscarla para ejecutar un trabajo, no se desplome de su lugar de una manera que pudiera generar lesiones. Para evitar la contaminación y corrosión de canalizaciones almacenadas, se las debe cubrir con tela alquitranada u otro revestimiento adecuado. También se las debe alejar de materiales no compatibles (como productos químicos peligrosos). Los conductos de cables, las canalizaciones de metal para superficie y las bandejas portacables siempre se deben almacenar lejos del piso, en tablas, en un área sobre la cual no caminen las personas ni sobre la que funcionen equipos. Caminar o correr sobre canalizaciones dobla el metal y las vuelve inutilizables.

12.0.0

♦

TRATO DE CANALIZACIONES

Las canalizaciones se fabrican según especificaciones estrictas. Se pueden dañar fácilmente si se tratan con negligencia. Desde el momento en que se entrega una canalización en un sitio de obra hasta finalizada la instalación, se deben utilizar técnicas de trato correctas y seguras. Las siguientes son algunas pautas básicas para tratar las canalizaciones, que lo ayudarán a evitar daños o contaminación: • Nunca arrastre una canalización para descargarla de un camión de entrega ni por otros tramos de canalizaciones. • Nunca arrastre una canalización por el terreno o piso. De hacerlo, se podrían generar daños en los extremos. • Conserve las tapas de protección de las roscas en su lugar cuando trate o transporte canalizaciones de conductos. • Mantenga las canalizaciones alejadas de cualquier material que pudiera contaminarlas durante la manipulación. • Rotule los extremos de tramos extensos de canalizaciones cuando las transporte al sitio de obra. • Nunca deje caer ni arroje una canalización al piso cuando trate con ella.

• Nunca golpee una canalización contra otros objetos cuando la transporte. • Siempre se deben transportar tramos largos de una canalización entre dos personas. Asegúrese de que ambos se encuentren del mismo lado y de que la carga esté equilibrada. Cada persona deberá encontrarse aproximadamente a 1/4 de cada extremo. Ambas personas deberán levantar y bajar la canalización al mismo tiempo.

13.0.0

♦

SISTEMA DE DUCTOS

En el vocabulario habitual de la jerga de la electricidad, un dueto es una canalización cerrada, o carrilera, a través de la que se pueden extender conductores o cables. Básicamente, se habla de un sistema de duetos. Sin embargo, los sistemas de duetos subterráneos incluyen bocas de inspección, bóvedas de transformadores y elevadores. Existen varios motivos para extender líneas eléctricas de modo subterráneo en vez de por aire. En algunas situaciones, una línea aérea de alta tensión resultaría peligrosa; o bien, el espacio podría no ser adecuado. Por motivos estéticos, los panes de arquitectura podrían exigir líneas enterradas en toda una subdivisión o comunidad planificada. Es posible que ya existan túneles (o que estén planificados) para transportar líneas de vapor o agua. En cualquiera de estas situaciones, las instalaciones subterráneas son apropiadas. Los cables subterráneos se pueden enterrar directamente en el terreno o extenderse a través de túneles o canalizaciones, incluidos conductos y duetos reconocidos. En la construcción subterránea, un sistema de duetos proporciona un pasadizo seguro para líneas eléctricas, cables de comunicaciones, o ambos. En edificios, se construyen canalizaciones subterráneas y canalizaciones de piso tipo celular para proporcionar un sistema de duetos de modo que se pueda ofrecer suministro eléctrico en un área de gran superficie. Como electricista, usted debe conocer los métodos aprobados de construcción de sistemas de duetos subterráneos. También debe saber cómo evitar posibles peligros eléctricos tanto en la construcción original como en el mantenimiento. Resulta esencial comprender las limitaciones y los requisitos impuestos sobre el tendido de cables a través de canalizaciones y duetos subterráneos y de piso tipo celular.

13.1.0 Duetos subterráneos Un dueto está compuesto por un conducto o un sistema de duetos aprobado (como HDPE) colocado en una zanja y cubierto con tierra o concreto. La profundidad mínima a la que se debe

8.48 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

colocar el dueto se determina empleando la tabla 300.5 del NEC. Encerrar el dueto en concreto u otros materiales brinda solidez mecánica y ayuda a disipar el calor. En la figura 69 se muestra un banco de duetos en su lugar y listo para el relleno. En este caso, se le cubrirá con concreto. Se instalan bocas de inspección con intervalos regulares en un tramo de conducto subterráneo. En la figura 70 se muestra una boca de inspección con cuerdas de jalado instaladas y atadas en preparación para la instalación del conductor. Las bocas de inspección brindan acceso a través de gargantas (a veces llamadas chimeneas). A nivel del terreno, o a nivel de la superficie de la calle, una tapa de boca de inspección cierra el área de la boca de inspección de manera hermética. Una línea de duetos puede estar compuesta sólo por uno o por varios conductos, y cada uno transporta una determinada longitud de cable de una boca de inspección a la siguiente. Las bocas de inspección proporcionan un espacio apropiado para la instalación y el mantenimiento de cables. Los trabajadores ingresan a una boca de inspección desde arriba. En una boca de inspección de dos vías, los cables ingresan y salen en sólo dos direcciones. Hay bocas de inspección de tres y de cuatro vías. Frecuentemente, las bocas de inspección están ubicadas en la intersección de dos calles, de modo que se puedan utilizar para cables que salen en cuatro direcciones. Las bocas de inspección suelen construirse con ladrillos o concreto. Su diseño debe brindar suficiente espacio para el drenaje de agua y para que los trabajadores puedan desplazarse en su interior. En ocasiones, se incluye una apertura similar conocida corno caja de inspección para empalmar en líneas de duetos de dos vías laterales. · Las bóvedas de transformadores albergan transformadores, reguladores de voltaje, protectores de redes, medidores y disyuntores. Un cable puede terminar en una bóveda de transformador. Otros cables terminan en la subestación del cliente o corno elevadores que se conectan con líneas aéreas.

¡ADVERTENCIA! Tome las debidas precauciones cuando trabaje con materiales de duetos que no conozca. En instalaciones más antiguas, es posible que se hayan utilizado duetos de amianto/cemento. Es necesario contar con la debida certificación para extraer o modificar el amianto.

Los conductos no metálicos rígidos pueden ser de PVC (cloruro de polivinilo), PE (polietileno) o estireno. Corno este tipo de conducto se encuentra disponible en longitudes de hasta 20' (6,09 rn), se necesitan menos acoplamientos que en otros tipos de sistemas de duetos. El PVC es popular porque es fácil de instalar, requiere menos mano de obra que otros tipos de conductos y tiene un costo económico.

108F69.EPS

Figura 69

Banco de duetos.

Figura 70

Boca de inspección.

13.2.0 Materiales de los duetos Las líneas de duetos subterráneas puede ser de fibra, cerámica vitrificada, metal rígido o conductos no metálicos; o bien, concreto vertido. El diámetro interior del sistema de duetos correspondiente a un trabajo específico queda determinado por el tamaño d.el cable que se insertará en el dueto. La mayoría de los tipos de sistemas de duetos se encuéntran\ disponibles que tamaños que oscilan entre 2" y 6" (5,08 cm y 15,24 cm), de diámetro interior.

108F70.EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.49

13.3.0 Dueto de concreto monolítico

ENCOFRADOS DE MADERA

Los duetos de concreto monolítico se instalan en el sitio de obra. Se pueden formar varias líneas de duetos con núcleos o espaciadores de tuberías de goma. Estos núcleos se pueden retirar una vez fijado el concreto. Un molde con tu,bos de acero, conocido como bote, también se puede utilizar para formar duetos. Se le jala lentamente a través de la zanja sobre un riel a medida que se vierte concreto desde arriba. El sistema de duetos de concreto vertido fabricado con cualquiera de esos métodos es relativamente costoso, pero ofrece la ventaja de crear un interior muy limpio sin residuos que puedan descomponerse. El método de núcleo de goma resulta especialmente útil para curvar o hacer girar parte de un sistema de duetos.

ALETAS PARA ,____....._.,___ SOPORTE DE DISPOSITIVOS

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La instalación de conductos y cajas varía según el tipo de construcción. En esta sección se analizan algunos de los requisitos especiales para albañilería y concreto, estructuras de metal, madera y construcción con acero estructural.

14.1.0 Albañilería y concreto Construcción montada a nivel En un entorno de construcción con concreto reforzado, los conductos y las cajas se deben incrustar en el concreto para lograr una superficie nivelada. Se pueden usar cajas comunes pero se prefiere el uso de cajas especiales para concreto disponibles en profundidades de hasta 6" (15,24 cm). Estas cajas tienen orejas especiales mediante las que se clavan en los encofrados de madera para verter el concreto. Cuando las instale, rellene las cajas ligeramente con papel para evitar que se filtre el concreto. En la figura 71 se muestra una caja instalada.

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13.4.0 Cable en dueto

14.0.0 ♦ MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN

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Uno de los tipos de duetos más populares es el cable en dueto. Este tipo de dueto viene de fábrica con cables ya instalados. El dueto viene en un carrete (reel) y se puede extender fácilmente en la zanja. Los cables instalados se pueden retirar en el futuro, si fuese necesario. Este tipo de dueto, debido a la forma en la que se ofrece, reduce la necesidad de accesorios y acoplamientos. Se utiliza con mucha frecuencia para sistemas de iluminación urbana.

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ALETAS ESPECIALES PARA CLAVAR CAJAS A LOS ENCOFRADOS

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Figura 71

Instalación montada a nivel en concreto.

La construcción a nivel también se puede ejecutar sobre paredes de concreto existentes, pero para esto se debe cincelar un canal y apertura de caja, anclar la caja y el conducto para después volver a sellar la pared. Para lograr una construcción a nivel con paredes de albañilería, el método más aceptable es que el electricista trabaje estrechamente con el albañil que coloca los ladrillos. Cuando los ladrillos llegan a la elevación conveniente para la salida, las cajas se ejecutan tal como se muestra en la figura 72. En la figura puede verse un aro de baldosa elevado o cubierta de dispositivo para cajas. En la figura 73 se muestra una caja para albañilería que no necesita extensión ni aro de yeso profundo para traerla a la superficie.

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NOTA

El electricista debe trabajar con el albañil para l) asegurarse de que la caja reciba una lechada de cemento y se selle correctamente.

Posteriormente, se acoplan las secciones del conducto en tramos cortos [4' o 5' (1,21 m o 1,52 m)]. Esto se debe a que al albañil le resulta poco práctico manejar ladrillos sobre secciones de conducto de más de 10' (3,04 m).

8.50 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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Figura 72

Caja con aro elevado.

Figura 74

Punzón para pies de metal.

¡ADVERTENCIA! Al cortar o punzonar pies de metal se pueden crear bordes afilados. Evite todo tipo de contacto que pueda derivar en cortes .

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Figura 73

Caja de tres puntos para concreto.

-14.2.0 Entornos con pies de metal Las paredes con pies de metal son un método de construcción popular para las paredes interiores de edificios comerciales. Las estructuras de pies de metal están compuestas por pies acanalados de metal relativamente delgados, construidos generalmente con acero galvanizado y con una dimensión general equivalente a los pies de madera de 2 x 4. El cableado en este tipo de construcción es relativamente sencillo si se le compara con la albañilería. El conducto EMT y el cable MC son el tipo más común de método de cableado para entornos con pies de metal. Los pies de metal suelen tener una buena cantidad de orificios prepunzonados que se pueden utilizar para pasar el conducto. Si no encuentra un orificio prepunzonado en el sitio necesario, se pueden perforar orificios fácilmente en el pie de metal con un cortador de orificios o punzón para agujeros ciegos (figura 74).

Las cajas se pueden fijar al pie de metal con tornillos autoperforantes o con alguno de los muchos tipos de soportes para cajas disponibles . El conducto EMT se apoya sobre los pies de metal utilizando correas para conductos u otros métodos aprobados. Es importante que el conducto quede sujeto firmemente para facilitar el tendido de conductores a través de las tuberías. Las cajas se instalan sobre los pies de metal, de manera que cada caja quede a nivel con las paredes terminadas. Se debe conocer el espesor de la pared terminada para fijar correctamente las cajas a los pies de metal. Por ejemplo, si la pared terminada será un muro de albañilería sin mortero de ¾" (1,58 cm), la caja se debe sujetar de modo que sobresalga ¾" (1,58 cm) del pie de metal. ¡ADVERTENCIA! Cuando utilice una pistola de tornillos o un taladro a batería para montar cajas sobre pies, mantenga la mano con la que sostiene la caja alejada de la pistola o del taladro para evitar lesiones.

Según la sección 300.4(B)(1) del NEC, un cable NM que atraviese pies de metal se debe proteger con reductores o arandelas aislantes específicos (figura 75). De esta manera se protegerán los cables de la fricción del jalado (durante la instalación) y del peso del cable y las vibraciones (luego de la instalación).

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.51

14.3.0 Entorno con estructura de madera En el pasado, el uso de conductos rígidos en divisiones y cielorrasos era una operación que consumía mucho tiempo. Los conductos para paredes de poco espesor facilitan y aceleran el trabajo, en gran medida debido a los tipos de accesorios especialmente adaptados para ellos. En la figura 76 se muestran dos métodos para extender conductos para paredes de poco espesor en estos sitios: perforación y ejecución de muescas en maderos. Cuando se barrena, se deben perforar orificios lo suficientemente grandes como para que se pueda insertar la tubería entre los pies. La tubería se corta bastante corta, creando

108F75.EPS

Figura 75

Cable NM protegido por arandelas aislantes.

Los tramos horizontales de EMT se pueden apoyar sobre aperturas en miembros de estructura y con intervalos que no superen los 10' {3,04 m) siempre que se sujeten firmemente a una distancia máxima de 3' {0,91 m) en cada uno de sus puntos de terminación.

Se puede desplegar EMT a través de viguetas de madera cuando los bordes de los orificios perforados se encuentran a menos de 1¼" (3, 17 cm) del borde más cercano del pie, o bien, cuando los pies se inserten sin necesidad de una placa de acero.

Sección 358.30(8) del NEC

Sección 300.4(A) del NEC

EMT

TABLERO

EMT

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VIGUETAS

LJ Se debe sujetar firmemente el EMT cada 1O' (3,04 m) y a no más de 3' (0,91 m) de cada caja de salida, caja de diospositivos, gabinete, cuerpo de conducto u otra terminación.

Cuando no resulte práctico sujetar EMT en edificios terminados o paredes preterminadas, los tramos sin acoplamientos de EMT se pueden instalar con guías.

Sección 358.30(A) y(B) del NEC

Sección 358.30(A) del NEC, Excepción 2

Los tramos sin acoplamientos de EMT se pueden sujetar a una distancia máxima de 5' (1 ,52 m) de un punto de terminación cuando los miembros estructurales no permitan la sujeción natural a una distancia máxima de 3' (0,91 m). Sección 358.30(A) del NEC, Excepción 1 108F76.EPS

Figura 76

Instalación de cables o conductos en un edificio con estructura de madera.

8.52 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

así la necesidad de varios acoplamientos. La EMT se puede doblar ligeramente hacia abajo mientras se la enrosca a través de los orificios en los p ies. El barrenado es el método preferido.

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¡ADVERTENCIA!

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18CJ

Siempre utilice lentes de seguridad cuando barrene madera.

La sección 300.4 del NEC analiza los requisitos para evitar daños físicos en los conductores y cableados en miembros de madera. Al mantener el borde del orificio perforado a 11/4'' (3,17 cm) del borde más cercano del pie, es poco probable que los clavos penetren en el pie lo suficiente como para dañar los cables. En los códig?s. de construcción se pueden consultar los reqmsitos máximos para orificios barrenados o con muescas en los pies. La sección 300.4(A)(1) del NEC exige el uso de una placa de acero o reductor de al menos 1/ 1t (0,15 cm) de espesor o una placa de acero específica cuando se instale el cableado a través de miembros de madera barrenados que se encuentren a menos de 11/4'' (3,17 cm) del borde más cercano. Vea la figura 77. También se requieren placas de clavos para proteger los conductores en todos miembros de madera con muescas, según la sección 300.4(A)(2) del NEC.

La excepción en el NEC ®permite que se instalen IMC, RMC, PVC y EMT a través de orificios barrenados o extendidos en muescas que se encuentren a menos de 11/4'' (3,17 cm) del borde más cercano sin placa de acero o reductor. Debido a su efecto debilitador sobre la estructura, se debe recurrir a las muescas sólo cuando sea absolutamente necesario. Las muescas deben ser tan angostas como sea posible y en ningún caso de mayor profundidad que 1/ 6 del espesor de un madero portante. Un madero portante sostiene viguetas de piso u otros pesos.

PLACA DE ACERO PARA QLAVOS - -- ~

108F77.EPS

Figura 77

Placa para clavos de acero.

Además, no perfore ni realice muescas en otros tipos de maderos mecanizados sin antes verificar las hojas de especificaciones.

14.4.0 Edificios de metal Muchos edificios comerciales e industriales son estructuras prefabricadas con soportes estructurales de acero, y techados y revestimientos fabricados con láminas de metal de poco calibre (figura 78). El conducto se puede extender a través de los miembros estructurales que soportan el techo. La secció1i 30O.4(E) del NEC establece que el cableado de tipo canalización o cable en ubicaciones expuestas u ocultas debajo del entablado del techo de lámina de metal corrugada deben ser instalados y apoyados de manera que la superficie exterior más cercana del cable o canalización se encuentre a no más de 11/z" (3,81 cm) de la superficie más cercana del entablado del techo. La estructura del techo puede consistir de vigas y correas (figura 79) o en viguetas de acero de alma abierta (figura 80).

NOTA Siempre consulte al arquitecto antes de hacer alguna muesca o perforación.

Algunas vigas doble "T" de madera se fabrican con agujeros ciegos perforados en su alma y con una separación aproximada de 12" (30,48 cm). Nunca perfore ~l ala de la viga, ni haga una muesca, ni corte otr~s aberturas en el alma sin consultar antes la h~já de especificaciones del fabricante.

108F78.EPS

Figura 78

Construcción de metal.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.53

CORREA DE TECHO CORREA DEL ALERO

SALIENTE~

SISTEMA DE TECHO

MARCO RÍGIDO

CASIO

(

MARCO DE VIGA CONTINUO

ALTURA DEL ALERO

MARCO EXTREMO DE POSTE Y VIGA

~

POSTE DE ESQUINA

SISTEMA DE PARED

APUNTALAMIENTO DE VARILLAS

PERNOS DE ANCLAJE

108F79.EPS

Figura 79 .

Sistema de techo con vigas y correas.

No se deben perforar las vigas y las correas; en consecuencia, el conducto se sostiene desde las vigas de metal mediante dispositivos de anclaje diseñados especialmente para tal propósito. Los soportes se fijan a las vigas o apoyos y poseen abrazaderas para afirmar el conducto a la estructura. Todos los tramos de conductos deben encontrarse a plomada porque están expuestos. Los dobleces deben ser correctos y tener un aspecto sencillo y prolijo. El conducto de metal rígido se exige frecuentemente en edificios de metal. ·s i una gran cantidad de conductos pasa por el mismo camino, se utilizan sistemas de tipo puntal. En ocasiones, a estos sistemas se les conoce como sistemas Unistrut® (Unistrut® es un fabricante de estos sistemas). Otro fabricante de sistemas tipo puntal es B-Line Systems. Ambos son muy similares. Estos sistemas utilizan un miembro tipo canal que puede sostener conductos desde el cielorraso usando apoyos de varillas roscadas para el canal, tal como se muestra en la figura 81. El canal del puntal también se puede fijar a paredes de albañilería para sostener tramos verticales de conductos, conductos de cables y diversos tipos de cajas.

108FB0.EPS

Figura 80

Soportes para techo con vigueta de acero de alma abierta.

8.54 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

¿ Qué tiene mal esta fotografía?

108SA14.EPS

Figura 81

Sistema de puntales de acero.

Resumen para unificar contenidos Piense en el esfuerzo relacionado con el diseño de una instalación industrial de magnitud. Si usted tuviera que diseñar un complejo de gran envergadura como el que se muestra aquí, ¿por dónde comenzaría y por qué?

108SA15.EPS

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.55

1. El conducto de metal no flexible para aplicaciones más livianas y de mayor uso es _ _. a. la tubería eléctrica metálica b. el conducto de metal rígido . c. el conducto de aluminio d. RMC recubierto con plástico

7. Los anclajes para martillar están diseñados para ser usados en _ _. a. madera b . pies de metal c. concreto d. acero estructural

2. Los conectores de EMT y RMC son intercambiables. a. Verdadero b . Falso

8. La sección 376.56 del NEC limita el contenido de un conducto de cables a no más del del área en corte del conducto de cables. a. 40% b. 60% c. 75% d . 90%

3. Como el espesor de la pared de _ _ es inferior al de un conducto rígido, se le suele conocer como conducto para pared de poco espesor. a. IMC b. EMT c. RMC d. conducto de acero rígido galvanizado

4. RMC está fabricado con _ _ a. hierro fundido b. acero o aluminio c. cobre o aluminio d. PVC 5. Un cuerpo de conducto tipo LB tiene una

cubierta sobre _ _ a. la izquierda b. la derecha c. la parte posterior d. ambos costados 6. El dispositivo utilizado para proteger conductores de los bordes afilados de un conducto cuando ingresa a una caja se conoce como _ _ a. reductor b . contratuerca c. acoplamiento d. niple

9. Las canalizaciones diseñadas para extender conductores por un piso sin tener que incrustarlos en el piso se conocen como

a. b. c. d.

canalizaciones de tipo celular duetos de canalización vías de duetos de tipo celular canalizaciones panqueque

10. ¿ Cuál de las siguientes regulaciones se aplica a la perforación de viguetas o vigas maestras de madera? a. Una vigueta sólo se puede perforar con aprobación del fabricante. b. Sólo se pueden perforar en el tercio central. c. El orificio debe encontrarse al menos a 1" (2,54 cm) de un borde. d . El diámetro del orificio no debe exceder la mitad de la profundidad de la viga maestra o vigueta.

8.56 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

En este módulo se analizaron los diversos tipos de canalizaciones, cajas y accesorios, junto con sus usos y procedimientos de instalación. El propósito principal de las canalizaciones es albergar cables eléctricos que se utilizan para distribución de energía, comunicaciones o transición de señales electrónicas. Las canalizaciones brindan pro-

1

tección al cableado e incluso un medio para identificar un tipo de cable de otro cuando se extienden de manera paralela entre sí. Este proceso exige una planificación correcta para poder satisfacer las necesidades actuales, permitir la expansión a futuro y lograr un aspecto limpio y ordenado.

Notas -- - - - - - - - -

-

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.57

· ·, .Cµest_i9nc1rio ~e·:. términos.clavé .· : l. Un área de _ __ _ _ es aquella a la que se puede acceder para efectuar servicio técnico o reparaciones.

2. Cuando un componente se encuentra en un(a) _ _ _ _ _ _, no está encerrado permanentemente por la estructura o terminación de un edificio. 3. Cuando un material cumple con los requisitos de una agencia de regulación, se dice que es _ _ __ _

,J

7. De manera similar a las tuberías, un(a) ______ es una canalización curva que alberga conductores. . 8. Un(a)_ __ _ _ es un doblez efectuado en un tramo de conducto para alterar su dirección. 9. ___ _ __ son canales encerrados que se utilizan para albergar cables. 10. ______ son canales de acero diseñados para instalar cables eléctricos.

4. ______ es una agencia de regulación que evalúa y aprueba componentes y equipos eléctricos.

11. Un(a) _ _ __ _ es la conexión de dos o más conductores.

5. Un(a) _ _ _ _ _ es el alambre utilizado para hacer una vía de conexión. a tierra continua entre el equipo y el suelo.

12. Un punto intermedio en un circuito principal en el que se conecta otro cable para suministrar corriente eléctrica a otro circuito se llama ______

6. _ _____ son estructuras rígidas, suspendidas o montadas, que se utilizan para soportar conductores eléctricos.

13. Los conectores eléctricos que se pueden exponer a la intemperie se alojan en cajas largas y estrechas o ______

Términos clave del oficio Accesible Alambre de empalme Aprobado Bandeja portacables Caja instalada a la intemperie

Canalizaciones Conducto Conductos de cables Derivación Doblez de menos de 90º

8.58 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Empalme Ubicación expuesta Underwriters Laboratories, Inc. (UL)

Leonard "Skip" Layne Rust Constructors lnc.

¿Por qué decidió dedicarse profesionalmente a la electricidad? · Creo que la electricidad me eligió a mí. Mi padre fue · contratista durante varios años antes de cerrar su negocio y aceptar un trabajo como superintendente de electricidad en la Rust Engineering Company. Eso sucedió cuando yo tenía nueve años. Después de que me llevaran por todo el país durante los años siguientes mientras trabajaba como aprendiz en los proyectos de mi padre en mis vacaciones de verano de la universidad, no podía pensar en dedicarme a otra cosa. Cuéntenos sobre su experiencia como aprendiz. Nunca asistí a clases formales como aprendiz. Probablemente hay varias personas en este grupo que podrían decir que ya lo sospechaban. Mi educación en electricidad la obtuve de la exposición laboral y de diversos cursos y seminarios de electricidad e ingeniería a los que asistí con el paso de los años. Me alegra poder decir que todavía sigo aprendiendo y que he aprendido mucho trabajando en el Comité de Electricidad del NCCER y al asociarme con otros expertos en la materia. ¿Qué cargos ha desempeñado en la industria? Comencé como aprendiz de campo en una planta de neumáticos de Madison (Tennessee), en 1959. He ocupado cinco cargos: aprendiz, jornalero, ingeniero de campo, gerente de puesta en marcha y superintendente. Pasé unos años presupuestando obras y hace ya varios fiños establecí un Departamento d.e Cont;rol de Materiales para otro contratista sin afiliació~ obligatoria a sindicatos. Fui gerente del grupo de controles de proyecto en un

proyecto nuclear para otro contratista del mismo tipo. Incluso durante algunos años fui vicepresidente de una empresa contratista para plantas de tratamiento y servicios subterráneos. ¿ Cuál podría ser es el principal factor para lograr el éxito? Nunca se debe dejar de aprender. Hay que trabajar duro. Yo he tenido que trabajar dieciséis horas al día en obra y en oficinas para poder cumplir con los cronogramas e incorporar cambios. Hay que hacer lo que se nos pide y hacerlo bien. ¿Qué implica su empleo actual?

Mi cargo dice que soy el gerente de Ingeniería de Rust Constructors, pero al no tener un título definitivo termino haciendo todo lo que la compañía necesite de mí. Califico las licencias eléctricas de la compañía en los diecisiete estados en los que trabajamos. Recientemente, Rust ofreció mis servicios como voluntario a la Gulf Coast Workforce Iniciative, una iniciativa comercial de estilo mesa redonda para capacitar a 20.000 nuevos trabajadores de la construcción para el área de la Costa del Golfo devastada por los huracanes Katrina y Rita. ¿Qué sugerencias le puede ofrecer a una persona que

recién ingresa a la actividad? Que pase por todos los salones de clases que pueda. Que culmine los cuatro niveles del Programa Eléctrico de NCCER mientras trabaja en la actividad. Que haga preguntas e intente que le asignen tantas tareas nuevas y diferentes como pueda. Todos nuestros contratistas ABC más importantes cuentan con excelentes programas de capacitación en supervisión y es necesario cursarlos después de la capacitación práctica. Que se adapte y siga aprendiendo.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.59

John Autrey Trident Technical College

¿Qué cargos ha desempeñado en la industria? Hice carrera en la Marina de EE.UU. y me jubilé después de 28 años de servicio. En la Marina, tenía a mi cargo el mantenimiento de sistemas electromecánicos y electrónicos complejos, dicté cursos de electricidad y electrónica en las escuelas vocacionales de la Marina, asumí cada vez más responsabilidades y, finalmente, me ofrecieron el cargo de Chief Warrant Officer (técnico en jefe). Como tal, administré los trabajos de reparación y solución de problemas en manos de 125 técnicos y 13 talleres individuales en un centro de reparaciones en tierra y me desempeñé como oficial de reparaciones eléctricas y electrónicas en buques de superficie. Después de jubilarme de la Marina en 1992, obtuve una licencia como electricista maestro y contratista eléctrico en Carolina del Sur e hice diversos trabajos como tal. En 1996, me contrató el Trident Technical College como coordinador de programa para el Programa de Electricidad y Electrónica Industrial. Además, soy entrenador maestro NCCER certificado, instructor práctico en electricidad y presto servicios como SME en el Comité de Electricidad del NEC.

¿Cuál podría ser el principal factor para lograr el

éxito? · Disfrutar verdaderamente de mi trabajo y -en cada acción que realizo- confiar plenamente en mis habilidades y mi competencia. ¿Qué implica su empleo actual? Soy responsable de todos los aspectos de la currícula, programación y secuenciación de las clases del programa, soy asesor de estudiantes y enlace con la industria para capacitación tanto generalizada como especializada para sus técnicos de mantenimiento. ¿Qué sugerencias le puede ofrecer a una persona que recién ingresa a la actividad? Que se esfuerce al máximo por hacer su trabajo lo mejor que pueda, en vez de limitarse a lo mínimo indispensable. Que no tenga temor de hacer preguntas y que aproveche cada oportunidad que se le presente para ampliar o progresar en sus conocimientos. En pocas palabras, que sea profesional en su trabajo y en su actitud.

8.60 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Accesible: pieza a la que se puede acceder, por ejemplo, para fines de mantenimiento o reparaciones. Alambre de empalme: alambre utilizado para hacer una vía de conexión a tierra continua entre el equipo y el suelo. Aprobado: que cumple con los requisitos de los organismos regulatorios correspondientes. Bandejas portacables: estructuras rígidas que se utilizan para sostener los conductores eléctricos. Conocidas como "cable tray" en inglés. Caja instalada a la intemperie (trough, en inglés): caja larga y angosta .utilizada para albergar conexiones eléctricas que pueden estar expuestas al ambiente. Canalizaciones: canales cerrados diseñados expresamente para sostener alambres, cables o barras colectoras, con funciones adicionales, según lo autorizado en el NEC®.

Conducto: canalización redonda, similar a una tubería, que alberga a los conductores. Conductos de cables: cajas de acero diseñadas para instalar cables y alambres eléctricos. Derivación: punto intermedio en un circuito principal en el que otro cable se conecta para suministrar corriente eléctrica a otro circuito. Doblez de menos de 90º: doblez en un conducto, generalmente de menos de 45º, que se utiliza para cambiar la dirección del conducto. Empalme: conexión de dos o más conductores. Ubicación expuesta: no cubierta permanentemente por la estructura o la terminación de un edificio; puede instalarse o extraerse sin dañar la estructura. Underwriters Laboratories, Inc. (UL): una agencia que evalúa y aprueba componentes y equipos eléctricos.

MÓDULO ES26108-08 ♦ CANALIZACIONES Y ACCESORIOS 8.61

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

Benfield Conduit Bending Manual, segundo edición. Overland Park (Kansas): EC&M Books. National Electrical Code® Handbook, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

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Estación Forest Park-DeBaliviere En este proyecto de expansión de Metrolink en el centro de St. Louis se utilizó concreto en cantidades abundantes, más de 500 pies (152,40 m) de puentes sobre alcantarillas de concreto, con la instalación de tres túneles de 1.400 píes (426,72 m) lineales y la construcción de un túnel para peatones por debajo de una vía pública principal. La expansión, inaugurada en agosto de 2006, les ofrece a los clientes de Metrolink una nueva línea férrea liviana de 8 millas (12 ,87 km) .

ES26109-08

ES26109-08

Conductores y cables Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden: 1.0.0

Introducción

2.0.0

Conductores y aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3

.. ...... . .... ... ... . . . . ...... ........ 9.3

3.0.0

Cómo instalar conductores en sistemas de conductos . ..... 9.18

Gener

ades

Un conductor es la sección de un cable que transporta energía, junto con su aislamiento. Los electricistas pasan mucho tiempo instalando conductores. Los conductores se deben seleccionar e instalar muy cuidadosamente. Al momento de seleccionar el conductor correcto para el trabajo, los electricistas disponen de muchas opciones: material conductor, ampacidad, tipo de aislamiento y codificación con colores. El National Electrical Code®regula el color de los conductores que se pueden utilizar como conductores de puesta a tierra o con conexión a tierra. La buena calidad de una instalación de conductores depende del uso de la herramienta correcta para la situación. En ocasiones, se requieren equipos eléctricos para instalar conductores de gran tamaño en canalizaciones cerradas. Los conductores más pequeños se pueden instalar manualmente con una herramienta común llamada cinta guía o pasacable. La instalación de conductores puede resultar peligrosa y los electricistas deben tomar todas las medidas de seguridad necesarias. Las instalaciones de conductores se deben planificar cuidadosamente para finalizar el trabajo correctamente y sin que ocurran lesiones en los obreros ni daños en los conductores.

►

Nota: National Electrical Code®y NEC®son marcas comerciales registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y a NEC® de este módulo corresponden a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente l. A partir de las marcas en los cables, describir

el material del aislamiento y la cubierta, el tamaño y tipo de los conductores, la cantidad de conductores, la temperatura operativa, el voltaje nominal y los usos permitidos. 2. Determinar la ampacidad permisible de un conductor para una aplicación determinada. 3. Identificar los requisitos del NEC®para la codificación con colores de los conductores. 4. Instalar conductores en un sistema de canalización.

ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

e

Términos clava dllt oiicio Ampacidad Cabrestante Cinta guía

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos

1 D A D

ES26107-08 Doblado manual

Pistón pasacable Sujetador para cables

ES26106-08 Cajas de dispositivos

N ES26105-08 Introducción al

Materiales n~ o - s

1

National Electrical Codr:P

l. Lápiz y papel

V

E L

ES26104-08 Teoría eléctrica

2. Una copia de la última edición del National Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

N

o Prerrequisitos

ES26102-08 Seguridad eléctrica

Antes de comenzar con este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 al ES26108-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo y hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza en el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 109CMAP.EPS

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN

2.1.1 Sistema AWG

Como electricista, deberá seleccionar el cable correcto para un trabajo en particular. También deberá extender este cable a través de los tramos de conductos para hacerlo llegar a su destino. En este módulo estudiaremos los diferentes tipos de conductores y aislamiento de conductores. También analizaremos cómo se califican y clasifican estos conductores en el NEC® y los diferentes métodos utilizados para tender estos conductores a través de tramos de conductos.

El sistema AWG utiliza números para identificar a los diferentes tamaños de cables (figura 1). Cuanto mayor sea la cifra, menor será el área en corte del cable. Cuando mayor sea el área en corte de la sección de un conductor que transporta corriente, mayor será la cantidad de corriente que podrá conducir el cable. Los números AWG varían entre 50 y l; posteriormente O, 00, 000 y 0000 (uno cero [1/0], dos cero [2/0], tres cero [3/0] y cuatro cero [4/0]). Todo cable que supere el valor 0000 se identifica por su área en milésimas de pulgada circulares. Los tamaños de cable inferiores al número 18 AWG suelen ser sólidos pero, en algunos casos, pueden ser trenzados. Los tamaños de cable número 6 AWG o superiores son trenzados. En el caso de cables que superen el número 16 AWG, el tamaño se marca sobre el aislamiento

2.0.0

♦

CONDUCTORES Y AISLAMIENTO

El término conductor se utiliza de dos maneras. Para describir la sección que transporta corriente de un cable y para describir al cable compuesto por una sección que transporta corriente y a su cubierta externa (aislamiento). En este módulo y a menos que se especifique lo contrario, el término conductor se utilizará para describir al conjunto, que incluye tanto al aislamiento como a la sección que transporta corriente. Los conductores cuentan con identificaciones exclusivas según su tamaño y material de aislamiento. El tamaño hace referencia al área en corte de la sección del cable que transporta corriente. La ampacidad se ve afectada por el material y el tamaño el conductor, el aislamiento y el sitio de instalación.

(figura 2). En la tabla 8 del capítulo 9 del NEC se brinda información descriptiva sobre los tamaños de cables. Nuevamente, tenga presente que todos los cables inferiores al número 6 están disponibles como cables sólidos o trenzados. Los tamaños de cables número 6 o superiores se presentan sólo como trenzados. Se fabrican cables sólidos superiores al número 6; sin embargo, el N EC® sólo permite el uso de cables sólidos en una canalización en el caso de calibres inferiores al número 8 (sección 310.3 del NEC) .

2.1.0 Tamaño de cables Los tamaños de cables se expresan en números de calibre. El sistema estándar de tamaños de cables utilizado en Estados Unidos es el AWG (American Wire Gauge).

2.1.2 Trenzado Según la tabla 8 del capítulo 9 del NEC, los calibres número 18 a número 2 tienen 7 filamentos; los calibres número 1 a 4/ 0 tienen 19 filamentos y los calibres de 250 kcmil a 500 kcmil tienen

~

~

~

~

18

16

14

12

~ 10

~ ~ ~ • • •

~ 8

~

~~~~~ ~~~~~ ~~ ~~~~~ ~~~

6

4

3

2

109F01.EPS

Figura 1

Comparación de calibres de cables (ampliados), del número 18 al número 1 AWG.

9.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Tamaño de cables ¿Por qué el tamaño de los cables es un factor crítico en un sistema de cableado? Además de la carga, ¿qué otros factores pueden determinar el tamaño de un cable? ¿Qué puede suceder cuando no se dimensiona un cable correctamente para una carga determinada?

37 filamentos. El propósito del trenzado es incrementar la flexibilidad del cable. La terminación de calibres de cables sólidos superiores al número 8 en cajas de derivación, interruptores de desconexión y tableros no sólo resultaría muy difícil sino que, además, generaría daños en el equipo y en el aislamiento del cable. Jalar conductores sólidos en conductos situados en las proximidades de dobleces podría representar un grave problema y causar daños en el equipo en el caso de calibres superiores al número 8. El motivo para elegir 7, 19 y 37 filamentos para conductores trenzados es que resulta necesario que el conductor sea flexible y casi redondo. Para que un conductor sea flexible, · cada filamento no debe ser demasiado grande. En la figura 3 se muestra cómo se configuran estos conductores. Los conductores de aluminio (figura 4) se diseñan con trenzado compacto.

sería dimensionarlo como una función de su área en corte expresada en pulgadas cuadradas. Según la tabla 8 del capítulo 9 del NEC, el área en corte de un conductor de 250 kcmil es de 0,260 pulgadas cuadradas (167 cm2). Si se debe dimensionar un conductor según el área en corte, resulta mucho más sencillo expresar su tamaño en milésimas de pulgada circulares (o en miles de milésimas de pulgada circulares) que en pulgadas cuadradas.

@ FILAMENTO 7

2. 1.3 Milésimas de pulgada circulares Una milésima de pulgada circular es un círculo con un diámetro de 1 mil. Una mil equivale a 0,001 pulgadas (0,02 cm) (1 milésima de pulgada). Cuando el tamaño del cable es de 250 kcmil, el área en corte de la sección que transporta corriente equivale a 250.000 círculos con un diámetro de 0,001 pulgadas (0,02 cm). Quizás parezca un modo algo torpe para dimensionar un cable a primera vista; sin embargo, la alternativa

MARCA

FILAMENTO 19

FILAMENTO 37 109F03.EPS

Figura 3

Configuraciones con filamentos.

Figura 4

Conductores de aluminio.

Df TAMAÑO DE HILO 109F04.EPS

109F02.EPS

Figura 2

Marcas para indicar el tamaño del cable.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.3

2.2.0 Ampacidad La ampacidad es la corriente en amperios que puede transportar un conductor de manera continua bajo las condiciones de uso sin exceder su temperatura nominal. Las ampacidades de los conductores en condiciones determinadas de uso se enumeran en las tablas 310.16 a 310.19 del NEC. La tabla 310.16 del NEC cubre los conductores con capacidades nominales de hasta 2.000 voltios con no más de tres conductores instalados en una canalización o cable o con entierro directo en la tierra, en base a una temperatura ambiente de 30 ºC (86 ºF). La tabla 310.17 del NEC cubre conductores de aluminio o de aluminio con revestimiento de cobre de hasta 2.000 voltios en los que los conductores se utilicen como conductores sencillos al aire libre, en base a una temperatura ambiente de 30 ºC (86 ºF). Las tablas 310.18 y 19 del NEC se aplican a conductores con temperaturas nominales operativas de 150 ºC a 250 ºC (302 ºF a 482 ºF), utilizados tanto en canalizaciones o cables, o como conductores sencillos al aire libre, en base a una temperatura ambiente de 40 ºC (104 ºF).

Ejemplo: Determinar la ampacidad de un conductor 12 Cu (cobre) THW. Solución: 25 amperios (según la tabla 310.16 del NEC).

2.3.0 Material de conductores El material más común de los conductores es el cobre. Se utiliza cobre debido a su excelente conductividad (baja resistencia), facilidad de uso y valor. El valor de un material como componente del cable queda determinado por diversos factores como la conductividad, el costo, la disponibilidad y la facilidad de trabajo. 2.3.1 Conductividad

El término "conductividad" describe la facilidad (o dificultad) que presenta un conductor al paso

de la corriente eléctrica. Si un conductor tiene baja resistencia, su conductividad es elevada. La plata es uno de los mejores conductores dada su baja resistencia y elevada conductividad. El cobre tiene una conductividad elevada y es más económico que la plata. El aluminio, otro material de buena conductividad, también es una buena alternativa como material de conductores. La conductividad del aluminio es de aproximadamente dos tercios la del cobre.

2.3.2 Costo El costo indefectiblemente es un factor que contribuye en la selección de un material para una aplicación determinada. Con frecuencia, se puede seleccionar un material económico como conductor aunque sus propiedades físicas sean inferiores a las de un material más costoso. Tal es el caso de la preferencia del cobre sobre el platino. El costo del platino es muy elevado y no se necesita pensar mucho para darse cuenta de que el cobre es una mejor alternativa. La elección entre cobre y aluminio suele ser más difícil. 2.3.3 Disponibilidad

La disponibilidad de un material suele ser un motivo de preocupación al momento de seleccionar componentes para un trabajo. En el caso de los cables, la industria de la minería suele controlar la disponibilidad de las materias primas. Eso podría generar escasez de algún material en particular. La disponibilidad de una sustancia como el cobre o el aluminio afecta el precio del producto terminado (cable de cobre o de aluminio).

2.3.4 Facilidad de trabajo Es aconsejable seleccionar un material que requiera menos uso de herramientas y sea más fácil de trabajar. Los conductores de aluminio son más livianos que los de cobre para un mismo tamaño. Son mucho más flexibles que los conductores de cobre y, en general, son más fáciles de trabajar. Sin embargo, la terminación de conductores de aluminio suele exigir el uso de herramientas especiales y de un tratamiento de las

••• Sobrecalentamiento ¿Qué sucede cuando se sobrecalienta un aislamiento? ¿Qué factores afectan la ampacidad de un conductor aislado?

9.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

superficies de terminación con algún material antioxidante. El empalme y la terminación de conductores de aluminio suele exigir un mayor grado de entrenamiento por parte del electricista que en el caso de un cable de cobre. Esto se debe parcialmente al hecho de que el aluminio se expande y contrae más que el cobre con los cambios de temperatura.

2.4.0 Aislamiento de conductores El primer intento de aislar cables se efectuó a principios del 1800, durante el desarrollo técnico del telégrafo. El aislamiento se diseñó para brindar protección física más que eléctrica. El aislamiento eléctrico no era un tema de importancia porque el telégrafo funcionaba con corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) de bajo voltaje. Este tipo inicial de aislamiento consistía de una sustancia compuesta por cáñamo alquitranado o fibra de algodón y laca, y se utilizaba principalmente para proteger de las inclemencias climáticas a las líneas de distribución de larga distancia que llegaban a minas, sitios industriales y ferrocarriles. Algunos de los primeros sistemas de distribución de electricidad utilizaban la técnica de perilla y tubo para instalar el cable. El cable solía estar desnudo y se le tendía y envolvía en perillas cerámicas que se adjuntaban a la estructura de la construcción. Cuando se necesitaba tender cable a través de miembros estructurales, se le hacía a través de tubos de cerámica. Se perforaba la pieza estructural (usualmente de madera), se insertaba el tubo a presión en el orificio y se tendía el cable a través del orificio del tubo. Si bien puede parecer muy peligroso, todavía existen casas antiguas en pie con cableado de este tipo instalado a principios del 1900, en perfecto estado de funcionamiento. La técnica de perilla y tubo se utilizó hasta 1957 en algunas áreas, cuando fue reemplazada por los conductores aislados. El conductor con conexión a tierra o neutro en servicios aéreos puede estar desnudo. En más, el conductor con puesta a tierra concéntrico del cable tipo SE puede estar desnudo si se le utiliza como cable de entrada en servicio. Sin embargo, todos los conductores que transportan corriente (incluido el conductor con puesta a tierra) deben estar aislados si se les utiliza en el interior de construcciones, o después del primer dispositivo de protección contra sobrecorriente. En la tabla 310.13(A) del NEC se presentan datos de aplicación y construcción sobre la amplia gama de conquctores individuales aislados de 600 voltios reconocidos por el NEC®, con

CARRIL /JY!EHNO

Terminación de cable de aluminio Se deben tomar cie rtas precauciones para utilizar conectores listados al momento de terminar un cable de aluminio. Todas las conexiones de aluminio también exigen el uso de un compuesto antioxidante. Algunos conectores vienen prerrevestidos con compuesto; otros requieren que se lo agregue. Asegúrese de revisar los conectores antes de comenzar la instalación.

la correspondiente designación con letras utilizada para identificar a cada tipo de conductor aislado.

2.4. 1 Termoplástíco El termoplástico es un material aislante popular y efectivo. Los siguientes termoplásticos se utilizan ampliamente: • PVC (cloruro de polivinilo): el material base utilizado para la fabricación de aislamiento de cableados TW y THW. • PE (polietileno): un excelente material para protección contra las inclemencias del tiempo utilizado principalmente para aislar cables de control y comunicaciones. No se le utiliza para conductores de alta tensión (de más de 5.000 voltios). • XLP (polietileno con enlace cruzado): un PE con mejores cualidades de resistencia al calor y la humedad. Se utiliza para cableados THHN, THWN y THHW y en muchos cables de alta tensión. • Nylon: se utiliza principalmente como material para cubiertas. Un cable de construcción THHN tiene un revestimiento exterior de nylon. • Teflon®: aislamiento resistente a temperaturas elevadas. Se utiliza ampliamente en el cableado telefónico con un pleno (en situaciones en las que otros conductores aislados requieren tendido de conductos).

2.4.2 Termoestable Muchos materiales termoplásticos se deforman con el calor. Los materiales termoestables conservan su forma pese al calor. Ejemplos de aislamientos termoestables: RHH, RHW, XHH, XHHWySIS.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.5

2.4.3 Codificación con letras

Tabla 1 Códigos de aislamiento

El aislamiento de conductores aplicado a cables de construcción se codifica con letras. Generalmente, pero no siempre, las letras indican el tipo de aislamiento o su calificación ambientaL Los tipos de aislamiento de conductores descritos en este módulo serán los indicados en la parte superior de la tabla 310.16 del NEC. Las diversas designaciones de aislamiento se indican en la tabla 1.

Letra B E

F H N

p R

s T

NOTA Todo conductor utilizado en un sitio húmedo (vea la definición en Sitio, Húmedo, en el artículo 100 del NEC) se debe listar para se r usado en sitios húmedos. Se supone que todo tramo de conducto subterráneo queda expuesto a la infiltración de agua y, en consecuencia, se trata como sitio húmedo.

u w X

z TW FEP FEPB MI

MTW

2.4.4 Codificación con colores Se utiliza un código de colores para poder identificar cables según el color del aislamiento. De esta manera, se facilita la instalación y la correcta conexión de los cables. A continuación le ofrecemos un código de colores típico:

• Cable de dos conductores: un cable blanco o gris, un cable negro y un cable de puesta a tierra (usualmente desnudo) • Cable de tres conductores: un cable blanco o gris, uno negro, uno rojo y un cable de puesta a tierra • Cable de cuatro conductores: idéntico al cable de tres conductores, más un cuarto cable (azul) • Cable de cinco conductores: idéntico al cable de cuatro conductores, más un quinto cable (amarillo) El conductor de puesta a tierra puede estar desnudo, ser de color verde, o verde con una franja amarilla. Los códigos de color para cables de energía se muestran en la figura 5.

PFA RH RHH RHW SA SIS TBS TFE THHN THHW THW THWN UF USE XHH XHHW

zw

Descripción Trenza Etileno o Entrada Fluorinado o Alimentador (Feeder) Apto para calor o Retardador de llamas Nylon Propileno Hule Silicona o Sintético Termoplástico Subterráneo Apto para inclemencias climáticas Polietileno con enlace cruzado Etileno modificado tetrafluoroetileno Termoplástico apto para inclemencias climáticas (60 ºC o 140 ºF) Propileno etileno fluorinado Propileno etileno fluorinado con trenza de vidrio Aislamiento mineral Termoplástico resistente a la humedad, el calor y el aceite Perfluoroalcoxi Hule apto para el calor (75 ºC o 167 ºF) Hule apto para el calor y retardador de llamas Hule apto para el calor y las inclemencias climáticas (75 ºC o 167 ºF) Silicona Sintético resistente al calor Silicona trenzada termoplástica Politetrafluroetileno extendido Termoplástico resistente al calor Termoplástico resistente al calor y la humedad Termoplástico resistente al calor y la humedad Termoplástico apto para el calor y las inclemencias climáticas con cubierta de nylon Alimentador subterráneo Entrada subterránea del servicio Termoestable Termoestable apto para el calor y las inclemencias del tiempo, retardador de llamas Etileno modificado tetrafluoroetileno apto para las inclemencias climáticas 109T01 .EPS

Aislamiento de conductores ¿Cuáles son las funciones del aislamiento de un conductor? ¿En qué condiciones se permiten conductores sin aislamiento en el NEC®?

Tipos de aislamiento Utilice la tabla 310.13(A) del NEC para identificar dos tipos de aislamiento que resulten adecuados para sitios húmedos.

9.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Codificación con colores de conductores subterráneos Si bien el NEC®no exige el uso de conductores subterráneos que transportan corriente codificados con colores, ¿por qué podría resultar aconsejable utilizarlos de todos modos?

AMARILLO LADO DE ALTO VOLTAJE O CABLE VIVO

AZUL ROJO NEGRO

NEUTRO O PUESTAA TIERRA

PUESTAA TIERRA

BLANCO { GRIS

DESNUDO O VERDE; O VERDE { CON FRANJA AMARILLA CABLE DE CINCO CONDUCTORES

CABLE DE CUATRO CONDUCTORES

CABLE DE TRES CONDUCTORES

CABLE DE DOS CONDUCTORES

109F05.EPS

Figura 5

Códigos de colores para aislamiento de cables de energía típicos.

El NEC® no exige codificación con colores de conductores sin puesta a tierra a menos que exista más de un sistema con voltaje nominal [sección 210.S(C) del NE C] . Los conductores sin puesta a tierra pueden ser de cualquier color excepto blanco, gris o verde; sin embargo, se recomienda codificar los conductores con los colores descritos en este documento. De hecho, muchas especificaciones de la construcción exigen codificación con colores. Es más, en un secundario de cuatro cables conectado en delta con el punto medio de una fase conectado a tierra para suministrar cargas de iluminación y similares, el conductor de fase con mayor voltaje a tierra se debe identificar con una terminación exterior de color naranja, con rótulos o con algún otro medio efectivo. Dicha identificación se debe

colocar en cada punto en el que se efectúe una conexión en caso de que también exista un conductor con puesta a tierra. En la mayoría de los casos, se utiliza una cinta naranja en todos los puntos de terminación si se da esa condición.

2.4.5 Capacidades nominales de los cables Un factor crítico al momento de seleccionar conductores es su temperatura operativa máxima. Tenga presente cómo y cuándo se utilizará un conductor de modo que no se exceda la temperatura nominal límite (máxima) del conductor. La temperatura operativa de un conductor queda determinada por la temperatura ambiente, el flujo de corriente del conductor (se incluye la corriente armónica), el flujo de corriente en conductores

Codificación con colores Las designaciones con colores son buenos indicadores pero nunca confíe ciegamente en ellos. Siempre protéjase probando los circuitos con un voltímetro.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.7

agrupados (que eleva la temperatura ambiente) y la velocidad o lentitud con la que se disipa el calor en el medio circundante (factor que se ve afectado por el aislamiento del conductor). Otro factor importante que se debe considerar al momento de seleccionar e instalar conductores es dónde finalizará el conductor. La temperatura nominal de la terminación puede lirrútar la ampacidad permisible del conductor. La cantidad de corriente que puede transportar un conductor de manera segura y, en consecuencia, la temperatura segura máxima que puede alcanzar el conductor, queda determinada generalmente por el tamaño del conductor (diámetro en milésimas de pulgada circulares), la temperatura ambiente (alrededores), la cantidad de conductores en un agrupamiento y el sitio en el que se instalan los conductores (canalizaciones, conductos, duetos, de manera subterránea, etc.). La selección de los conductores se basa en gran medida en la temperatura nominal del cable. Este requisito es extremadamente importante y es la base de un funcionamiento seguro de los conductores aislados. Tal como se indica en la tabla 310.13(A) del NEC, los conductores tienen varias temperaturas nominales (60 ºC, 75 ºC, 90 ºC, etc.). Como las tablas 310.16 a 310.19 del NEC se basan en una temperatura ambiente supuesta de 30 ºC (86 ºF), las ampacidades de los conductores se basan en la temperatura ambiente más el calor (I2R) generado por el conductor antes el paso de corriente. En consecuencia, el tipo de aislamiento utilizado en el conductor es lo primero a tener en cuenta para determinar la ampacidad máxima permitida del conductor. Por ejemplo: un conductor de cobre 3/ 0 THW que deberá utilizarse en una canalización tiene una ampacidad de 200 según la tabla 310.16 del NEC. Con una temperatura ambiente de 30 ºC, el conductor queda expuesto a esta temperatura cuando no pasa corriente. Como un conductor con aislamiento THW tiene una temperatura nominal de 75 ºC, permite un incremento de temperatura de 45 ºC (75 - 30) ante el paso de corriente. Si la temperatura ambiente excede los 30 ºC, la capacidad de carga-corriente máxima del conductor se debe reducir proporcionalmente (consulte

los "factores de corrección" al pie de la tabla 310.16 del NEC) de modo que la temperatura total (ambiente más aumento de temperatura del conductor por flujo de corriente) no exceda la temperatura nominal del aislamiento del conductor (60 ºC, 75 ºC, etc.). Por el mismo motivo, se debe reducir la ampacidad permisible cuando una canalización o cable cuenta con más de tres conductores. Vea la sección 310.1S(B)(2) del NEC. Uso de las tablas de ampacidad: un paso importante en el diseño de circuitos es la selección del tipo de conductor que se utilizará (TW, THW, THWN, RHH, THHN, XHHW, etc.). Los diversos tipos de conductores se analizan en el artículo 310 del NEC, y las ampacidades de los conductores se indican en las tablas 310.16 a 310.19 del NEC para las condiciones variables de uso (por ejemplo: en una canalización, al aire libre, a temperaturas ambiente normales o más elevadas). Los conductores se deben utilizar de acuerdo con los datos de estas tablas y notas.

2.5.0 Cables para accesorios El cable para accesorios se utiliza para el cableado interior de los accesorios y para cablear accesorios a una fuente de alimentación. Las pautas relacionadas con accesorios se incluyen en el artículo 402 del NEC. La lista de tipos de accesorios aprobados se incluye en la tabla 402.3 del NEC. En la figura 6 se muestra un ejemplo de cable para accesorios. Los cables están compuestos por conductores aislados con o sin cubierta exterior. El tamaño de los conductores varía entre 18y10AWG. La decisión respecto al cable para accesorios que se utilizará depende principalmente de la temperatura operativa que se espera en el interior del accesorio. En consecuencia, las características del aislamiento serán las que determinan el cable. Por ejemplo: se seleccionarían cables para accesorios aislados con PFA (perfluoroalcoxi) o PTF (politetrafluoroetileno extrudido) si se espera que la temperatura operativa del accesorio alcance un máximo de 482 ºF (250 ºC), la temperatura operativa más elevada permitida para cualquier cable para accesorios.

Selección del cable

CílRRJL INTERNO

Se deben considerar dos factores al momento de determinar el tipo de cable que se debe utilizar para una aplicación específica: el tipo de aislamiento del conductor y la cubierta del cable. Ambos componentes deben ser los apropiados para la aplicación.

9.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

AISLAMIENTO

2.6.2 Cable con revestimiento no metálico

CUBIERTA EXTERIOR TRANSPARENTE

CONDUCTOR

~-~-.-~ '·

' ------~---109F06.EPS

Figura 6

Cable para accesorios.

Tal como se indica en la sección 402.3 del NEC los ~ª?les par~ accesorios son adecuados par~ servic10 electnco a 600 voltios a menos que se especifique lo contrario en la tabla 402.3 del NEC. Las ampacidades permitidas de un cable para accesorios se indican en la tabla 402.5 del NEC. Pese a que el cable para accesorios se utiliza principalmente en el cableado interno de accesorios, varios de los cables incluidos en la tabla 402.3 del NEC se pueden utilizar para el cableado de circuitos de control remoto, señalización o con limitación de energía, según lo especificado en la sección 725.49 del NEC. Los cables para accesorios no se podrán utilizar bajo ninguna circunstancia como · sustitutos de conductores de circuitos ramales.

2.6.0 Cables Los cables son dos o más cables aislados y pueden contener uno de puesta a tierra revestido con una cubierta exterior o funda. El cable se suele clasificar según su tipo de revestimiento: no metálico (plástico) o metálico (también llamado cable con armadura). El cable también se puede clasificar según los lugares en los que se puede usar (consulte la tabla 400.4 del NEC) . Como el agua es un excelente conductor de la electricidad, la presencia de h, m~dad sobre los, conductores puede generar 7 perdidas de energia o cortocircuitos. Por este motivo, los cables se clasifican para ser usados en sitios secos, húmedos o mojados. Los cables tamb_i~n se pueden clasificar en relación a la exposic10n a la luz del sol y al uso intensivo.

El ~able con revest_TI?iento no metálico (tipo NM y tipo NMC) se uhhza ampliamente para circuitos ramales y alimentadores en sistemas residenciales y comerciales. Vea lafiguraB. Ambos tipos de cable se suelen conocer con el nombre de Romex®, aun~ue el fabricante de los cables sólo llama Romex al cable tipo NM. Las pautas para el uso del cable con revestimiento no metálico se incluyen en el artículo 334 del NEC. Este cable está compuesto por dos o tres conductores aislados y un conductor desnudo encerrado en un revestimiento no metálico. Los conductores pueden envolverse con papel de manera individual y los espacios entre los conductores se pueden llenar con papel, yute u otro material (para proteger a los conductores y ayudar a darle forma al cable). La cubierta que recubre tanto al cable tipo NM como al cable tipo NMC está fabricada con un material que retarda las llamas y es resistente a la humedad. La cubierta que recubre al cable tipo NMC suma las características adicionales de ser resistente a los hongos y a la corrosión. En el artículo 334 del NEC se énumeran los usos permitido~ y no permitidos para el cable tipo NM y el cable tipo NMC. Ambos se pueden instal~r en tr~bajos expuestos u ocultos. La principal diferencia en sus usos de aplicación es que el cable tipo NM se adapta a sitios secos solamente mientras que el cable tipo NMC se puede utilizar en lugares secos, húmedos, mojados o corrosivos. Los cables tipo NM y NMC se pueden utilizar en viviendas donde residan una o dos familias y en determinadas viviendas de varias familias, según el tipo de construcción. Vea la sección 334.10 del NEC. CABLEA TIERRA TAMAÑO DEL CABLE

14-2 CON TIPO DE PUESTA A TIERRA NM 600 V (UL)

CANTIDAD DE CONDUCTORES

2. 6. 1 Marcas en cables Todos los cables se marcan para indicar propiedades y usos de importancia. Las marcas en los cables indican: tamaño del cable, cantidad de conductores, tipo de cable y voltaje nominal. Además, se puede incluir una marca para indicar el servicio o las aplicaciones aprobados. Esta información se· imprime en cables no metálicos (figura 7). En cables n:\etálicos, la información de las marcas se suele incluir en un rótulo.

TIPO DE INCLUYE CABLE CABLEA TIERRA

REVESTIMIENTO DE PLÁSTICO 109F07A.EPS

109F078.EPS

Figura 7

Marcas en cables no metálicos.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.9

REVESTIMIENTO DE PLÁSTICO---~

TIPO NM 14-2G

,~..__--CABLE A TIERRA DESNUDO

CABLE TIPO NM

PLÁSTICO SÓLIDO

TIPO NMC 14-2G

CABLE A TIERRA DESNUDO

CABLE TIPO NMC 109F0BA.EPS

109F0BB.EPS

Figura 8

Cable con revestimiento no metálico.

En general, los cables NM y NMC no se pueden utilizar en duetos o plenos porque los gases tóxicos que generaría el aislamiento en caso de incendio se diseminarían por toda la estructura. Los cables NM y NMC no se pueden instalar de manera expuesta en el espacio libre por encima de cielorrasos suspendidos. No se pueden utilizar como cable de entrada en servicio, incrustados en concreto o en sitios peligrosos. En el artículo 334 del NEC se especifican muchos otros requisitos para NM y NMC. Antes de instalar este tipo de cable, asegúrese de haber leído y comprendido las secciones pertinentes del NEC®.

2.6.3 Cable tipo UF Las pautas para el uso del cable tipo UF (alimentador subterráneo y circuito ramal) se indican en el artículo 340 del NEC. El cable tipo UF es muy similar al NMC, tanto en aspecto como en cons-

trucción y uso. La diferencia principal entre estos dos cables es que el tipo UF se adapta al entierro directo mientras que el tipo NMC no. Algunos de los usos permitidos del cable tipo UF son: aplicaciones subterráneas y entierro directo, como cable con un solo conductor, en sitios húmedos, secos o corrosivos, como cable con revestimiento no metálico, en sistemas fotovoltaicos solares y en bandejas portacables. Normalmente, el cable tipo UF no se puede utilizar como cable para entrada en servicio, en garajes comerciales, teatros, vías de izamiento o elevadores ni en sitios peligrosos. Generalmente, el cable tipo UF no se puede incrustar en cemento, concreto o agregados vertidos, exponer a la luz del sol (a menos que esté diseñado para ese uso), ni se puede utilizar como cable aéreo. Consulte el artículo 340 del NEC para conocer detalles específicos acerca de cuándo y dónde utilizar el cable tipo UF.

9.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

2. 6.4 Cable tipo NMS Consulte las secciones 334.10 y 334.12 del NEC si desea conocer las aplicaciones del cable tipo NMS. El cable tipo NMS es una clase de cable con revestimien to no m etálico que contien e un conjunto de fábrica compuesto por conductores de energía, comunicaciones y señales encerrados en un revestimiento resistente a la humedad y que retarda las llamas. 2. 6. 5 Cable tipo MV El cable tipo MV (medio voltaje) se analiza en el artículo 328 del NEC . Está compuesto por al menos un conductor aislado revestido con una cubierta exterior. Este cable es apto para ser usado con voltajes desde 2.001 hasta 35.000 voltios. Se le puede instalar en sitios húmedos y secos y es apto para entierro directo. Mire la

DJHHJL JN!EHNO

Cable tipo MC El cable con revestimiento de metal (tipo MC) es un tipo de cable que se utiliza ampliamente tanto en aplicaciones comerciales como industriales. Se encuentra disponible en muchas configuraciones, con o sin cubierta exterior. Entre algunas de las aplicaciones especiales del cable MC se incluyen: cables de retorno, súper neutros, entierro directo y cable para alarma contra incendio.

figura 9. 2. 6. 6 Cable tipo MC El cable tipo MC (con revestimiento de metal) está compuesto por al menos un conductor aislado, revestido con una cinta de metal o una cubierta metálica. En el artículo 330 del NEC se analiza el cable tipo MC. Podrá encontrar más información en UL 1569, Standard far Metal Clad Cables. El cable MC se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde cable de instrumentación pequeño hasta alimentadores de media tensión. Los conductores están recubiertos con aislamiento termoestable o termoplástico. El cable tipo MC también puede ser una combinación de conductores eléctricos y conductores de fibra óptica. Las marcas típicas en el cable incluyen: voltaje nominal máximo, calibre AWG (o área en milési-

Figura 9

Cable tipo MV.

109SA01.EPS

mas de pulgada circulares) y tipo de aislamiento. Si no se pueden efectuar marcas en la cubierta exterior, se las incluirá en una cinta dentro del cable, a lo largo de toda su extensión. De quedar en el exterior, las marcas se suelen distanciar 24 pulgadas (60,96 cm). Hay tres tipos de cable MC: cinta de metal enclavada, tubo de metal corrugado y tubo de metal liso. Los cables con usos especiales se marcarán de acuerdo con sus características y posibilidades. La cubierta exterior puede ser no metálica sobre la cubierta de metal. En la figura 10 se puede ver un tipo de cable MC. Algunos de los usos típicos de los tres tipos de cable MC son: servicios, alimentadores y circuitos ramales; potencia, iluminación, control y señales; en interiores y exteriores; expuestos u ocultos; entierro directo (si se les identifica para ese uso); en cualquier canalización; además de otros usos especificados en el artículo 330 del NEC . El cable tipo MC no se puede utilizar en condiciones corrosivas o con posibilidades de causar daños físicos, a menos que se cuente con un

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.11

• El cable AC emplea envolturas de papel resistentes a la humedad y que retardan las llamas en cada uno de los conductores. Los cables MC no poseen dicha envoltura de papel pero sí incluyen una cinta guía en el conjunto.

fUL) MV-106 OR MC·HL SUN RES FOR CT USE FT4

2.6. 7 Cable blindado para alto voltaje

109F10.EPS

Figura 10

Cable tipo MC.

revestimiento de metal que proteja a los conductores; o que se incluya algún otro material de protección. Usos normalmente no permitidos: áreas en las que el cable quede expuesto a daños físicos, entierro directo, en concreto, o donde quede expuesto a materiales cáusticos. Normalmente, UL no reconoce al revestimiento de metal enclavado del cable tipo MC como el único medio para la puesta a tierra de equipos. Por este motivo, no se permite el uso del cable tipo MC en ciertas aplicaciones, como áreas para atención de pacientes en hospitales. Tanto los cables con armadura (AC) y los MC ofrecen ventajas durante la instalación. La cubierta de metal flexible protege a los conductores y permite que se doblen en las esquinas sin retorcer ni dañar al conductor. Además, como los conductores ya están protegidos por el revestimiento, no es necesario tender conductores dentro de una canalización; tampoco es necesario preocuparse por el contacto de los conductores con caños u otras superficies rígidas. Otras ventajas de los cables con revestimiento metálico: instalación relativamente sencilla sin necesidades de dispositivos para tender cable, cintas guía o lubricantes. Se pueden mencionar algunas diferencias fundamentales entre los cable tipo AC y MC. Las diferencias significativas son: • El cable AC tiene un máximo de cuatro conductores, más un conductor de puesta a tierra y está disponible en calibres 14 AWG a 1 AWG. A la inversa, el cable MC no impone limitaciones sobre la cantidad de conductores y su calibre varía entre 18 AWG y 2.000 kcmil. • El cable AC tiene un fleje de empalme (16 AWG). Este fleje se encuentra en constante contacto con la armadura y, con la misma, forma un equipo con puesta a tierra. El cable MC no tiene fleje de empalme. El revestimiento MC no está conectado a tierra, aunque sí puede suplementar la puesta a tierra.

El blindaje de cables para alto voltaje protege al conjunto de conductores contra la descarga a superficie o incendios debido a la descarga de corona en aire ionizado, lo que puede destruir el aislamiento y la cubierta. En el blindaje electrostático de los cables se utilizan materiales tanto metálicos como no metálicos (figuras 11 y 12).

2.6.8 Conjuntos de cable de canal Los conjuntos de cable de canal (tipo FC) comprenden a todo un sistema de cableado, que incluye: cable, soportes para cables, empalmes, derivaciones de circuitos, colgadores para accesorios, ya sean eléctricos o no (figura 13). Las pautas de uso para este sistema se incluyen en el artículo 322 del NEC. El cable tipo FC es un conjunto de cables planos con tres o cuatro conductores de cobre trenzados especiales número 10. El conjunto se instala en una canalización de metal para superficie con canal en U con un lado abierto. Se pueden insertar dispositivos de derivación en cualquier lugar de cada tramo. Las conexiones de los dispositivos de derivación al conjunto de cables planos se ejecutan con contactos de tipo clavija cuando se sujetan los dispositivos de derivación en sus lugares respectivos. Los contactos tipo clavija penetran en el aislamiento del conjunto de cables y entran en contacto con los conductores de varios filamentos en una secuencia de fase coincidente. Posteriormente, estas derivaciones se pueden cablear a accesorios de iluminación o salidas de energía (figura 14). Tal como se indica en la sección 322.10 del NEC, este sistema de cableado es adecuado para circuitos ramales que sólo suministran energía a artefactos y luces pequeños. Este sistema es adecuado para cableado expuesto solamente y no se puede ocultar en la estructura de la construcción. Es ideal para ejecutar un cableado rápido de circuitos ramales en instalaciones de campo.

2.6.9 Cable conductor plano El cable tipo FCC (conductor plano) comprende a todo un sistema de cableado ramal similar en muchos aspectos a los conjuntos de conductores planos tipo FC. Las pautas de uso para este sis-

9.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Aislamiento de polietileno con enlace cruzado u otro aislamiento \

Cinta de blindaje de cobre según lo exigido por la Sección 310.6 del NEC

Conductor de cobre o alum inio Blindaje de filamento semiconductor

Blindaje de filamento externo

Blindaje semiconductor de envoltura de cinta no metálica

Cubierta

Blindaje semiconductor no metálico externo Se puede utilizar una cubierta externa sobre el blindaje del cable

Conductor Aislamiento

Cables trenzados concéntricamente : pueden ser un neutro desnudo con puesta a tierra o hilos de drenaje con puesta a tierra como parte del blindaje electrostático 109F11 .EPS

.Figura 11

Diversos tipos de blindaje.

tema se incluyen en el artículo 324 del NEC. El cable tipo FCC está compuesto por tres a cinco conductores planos colocados filo contra filo, separados y dentro de un conjunto aislante resistente a la humedad y que retarda las llamas. Entre los accesorios se incluyen: conectores de cables, terminadores, adaptadores de fuente de alimentación y receptáculos. Este sistema de cableado ha sido diseñado p ara suministrar energía a salidas de piso en áreas de oficina y otros interiores comerciales e institucionales. Está diseñado para ser extendido debajo de alfombras de modo que no se requiere efectuar perforaciones en el piso. Este sistema también es adecuado para montajes en pared. Tal como se indica en el artículo 324 del NEC, los circuitos telefónicos y de otros tipos de comunicaciones pueden compartir el mismo recubrimiento que el cable plano tipo FCC. La ventaja principal del sistema es su fácil instalación. Es el sistema de cableado ideal para remodelar o expandir instalaciones de oficina existentes.

Seis hilos de drenaje de cobre corrugado incrustados en una cubierta semiconductora proporcionan blindaje en vez de una guarda de cinta; además, se pueden retirar Qalar fuera de la cubierta) para permitir el armado del cono de refuerzo en el punto correcto. La cubierta semiconductora termo plástica mantiene la impedancia de la guarda en un valor uniforme. Aislamiento de cables con hule de etileno-propileno Blindaje de hilo semiconductor

2. 6. 1O Cable tipo TC 109F12.EPS

Las pautas para el uso del cable tipo TC (energía y bandeja de control). se incluyen en el artículo 336 del NEC . El cable Fpo TC está compuesto por al menos dos conductores aislados entrelazados,

Figura 12

Blindaje de cable de drenaje corrugado.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.13

CANALIZACIÓN (CANAL U)

VISTA POSTERIOR, INSTALADO HILO DE CANAL DE 4 CONDUCTORES

PARTE SUPERIOR (FASE 1)

COMPONENTES BÁSICOS

COLGADOR PARA ACCESORIOS ELÉCTRICOS

CAPUCHÓN DE AISLAMIENTO

BLOQUE TERMINAL PARA CAJA DE CANAL

ACCESORIOS 109F13.EPS

Figura 13

Componentes y accesorios para cable de canal.

CONDUCTOR NEUTRO

CONDUCTORES DE FASE CABLE TIPO FC, 4 CONDUCTORES

ADAPTADORA PRESIÓN CON CÓDIGO DE COLORES ABRAZADERA DE MONTURA

CONTRATUERCA

. CAJA CUADRADA DE 4" (10,16 cm)

,

CONEXION DE PUESTA A TIERRA

2.6.11 Cable SE y USE CONECTOR DE LIBERACIÓN DE TENSIÓN 109F14.EPS

Figura 14

Conexión tipo FC.

con o sin conductores de puesta a tierra asociados desnudos o aislados totalmente, y revestidos con una cubierta no metálica. El voltaje nominal de los cables es de 600 voltios. El cable está listado con calibres de conductores de cobre número 18 AWG a 2.000 kcmil o número 12 AWG a 2.000 kcmil de aluminio o aluminio con revestimiento de cobre (figura 15). Tal como lo indica la T en la designación con letras, este cable es un cable para bandejas (del inglés tray). Se le puede utilizar en bandejas portacables y canalizaciones. También es apto para entierro directo si el material del revestimiento es adecuado para ese uso. El cable tipo TC también es una buena alternativa para la exposición a la luz del sol si cuenta con las marcas correspondientes en el cable.

Las pautas para el uso de los cables tipo SE (entrada en servicio) y USE (entrada en servicio subterránea) se incluyen en el artículo 338 del NEC. El NEC® no incluye ninguna especificación respecto de la construcción de este cable; UL asume la responsabilidad de determinar qué tipos de cable se deberán aprobar para este propósito.

9.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Actualmente, el cable de entrada en servicio está rotulado en calibres 12 AWG y superiores en el caso de cable de cobre y en número 10 AWG y superiores en el caso de cable de aluminio con revestimiento de cobre, con conductores tipo RH, RHW, RHH o XHHW. Si la designación del tipo del conductor está marcada en la superficie exterior del cable, la temperatura nominal del cable corresponderá con la capacidad nominal del conductor individual. En caso de ausencia de esta marca, la temperatura nominal del cable será de 75 ºC (167 ºF). El cable tipo SE está diseñado exclusivamente para instalaciones sobre la superficie. Si se utiliza el tipo SE como cable de entrada en servicio, se debe instalar según lo especificado en el artículo 230 del NEC . El cable de entrada en servicio también se puede utilizar como cable de alimentador y de circuito ramal. Las pautas de uso para el cable de entrada en servicio se incluyen en la sección 338.10 del NEC. En la figura 16 se puede ver un cable SE con un conductor de aluminio desnudo. El cable tipo USE está diseñado para instalación subterránea, incluido el entierro directo. El .cable tipo USE en calibres número 4/ 0 AWG e inferiores con todos los conductores aislados es adecuado para todos los usos subterráneos del cable tipo UF permitidos por el NEC®. El cable tipo USE puede estar compuesto por conductores únicos o por un conjunto de varios conductores con un revestimiento resistente a la humedad, pero no requiere cobertura que retarde las llamas. Este tipo de cable puede tener un conductor de cobre desnudo cableado al conjunto. Es más, a los conjuntos de conductores únicos, en

paralelo o cableados tipo USE reconocidos para usos subterráneos se les puede aplicar un conductor concéntrico de cobre desnudo. Estas construcciones no requieren cobertura general exterior. Las pautas para el uso del cable tipo USE se especifican en el artículo 338 del NEC. Si se le utiliza como cable de entrada en servicio, el tipo USE se debe instalar según lo especificado en el a.1-tículo 230 del NEC. Tómese un momento para leer el artículo 230 del NEC y poder así garantizar una instalación correcta. El cable de entrada en servicio tipo USE también se puede utilizar como cable de alimentador y de circuito ramal. Las pautas para este uso como cable de entrada en servicio se incluyen en la sección 338.10 del NEC.

2. 7 .O Cableado de control de instrumentación El cableado de control de instrumentación enlaza los dispositivos de sensores de campo, controladores, de impresión y operativos que conforman un sistema de control de instrumentación electrónico. El estilo y la magnitud del cableado de control de instrumentación deben adaptarse a un trabajo específico.

, · n .. .;: . .

109F15.EPS

Figura 15

Cable tipo TC.

Figura 16

Cable SE.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.15

El cableado de control de instrumentación suele contar con al menos dos cables conductores aislados. Estos cables también pueden contar con un blindaje y con un cable a tierra. Una capa exterior llamada cubierta protege al cableado (figura 17). Los cables conductores de instrumentación vienen en pares. La cantidad de pares de un cable con varios conductores depende del tamaño de cada cable individual utilizado. Uri cable multipar suele tener 12, 24 o 36 pares de conductores.

2. 7. 1 Blindajes Se incluyen blindajes en el cableado de control de instrumentación para proteger a las señales eléctricas que recorren los conductores contra interferencias o ruidos. Los blindajes suelen construirse con papel de aluminio unido a una película plástica (figura 18). Si el cableado no cuenta con un blindaje apropiado, el ruido eléctrico puede gene-

CONDUCTORES

CONDUCTORES

I

I

rar señales de control erróneas, indicaciones falsas y funcionamiento incorrecto de los dispositivos de control.

2. 7.2 Drenaje de blindaje Un drenaje de blindaje es un alambre de cobre desnudo que se utiliza en constante contacto con un terminal especificado de puesta a tierra. Un drenaje de blindaje permite la conexión de todos los instrumentos pertenecientes a un bucle a un punto común de puesta a tierra. Siempre consulte el diagrama de bucle para determinar si se debe terminar o no el blindaje. Normalmente, el blindaje de los circuitos de instrumentación se conecta a tierra sólo en uno de los extremos del conductor. El motivo es drenar las cargas inducidas a tierra pero no permitir una vía de circulación para el flujo de corriente inducida. Si la puesta a tierra no se debe conectar al extremo del cable que está instalando, no retire el cable a tierra. Pliéguelo hacia atrás y átelo con cinta al cable. Esto se denomina flotación de la puesta a tierra.

2. 7. 3 Cubiertas

AISLAMIENTO-----

Una cubierta de plástico reviste y protege a los componentes interiores del cable. Las cubiertas utilizadas más comúnmente son las de PE (polietileno) y las de PVC (cloruro de polivinilo); vea la figura 19. Algunas cubiertas tienen un cable extraíble de nylon que permite repeladas sin tener que usar una cuchilla o cortacables. De esta manera, se elimina el ranurado del aislamiento del conductor cuando se le prepara para la terminación.

HILO DE DRENAJE

109F17A.EPS

~i~itk.~ ~~~ (~tli__.~- -GUARDA DE CABLE DRENAJE DE GUARDA DE CABLE 109F18.EPS 109F17B.EPS

Figura 17

Figura 18

Cable de control de instrumentación.

9.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cable de control de instrumentación con varios conductores con blindaje general de cable y pares blindados individualmente.

3.0.0 ♦ CÓMO INSTALAR CONDUCTORES EN SISTEMAS DE CONDUCTOS Los conductores se instalan en todos los tipos de conductos tendiéndolos a través del conducto. Esto se realiza empleando cinta guía, líneas de tendido y equipos de tendido.

3.1.0 Cinta guía La cinta guía puede estar fabricada con acero flexible o nylon y se encuentra disponible en carretes de 25 a 200 pies (7,62 m a 60,96 m). Se le debe conservar en el carrete para evitar que se tuerza. La cinta guía tiene un gancho o lazo en un extremo para adjuntar los conductores que se deben extender (figura 20). No se debe utilizar una cinta guía rota o dañada. Para prevenir las descargas eléctricas, no se debe utilizar cinta guía cerca de circuitos con corriente. La cinta guía se hace pasar por el conducto de su carrete. La cinta suele ingresar en un tomacorriente o caja de empalme y se hace pasar hacia otro tomacorriente o caja de empalme (figura 21 ). En ocasiones, la cinta guía se puede obstruir en tramos muy extensos de conductos. En estas situaciones es necesario utilizar una herramienta rígida de pesca conocida como guía de tracción. Las guías de tracción se encuentran disponibles en diversos tamaños y longitudes hasta 1.000 pies (304,80 m). Podrá ver un guía de tracción típica en la figura 22.

3. 1. 1 Sistemas eléctricos de enganche de conductos

109F19.EPS

Figura 19

Cubierta para cable.

109F20.EPS

Figura 20

Se pueden instalar líneas de cuerda empleando diferentes tipos de sistemas eléctricos. El sistema de energía es similar a un limpiador industrial por vacío y extiende una cuerda atada a un tapón con forma de pistón (a veces denominado pasacable) a través del conducto. Una vez que la cuerda sale por el extremo opuesto, se ata el conductor o una cuerda de tendido y se los extiende a través del conducto, ya sea manualmente o con herramientas eléctricas. Mire la figura 23. La conexión de manguera de estos sistemas de vacío también se puede invertir para empujar el pistón pasacable a través del conducto. En otras palabras, el sistema puede aspirar o soplar el pistón pasacable a través del conducto, dependiendo del método que mejor se adapte a una situación determina;da. En cualquiera de los casos, después· se at<Í una cinta guía a la cuerda para jalar a través del \conducto y recuperar el elemento enganchado.

Cinta guía.

3. 1.2 Cómo conectar un cable a una línea de cuerda Una vez que la cuerda está instalada en el tramo de conducto, se le conecta una cinta guía y se le vuelve a jalar a través del conducto. Posteriormente, se adjuntan conductores al extremo con gancho de la cinta guía, o bien se los conecta a un sujetador tipo canasto. En la mayoría de los casos, todos los conductores requeridos se jalan de manera simultánea.

3.2.0 Sujetadores para cables Los sujetadores para cables se utilizan para adjuntar el cable a la cinta de tendido. Uno de los tipos de sujetadores para cables utilizados es el tipo canasto (en ocasiones denominado "dedos chinos"). Un sujetador tipo canasto es un canasto

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.17

CAJA DE TOMACORRI ENTES

CAJ.A DE TOMACORRI ENTES

CINTA GUÍA

EL CONDUCTOR SE UNE AL GANCHO

1O9F21.EPS

Figura 21

Instalación de cinta guía.

de malla de acero que se desliza sobre el extremo de un cable de gran tamaño (figura 24). La cinta guía se engancha en el extremo y el jalado efectuado sobre la cinta guía aprieta el canasto sobre el conductor.

3.3.0 Líneas de tendido Si el tendido resultará dificultoso por los dobleces del conducto, el tamaño de los conductores o la longitud del tramo, se deberá utilizar una línea de tendido.

3.4.0 Precauciones de seguridad Las siguientes son precauciones de seguridad importantes que lo ayudarán a reducir las probabilidades de lesiones durante el tendido de cables. • Para evitar las descargas eléctricas, nunca utilice cinta guía cerca de circuitos con corriente. • Lea y comprenda tanto las instrucciones de operación como de seguridad del sistema de tendido antes de extender el cable.

(( [jJ l) ¡ADVERTENCIA! □

Cuándo utilice líneas de tendido, tome las máximas precauciones y nunca se ponga de pie en línea recta con la cuerda de tendido. Si la cuerda se corta, la línea tendrá un efecto latigazo muy violento. Eso puede generar graves lesiones o, incluso, la muerte.

Una línea de tendido suele estar fabricada con nylon o alguna otra fibra sintética. Se le fabrica con un orificio ajustado de fábrica para conectarla fácilmente a una cinta guía o a conductores.

1O0F22.EPs

Figura 22

9.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Guía de tracción.

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TAPONES DE HULE ESPUMA

UNIDAD DE SOPLADOR POR VACÍO

109F23.EPS

Figura 23

Sistema de enganche eléctrico.

• Cuando desplace carretes de cable, utilice elevadores mecánicos para los más grandes. En el caso de carretes más pequeños, evite hacer esfuerzos con la espalda empleando las piernas (y no la columna) para levantarlos y pida ayuda para las cargas pesadas. Además, cuando jale un cable manualmente, separe las piernas para conservar el equilibrio y no se estire. • Tome la precaución de evitar cualquier punta de espolón en los cabrestantes y poleas. • Seleccione una cuerda con una capacidad de carga de jalado nominal superior a las fuerzas estimadas para la operación de jalado. • Sólo utilice cuerdas de bajo índice de estiramiento como las de poliéster multiplex o poliéster con doble trenzado para tender cables. Las cuerdas con elevado índice de estiramiento guardan energía de manera muy similar a una banda de hule estirada. En caso de falla en la cuerda, el amarre de jalado, los conductores o cualquier otro componente del sistema, esta energía potencial podría liberarse súbitamente. El latigazo de una cuerda puede causar daños considerables, graves lesiones o incluso la muerte. • Inspeccione la cuerda por completo antes de usarla. Asegúrese de que no esté cortada ni deshilachada. Recuerde: la resistencia total de la cuerda nunca supera la de su punto más débil. • Cuando diseñe la operación de tendido, mantenga la cuerda dentro del conducto siempre que resulte posible. En caso de que la cuerda se corte o que falle cualquier otra parte del sistema de jalado, liberando así la energía almacenada en la cuerda, la redusión dentro del conducto amortiguará el lafü.gazo de la cuerda descargando gran parte de esta energía dentro del conducto.

109F24.EPS

Figura 24

Sujetador tipo canasto.

• No se ponga de pie en línea recta con la cuerda. Algunos equipos están diseñados de tal modo que podrá ponerse de pie a un costado por motivos de seguridad. • Envuelva la cuerda de jalado después de utilizarla para que otras personas no tropiecen _con ella.

3.5.0 Equipo de jalado Se dispone de muchas clases de equipos para jalar conductores a través de un conducto. El equipo de jalado puede ser operado de manera manual o eléctrica (Ji.gura 25). Se utiliza un jalador operado manualmente principalmente en trabajos menores, donde el proceso manual no resulta posible o práctico. Se le utiliza también en muchos lugares donde el jalado manual podría generar un esfuerzo innecesario sobre los conductores debido al ángulo de jalado utilizado. Se utilizan jaladores eléctricos en los casos que impliquen tramos extensos, varios dobleces o conductores de gran tamaño. Las partes principales de un jalador eléctrico son el motor eléctrico, la cadena o transmisión por engranajes, el cabrestante, la polea y la línea de tendido.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.19

C;JRR/1 INTERNO

Cómo enderezar una cinta guía doblada

Para enderezar una cinta guía doblada, inserte cinco clavos tipo 16-penny (16d) en un 2 x 4 aproximadamente a 1 pulgada (2,54 cm) de distancia en línea recta. Posteriormente, enrolle la cinta guía por los clavos en zigzag. De este modo podrá enderezar la cinta guía. 109SA04.EPS

La línea de tendido se extiende sobre la polea para garantizar un jalado recto. Se envuelve la línea de tendido dos o tres veces alrededor del cabrestante para proporcionar un buen agarre sobre el cabrestante. El motor eléctrico impulsa al cabrestante y ejecuta el jalado. La línea de tendido se desenrolla manualmente a la misma velocidad con la que funciona el cabrestante. De esta manera se elimina la necesidad de un carrete grande en el jalador para enrollar la línea de tendido. Se dispone de accesorios para jaladores eléctricos, como poleas y extensiones para aplicaciones

especiales, para la mayoría de los trabajos de jalado. Siga las instrucciones del fabricante para configurar y operar el jalador.

PRECAUCIÓN Antes de utilizar tiracables eléctricos, una persona calificada deberá verificar el grado de fuerza o tensión al que someterán los conductores que se están tendiendo.

Selección de la cinta guía C;JRR/1 INTERNO

La cinta guía metálica (A) se suele conseguir en tramos más extensos y es el tipo de cinta usado con mayor frecuencia. La cinta guía de nylon (B) suele venderse en tramos más cortos y es más flexible que la de metal.

(B)

(A) 109SA02.EPS

9.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

109SA03.EPS

Cómo cambiar el gancho de una cinta guía metálica DlRRJL /Nf.ERNO

El gancho de una cinta guía se puede cambiar con un soplete de propano. IMPORTANTE: siempre trabaje en un ambiente apropiado y utilice el equipo de protección necesario. Sostenga fi rmemente la cinta guía con unos alicates, caliente el extremo con un soplete de propano hasta que se ablande y, posteriormente, utilice un segundo juego de alicates para formar un gancho en la cinta guía. Deje enfriar al aire libre.

3.6.0 Inserción de conductores en conductos Una vez adjuntada la cinta guía o la línea de tendido a los conductores, se deberán volver a tender a través del conducto. Debido a que se jala la cinta guía, los conductores atados se deberán insertar correctamente en el conducto. Usualmente, se introduce más de un conductor en el conducto durante un tendido de cables. Es importante mantener a los conductores rectos y paralelos, libres de retorcimientos, dobleces y cruces. Si se permite que los conductores se cru. cen, se producirá un engrosamiento que dificultará el jalado. Esto podría dañar los conductores. Los carretes y los rollos de conductores se deberán preparar de modo tal que se puedan desenrollar fácilmente, sin retorcerse ni doblarse. Cuando se deban introducir simultáneamente varios conductores en el conducto, se utilizará un carro con carrete (figura 26). El carro con carrete permitirá que los carretes giren libremente y eso ayudará a prevenir que los cables se enreden.

(A) JALADOR MANUAL DE CABLES

3. 7 .O Lubricación de conductores Cuando se introducen conductores en tramos extensos de conductos o conductos con varios dobleces, tanto el conducto como los cables se deben lubricar con un compuesto especialmente diseñado para tal fin. Se dispone de varios tipos de compuestos formulados ideados para la lubricación de cables: polvo químico seco, en pasta o en forma de gel. Estos compuestos deben ser no corrosivos para el material de aislamiento del conductor ni para el propio conducto. Estos compuestos se aplican manualmente sobre los conductores a medida que se los introduce en el conducto. También se dispone de bombas operadas a batería para lubricar el conducto antes de instalar los conductores.

(B) JALADOR ELÉCTRICO 109F25.EPS

Figura25

Equipo de jalado.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.21

-

Limpieza CARRIL INTERNO

Un profesional siempre se toma el tiempo necesario para limpiar el área de trabajo: eliminar el exceso de lubricante de las cajas, reductores y conductores. Finalizar un trabajo profesionalmente no sólo constituye una buena práctica comercial; además, es un requisito del NEC ® (sección 110.12 del NEC ).

3.8.0 Terminación del conductor La cantidad de conductor disponible en cada caja de empalme o salida debe cumplir determinadas especificaciones del NEC®. Por ejemplo, debe haber suficiente conductor libre para que los dobleces o terminaciones dentro de la caja, gabinete o recinto puedan hacerse con un radio según lo especificado en el NEC®. El NEc® especifica un mínimo de seis pulgadas (15,24 cm) para conexiones realizadas a dispositivos de cableado o para empalmes. En los puntos en los que los conductores atraviesan cajas de empalmes o de derivación, se debe proporcionar suficiente juego libre para posibles empalmes en el futuro. Cuando se utiliza una caja como caja de derivación, los conductores no necesariamente estarán empalmados. Es posible que simplemente ingresen a la caja de derivación a través de un tramo de conducto y salgan a través de otro. El propósito de una caja de derivación es facilitar el tendido de conductores en tramos largos. Sin embargo, una caja de empalmes no sólo se utiliza para facilitar el tendido de conductores a través del sistema de canalización, sino que, además, proporciona un recinto para empalmes en los conductores.

109F26.EPS

Figura 26

Carro con carrete.

En resumen Piense en el diseño de las instalaciones de conductores. ¿Cómo afecta la ubicación de los puntos de jalado la facilidad de la operación?

9.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

l. El tamaño de un conductor hace referencia

al área de corte tanto del cable que transporta corriente como del aislamiento. a. Verdadero b. Falso 2. El tamaño m áximo de cable sólido que se debe terminar en cajas de derivación y desconexiones es _ _. a. N .º 6 b. N.º8 c. N .º 10 d . N .º 12 3. Se utiliza trenzado compacto _ _. a. cuando se instalan conductos de mayores dimensiones b. cuando se disminuye la ampacidad de un servicio existente c. con conductores de aluminio d. en ambientes corrosivos 4. Los valores nominales de ampacidad de

los conductores se pueden encontrar en -a. Capítulo 1 del NEC b. Artículos 348 a 352 del NEC c. Tablas 310.16 a 310.19 del NEC d. Capítulo 9 del NEC 5. Para determinar la ampacidad de conduc-

tores de cobre cuando se utilizan conductores como conductor sencillo al aire libre y a temperaturas ambiente de 30 ºC, utilice la - a. Tabla 310.16 del NEC b. Tabla 310.17 del NEC c. Tabla 310.18 del NEC d. Tabla 310.19 del NEC 6. Todos estos factores ayudan a determinar la idoneidad de un material para la construcción de cables excepto el/la _ _. a. disponibilidad b. costo c. conductividad d. peso molecular

7. Un tipo de aislam iento termoestable es --

a. b. c. d.

RHW THW THHW PVC

8. El polietileno (PE) se utiliza principalmente para _ _. a. fabricar aislamientos TW y THW b. aislar cableado de control y comunicaciones c. cables de alta tensión d . aislamiento resistente a temperaturas elevadas 9. ¿Qué letra se debe incluir en las marcas de un conductor si se le utilizará en una aplicación con humedad en exteriores? a. D b. O c. I d. W

10. ¿Qué conductor de servicio puede estar desnudo, ser verde, o verde con una franja amarilla? a. El conductor de puesta a tierra de un cable de varios conductores. b. El conductor neutro de un cable de varios conductores. c. El conductor sin puesta a tierra de un cable de varios conductores. d. El ramal con valor elevado de un secundario conectado en delta de cuatro cables. 11. ¿Cuáles son los colores del aislamiento en

los conductores de un cable NM de tres conductores? a. Uno blanco o gris, uno rojo y uno negro. b. Dos blancos o grises y uno rojo. c. Uno blanco o gris, uno rojo, uno negro y un conductor de puesta a tierra. d . Uno verde, uno blanco o gris, uno azul y un conductor de puesta a tierra.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.23

12. La temperatura operativa de un conductor no queda determinada por el/la _ _. a. temperatura ambiente b. flujo de corriente c. flujo de corriente en conductores agrupados d. cantidad de filamentos conductores 13. En algunos casos, los cables para accesorios se pueden utilizar como sustituto de conductores de circuitos ramales. a. Verdadero b . Falso 14. El cable tipo NMC es adecuado para todas estas situaciones excepto _ _ . a. sitios secos b. sitios húmedos c. sitios corrosivos d. incrustación en concreto 15. La diferencia entre el cable AC y el MC es la siguiente: _ _. a. El cable AC tiene un máximo de cuatro conductores; el MC, un máximo de seis b. El cable AC tiene un fleje de empalme; la tierra del MC es su revestimiento metálico c. El cable AC tiene envolturas que retardan las llamas sobre cada conductor; el MC, no d . El cable AC se ofrece con calibres 10 AWG a 4/ 0; el MC, de 18 AWG a 2.000 kcmil

17. Para evitar bucles a tierra no deseados, el cableado de instrumentos _ _ a. no se conecta a tierra en ambos extremos del cable b. se conecta a tierra en ambos extremos del cable c. se flota a ambos extremos d . permanece siempre sin conexión a tierra 18. Una línea de tendido suele estar fabricada con _ _ a. cable trenzado b . cuerda para cable c. cinta de acero d. nylon u otro material sintético 19. Cuando se introducen conductores entramos extensos de conductos, es importante aplicar lubricante sólo a los conductores y no al conducto. a. Verdadero b . Falso

20. El NEC® especifica un mínimo de _ _ para conexiones efectuadas a dispositivos de cableado o para empalmes. a. 4" (10,16 cm) b. 6" (15,24 cm) c. 8" (20,32 cm) d. 10" (25,40 cm)

16. El cable tipo USE se puede utilizar para a. instalaciones sobre la superficie exclusivamente b. instalaciones subterráneas dentro de una tubería especial de PVC c. instalaciones subterráneas incluido el entierro directo d. aplicaciones en interiores exclusivamente

9.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

En este módulo se presentaron los conceptos clave acerca de conductores y cables. Antes de seleccionar un conductor, se deben comprender las capacidades nominales de los cables y saber por qué resultan importantes sus temperaturas operativas. En el proceso de selección de conductores también es necesario pensar cómo y dónde se terminará el conductor. Las tablas de ampacidad del NEC® se basan en la temperatura operativa. La temperatura operativa de un conductor se ve afectada por el tamaño del

1

conductor (en milésimas de pulgada circulares), la temperatura ambiente, la cantidad de conductores en el agrupamiento y el sitio en el que se instalan los conductores. El tendido de cables a través de sistemas de conductos es un aspecto importante de su trabajo como electricista. Cuanto más sepa sobre los conceptos relacionados con el tendido de cables, se desempeñará con mayor seguridad y eficiencia en sus tareas.

Notas -----------

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.25

• Cuestionario de términos clave · l.

El/La _ _ _ _ _ _ de un conductor es la corriente que éste puede transportar de manera continua sin exceder su temperatura operativa.

4.

Un(a) _ _ _ __ _ es un dispositivo manual que se utiliza para tender cable a través de un conducto.

2.

En un dispositivo de jalado de cables, el/la _ _ _ _ __ es la pieza sobre la que se envuelve y jala la cuerda de tendido.

5.

3.

Durante una operación de tendido, el cable se puede atar a la cuerda de tendido utilizando un(a) _ _ _ __

Compuesto de hule espuma, un(a) _ __ __ se inserta dentro de un tramo de conducto y se impulsa con aire comprimido o por vacío a través de ese tramo, para tender una línea o cinta.

Términos clave del oficio Ampacidad Cabrestante Cinta guía Pistón pasacable Sujetador para cables

9.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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L. J. LeBlanc Pumba Electric, LLC.

¿ Qué lo llevó a convertirse en electricista? Mi padre era electricista. Ya me ponía a cablear casas . cuando yo tenía 9 años. Él sabía mucho de la actividad porque había estudiado en el Coyne American Institute de Chicago (Illinois) El desafío de la actividad eléctrica siempre me ha interesado.

¿Cómo aprendió el oficio? Me eduqué con cursos de capacitación vocacionalestécnicos en Louisiana. Se trataba de un programa de aprendizaje autónomo complementado con entrenamiento práctico. Gracias a haber trabajado codo a codo con excelentes profesionales de todo EE.UU. y Canadá, adquirí una amplia base de experiencia en · electricidad. El mantenimiento laboral realmente mejoró mis habilidades para resolver problemas. ¿Qué tipo de trabajos tuvo hasta alcanzar su puesto actual? Comencé como ayudante. Luego, en 1965, inicié un programa para aprendices en una escuela vocacional del oficio. Había tanto trabajo que me ascendieron a capataz en menos de un año. Acepté un trabajo de 2 semanas que se convirtieron en 14 años. Comencé como jornalero y terminé como superintendente de taller.

Hoy trabajo para la compañía de mi hijo. Me ocupo de prácticamente todas las fases del trabajo eléctrico: desde presupuestos, licitaciones e instalación hasta resolución de problemas. ¿ Cuáles son los factores que más contribuyeron a su

éxito? Creo en trabajar ocho horas por ocho horas de sueldo. Tengo ansias de conocimiento y amo los desafíos. Si alguien lo fabricó, yo puedo arreglarlo. Nunca llego tarde al trabajo. Si no puedo llegar puntual, llego antes. ¿Qué consejo le daría a alguien que ingresa al área de la electricidad? Que estudie mucho y que complemente sus estudios con entrenamiento práctico. Que escuche las sugerencias de sus colegas. Lo más importante es lo que se aprende después de haber pensado que se sabía todo.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.27

Ampacidad: corriente en amperios que puede transportar un conductor de manera continua bajo las condiciones de uso sin exceder su temperatura nominal. Cabrestante: tambor giratorio del tiracables en el que se envuelve y tira la cuerda (conocido como capstan en inglés).

Cinta guía: dispositivo manual utilizado para jalar

Pistón pasacable: cilindro de hule espuma que se coloca dentro del conducto y luego se impulsa con aire comprimido o se aspira a través del tramo del conducto, para tender una línea o cinta (conocido como mouse en inglés). Sujetador para cables: dispositivo utilizado a fin de unir la cuerda con el cable para jalar el mismo durante un tendido.

conductores a través de un tramo de conducto.

9.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos integrales para la capacitación específica en tareas. El siguiente trabajo de referencia se sugiere para más estudio. Se trata de material opcional más adecuado para profundizar la educación que para la capacitación específica en tareas.

National Electrical Code® Handbook, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

MÓDULO ES26109-08 ♦ CONDUCTORES Y CABLES 9.29

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

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Expansión de asientos en el Fenway Park Pavilion y Proyecto EMC/State Street Club Esta expansión ilustra el logro de un concepto ambicioso en un entorno histórico importante para la comunidad. El proyecto de $45 millones se completó durante el receso de invierno de seis meses y se utilizó un proceso por fases y logística para garantizar la protección completa de Fenway Field. El contratista levantó y apuntaló las instalaciones históricas para dar cabida a la instalación de un nuevo anillo de columnas con el objetivo final de servir como soporte para el agregado significativo.

ES26110-08

ES26110-08

Esquemas de construcción eléctrica básica Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden: Introducción a esquemas de construcción ........... 10.2 Diseño de planos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0.9 Líneas de trazado ........ .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0.13 Símbolos eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.15 Planos a escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.26 Análisis de planos eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.32 Planos de energía eléctrica ............ .. . .... . 10.35 Plano de planta de iluminación ............. . .... 10.43 Detalles y diagramas eléctricos ......... . .. . ... . 10.47 Especificaciones escritas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.49

1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0 5.0.0 6.0.0 7.0.0 8.0.0 9.0.0 10.0.0

s

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Al electricista que trabaja en obra se le suele entregar un conjunto de esquemas y un libro o lista de especificaciones para el trabajo antes de que se instalen los conductos, se extiendan cables o se monten equipos. Los esquemas explican cómo quiere el cliente que se cablee el edificio. Las especificaciones establecen el tipo y la calidad del material, componentes y equipos que desea el cliente y, además, brindan instrucciones específicas para instalarlos. Los esquemas y especificaciones crean una hoja de ruta para lograr una instalación exitosa y satisfacer al cliente. Un electricista debe ser capaz de leer cualquier grupo de planos, incluso si el estilo pudiera variar según el diseñador. Se utilizan súnbolos estandarizados en toda la industria para representar tipos de material, canalizaciones, conductores, equipos y conexiones de circuitos. El electricista asume la responsabilidad de interpretar con precisión cada grupo de esquemas y de familiarizarse con el sistema de numeración estandarizado que se utiliza en las especificaciones para identificar componentes eléctricos y sus respectivos métodos de instalación.

Nota: Las designaciones National Electrical Code®y NEC®son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC® en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Explicar el diseño básico de un conjunto de esquemas de construcción. 2. Describir la información incluida en el rótulo de un esquema de construcción. 3. Identificar los tipos de líneas que se utilizan en esquemas de construcción. 4. Utilizar un escalímetro (regla de arquitecto con distintas escalas) para indicar las dimensiones reales de un determinado componente del esquema. 5. Interpretar planos eléctricos: planos de obra, planos de planta y planos de detalle. 6. Interpretar las listas técnicas de equipos que se encuentran en planos eléctricos. 7. Describir el tipo de información que se incluye en las especificaciones eléctricas.

Términos el

cio

Diagrama de acometida de electricidad Diagrama de bloques Diagrama esquemático Diagrama unifilar Dimensiones Escala Especificaciones escritas Esquema de elevación Esquema de taller

Esquemas arquitectónicos Planificación Plano Plano de detalle Plano de la obra Plano de planta Plano eléctrico Vista de planta Vista de corte

ES261 12-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

e

1 D A D

ES26107-08 Doblado manual ES26106-08 Cajas de dispositivos

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrical Code» ES26104-08 Teoría eléctrica

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

N

o ES26102-08 Seguridad eléctrica

Materiales l. Lápiz y papel 2. Una copia de la última edición del National Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 110CMAP.EPS

Antes de comenzar con este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26109-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza et,t el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

MQDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN A ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN En todos los proyectos de construcci_ó n de magnitud y en muchos de los más pequeños, se contrata a un arquitecto para que prepare planos y especificaciones de trabajo para el proyecto. Estos esquemas suelen incluir: • Un plano de la obra que indica la ubicación del edificio en el lote. • Planos de planta que muestran las paredes y divisiones para cada piso o nivel. • Elevaciones de todas las fachadas externas del edificio. • Varios cortes transversales para indicar claramente los diversos niveles de los pisos y detalles de la construcción de zapatas, cimientos, paredes, pisos, techos interiores y construcción de techos. • Planos de detalle a gran escala que muestran dichos detalles de construcción tal como se pudiera exigir. En el caso de proyectos de cierta importancia, el arquitecto suele contratar ingenieros asesores para que preparen esquemas estructurales, eléctricos y mecánicos, junto con los posteriores esquemas de instalación de cañerías, instrumentación, plomería, calefacción, ventilación y aire acondicionado correspondientes.

1.1.0 Plano de la obra Este tipo de plano del sitio de la construcción ofrece una visión del sitio como si se le estuviera observando desde un avión y muestra los límites de la propiedad, las líneas de contorno existentes, las nuevas líneas de contorno (después de la

explanación), la ubicación de la construcción dentro de la propiedad, caminos nuevos y existentes, todas las líneas de servicios públicos y otros detalles pertinentes. También se indica la escala del esquema. También podrán encontrarse notas descriptivas en el plano de la obra (trazado) que enumeran los nombres de los propietarios de las construcciones adyacentes, del topógrafo y la fecha del relevamiento. También se incluye una referencia o símbolo para que toda persona que trabaje con el plano de la obra pueda comprender la información. Mire la figura 1.

1.2.0 Planos de planta La vista de planta de cualquier objeto es un esquema que muestra el contorno y todos los detalles tal como se ven al mirarlo directamente desde arriba. Sólo indica dos dimensiones: largo y ancho. El plano de planta de una construcción se dibuja como si se hubiera efectuado un corte horizontal -aproximadamente a la altura de las ventanas- y, posteriormente, se hubiera retirado la sección superior para dejar ver la inferior. Mire la figura 2. Si se necesita una vista de planta del sótano de una casa, el corte imaginario de la vivienda se efectúa por encima de la mitad de las ventanas del sótano. Al mirar desde arriba la sección no cubierta, se pueden ver todos los detalles y divisiones. De manera similar, imaginemos que el corte se efectúa por encima de la mitad de las ventanas del primer piso. Un esquema que nos muestre la sección remanente de la construcción directamente desde arriba se llamaría plano de planta del primer piso o del nivel inferior. Un corte que atraviese las ventanas del segundo piso se llamaría plano de planta del segundo piso o del nivel superior. Mire la figura 3.

,_ Cómo usar un conjunto de planos CARRIL INTERNO

Siempre se deben tratar los conjuntos de planos con cuidado. Se aconseja tener dos conjuntos, uno para la oficina y otro para el uso en campo. Asegúrese de utilizar la última versión. Cuando haya terminado de usar una hoja, vuelva a doblarla con el rótulo hacia arriba.

10.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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I 108

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SCALE : 1" = 20'0"

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110F01 .EPS

Figura 1

Plano de obra típico.

Pasado y presente Cí1HRJL /Nf.EHNO

Años atrás, se creaban copias heliográficas colocando un plano dibujado a mano contra un papel sensible a la luz y exponiéndolo a luz ultravioleta. La luz oscurecía el papel a color azul (excepto las líneas dibujadas en el original). Posteriormente, se revelaba el papel sensible a la luz y la impresión resultante tenía líneas blancas contra un fondo azul. Los modernos p/otter(copias de planos) suelen incluir líneas azules o negras contra un fondo blanco y se generan con programas de diseño asistido por computadora. Los programas más modernos ofrecen modelado en tres dimensiones y otras funciones mejoradas.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.3

w z

X

VISTA EN PERSPECTIVA PARA MOSTRAR CORTES

SE RETIRÓ LA PARTE SUPERIOR DEL CORTE

w

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X

y

LA PLANTA QUE SE VE REPRESENTA EL ASPECTO DE LA ESTRUCTURA RESTANTE CUANDO SE LE MIRA DESDE ARRIBA 110F02.EPS

Figura 2

Principios de diseño de un plano de planta.

1.3.0 Elevaciones La elevación es el contorno de un objeto que muestra alturas y que puede indicar la longitud o el ancho de un costado en particular, pero no la profundidad. En las figuras 4 y 5 podemos ver esquemas de elevación de una construcción. NOTA Estos esquemas de elevación muestran las alturas de ventanas, puertas y balcones, la pendiente de los techos, etc. porque en los planos de planta todas estas medidas no se pueden mostrar de manera práctica.

1.4.0 Cortes Un corte o Vista de corte (figura 6) es una vista que permite ver el interior de una estructura. El punto del plano o elevación que nos indica dónde se ha efectuado el corte imaginario es indicado por la línea de corte, que suele ser una línea guío-

nada. La línea de corte muestra la ubicación del corte en el plano o la elevación. Es necesario saber qué partes del corte se representan en el esquema de corte. A tal efecto, se colocan flechas en los extremos de las líneas de corte. En esquemas arquitectónicos, suele ser necesario mostrar más de un corte en el mismo plano. Se deben distinguir las diferentes líneas de corte con letras, números u otras nomenclaturas en los extremos de las líneas. Estas letras de corte suelen ser de gran tamaño para que se destaquen de los demás elementos del esquema. Para evitar mayores confusiones, se suele colocar la misma letra en cada extremo de la fase de corte. El corte se nombra según estas letras (por ejemplo: corte A-A, corte B-B y así de manera consecutiva). Un corte longitudinal se efectúa a lo largo mientras que uno transversal se suele efectuar a lo ancho de un objeto. En ocasiones, sin embargo, los cortes no se efectúan en línea recta. Se les suele efectuar a lo largo de una línea en zigzag para mostrar partes importantes del objeto.

10.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

, . , ~ - - - - - - - - - - - - - 3 8 ' ( 1 1 ,5 8 m ) - - - - - - - - - - -- --

o

5' - 6" - - - - - 1 2' (3,65 m) - - - - - - - 1 4' (4,26crn) (1 ,67m)

lli Jl._

>: JJ '

DORMITORIO 9' -4" (2,84 m) X 19' ·6" (2,90 m)

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CUARTO DE BAÑO

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-

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~E---

6' -6" (1,98m)

.

JJ ' o:

DORMITORIO PRINCIPAL 14' • 3" (4,34 m) x 19' - 6" (5,94 m)

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ARMAR IO:

~ BAULERA

PLANTA

8'-6" (2,59 m) - - - -- - 1 2'- 6" (3,81 m)-------,---- - 1 2 ' · 6" (3,81 m > - - - --+<E--- 8'· 6" (2,59 m) - - - - - - - - - - - - - - --42'(12 , 8 0 m ) - - - - - - - - - - - - - - - - -

NIVEL SUPERIOR 110F03A.EPS

Figura 3

Planos de planta de una construcción (1 de 2).

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e' § ¡;¡_ !!!.

~

,a (3,04 m)

--➔•l! <•--«• ao,•

l

REFRIG GARAJE 21 ' -10" (6,65 m) x 23' -4" (7.11 m)

I...

+

COMEDOR 16' -4" (4,97 m) x 13' (3,96 m)

1

SALÓN 16' -6" (5,02 m) x 14' -3" (4,34 m)

HALL DE ENTRADA

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..,--~ - - - - -~;;;:;;;!,llll-"""! ''·10"(0,55m) I

4' -6" --i--- 8' (2,43 (1,37m)

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8' -4"(2,54 m) _ . _ _ 8' -4" (2,54 m) 2'(l ,80m) 4 2

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8' (2,43

m) ---➔,-

4' -6" (1,37m)

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6' {1,82 m)-->' + - - - -1a (3,04m)

1 < - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - 8 4 ' - 4" (19,60m) - - - - - - - --

- ----.-6' .4•(4,97 m)

22'-4" (6,80 m) -

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- - -- - - -- -- - -->I

NIVEL INFERIOR 110F038.EPS

Figura3

Planos de planta de una construcción (2 de 2).

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.5

ELEVACIÓN DELANTERA

ELEVACIÓN TRASERA 110F04.EPS

Figura 4

Elevaciones delanteras y traseras.

Una Vi_s ta ~e _corte, según se aplica en esquemas arqmtectomcos, es un dibujo que muestra la construcción, o parte de una construcción como si hubiera efectuado un corte a la altura de una línea imaginaria. Esta línea puede ser vertical (recta hacia arriba o hacia abajo) u horizontal. Los cortes de paredes casi siempre se efectúan de manera vertical para que el borde del corte 9.ued_e expue~to desde la parte superior hasta la mfenor. En cierta medida, el corte de pared es uno ~e los esquemas más importantes para los trabaJadores de la construcción, porque responde las preguntas relacionadas a cómo se debe construir una estructura. Los planos de planta de una construcción muestran el diseño interior de cada piso, pero los cortes de pared nos indican cómo se construye cada parte y suelen establecer el material que se debe emplear. El electricista debe conocer esta información cuando determine los métodos de cableado que cumplan con el NEC ®.

1.5.0 Planos eléctricos Los ~lanos eléctricos indican de manera clara y concisa lo que se espera del trabajo de los electrici_stas. La cantidad de datos que se muestra en dichos planos debe ser suficiente pero no excesiva. Esto quiere decir que un conjunto completo de planos eléctricos estaría compuesto por sólo un~ hoja de 8½" x 11" (21,59 cm x 27,94 cm), o por vanas decenas de hojas de 24" x 36" (60,96 cm x 91,44 cm)(o más grandes), dependiendo de la magnitud y complejidad de un proyecto determinado. Un esquema de taller, por ejemplo, puede con!ener d~talles de sólo un componente de los eqmpos,_ mientras que un conjunto de esquemas ?e tr~ba10 para una instalación industrial podría mclmr decenas de hojas de planos con los detalles del sistema eléctrico para iluminación y s~ministro eléctrico, junto con diagramas de eqmpos, controles de motores, de cableado diagramas esquemáticos, listas técnicas par~ equipos, y otros detalles pertinentes.

10.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

ELEVACIÓN IZQUIERDA

~

ELEVACIÓN DERECHA

~ 110F05.EPS

Figura 5

Elevaciones a izquierda y derecha.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.7

--~

PLANO

SECCIÓN A

1 1 -

-

--

DETALLE DE LA SECCIÓN A

PLANO DEL CORTE

Figura 6

-

Esquema en corte.

10.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

110F06.EPS

En general, los planos de trabajo para un proyecto determinado cumplen tres funciones independientes: • Ofrecen a los contratistas una descripción exacta del proyecto para que se puedan estimar los materiales y mano de obra necesarios a fin de calcular un costo total del p royecto con propósitos licitatorios. • Brindan instrucciones a los trabajadores del proyecto para que sepan cómo se debe instalar el sistema eléctrico. • Sirven como mapa del sistema eléctrico una vez finalizada la obra, para asistir en el mantenimiento y la solución de problemas en el futuro. La calidad de los planos eléctricos de estudios de ingeniería consultora varía: podemos encontrar desde esquemas bosquejados e incompletos hasta planos prolijos y precisos que son fáciles de comprender. Sin embargo, pocos cubrirán todos los detalles del sistema eléctrico. En consecuencia, el profundo conocimiento de las prácticas de instalación debe ir de la mano con saber interpretar planos de trabajo de electricidad. En ocasiones, los contratistas eléctricos recurrirán a dibujantes de electricidad para que preparen esquemas suplementarios especiales para que utilicen los empleados de los contratistas. En ciertos proyectos, estos esquemas suplementarios pueden reducir los tiempos de supervisión en el campo una vez iniciado el proyecto.

2.0.0 ♦ DISEÑO DE PLANOS Pese a los grandes esfuerzos p or estandarizar las prácticas de dibujo en la industria de la construcción, los esquemas o los planos hechos p or distintos estudios de arquitectura o ingeniería rara vez son idénticos. Sin embargo, siempre se encuentran similitudes entre la mayoría de los conjuntos de planos y, con un poco de experiencia, no debería tener inconvenientes para interpretar cualquier conjunto de esquemas que pudiera llegar a sus manos. La mayoría de los esquemas que se utilizan para proyectos de construcción de edificios se dibujan en diversos tamaños. Cada hoja del esquema tiene líneas de contorno que limitan el dibujo general y al menos un rótulo, tal como se indica en la figura 7. El tipo y tamaño de los rótulos varía según la compañía que prepare los planos. Además, algunas hojas del plano también incluirán un cuadro para revisión cerca del rótulo y quizás un cuadro para aprobación. Esta información normalmente se encuentra en cada hoja, independientemente del tipo de proyecto o la información incluida en la hoja.

2.1.0 Rótulo El rótulo del arquitecto de un plano se suele encuadrar en el extremo inferior derecho de la hoja y su tamaño varía según el tamaño del plano y la información requerida. Mire la figura 8.

BORDES DEL PAPEL

DE TRAZADO ~

~

/

LÍNEAS DE LÍMITE OSCURAS ALREDEDOR

SECCIÓN DE TÍTULO DE ARQUITECTO

MARGEN DE ½" (1,27 cm) A 1" (2,54 cm) DEL LADO DE LAS BISAGRAS DE LA HOJA PARA ENGRAPAR

-

SECCIÓN DE TÍTULO DE INGENIERO

l

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MARGEN DE ¼" (0,63 cm) A 7 cm) DE LOS TRES LADOS

· ½" (1

Figura 7

f

110F07.EPS

Diseño de plano típico.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.9

En general, el rótulo de un plano eléctrico debe incluir la siguiente información: • • • • • • •

Nombre del proyecto Ubicación (dirección) del proyecto Nombre del propietario o cliente Nombre del estudio de arquitectura Fecha de finalización Escala(s) Iniciales del dibujante, revisor y diseñador, con fechas de trabajo debajo de cada una • Número de trabajo • Número de hoja • Descripción general del esquema

Frecuentemente, también se incluirá el estudio de ingeniería consultora; eso implica que se aplicará un rótulo adicional al plano, usualmente adyacente al rótulo del arquitecto. En la figura 9 se muestran rótulos de arquitectura e ingeniería completados tal como aparecen en un plano real.

2.2.0 Cuadro para aprobación En la mayoría de los casos, el cuadro de aprobación aparecerá en la hoja del esquema tal como se indica en la figura 10. El personal apropiado estampará sus iniciales en los diversos tipos de cuadros (dibujado, revisado, etc.) Este tipo de cuadro de aprobación suele formar parte del rótulo y aparece en cada hoja del esquema. En algunos proyectos se exigen firmas autorizadas antes de poder instalar ciertos sistemas (o incluso antes del inicio del proyecto). Un cuadro para aprobación como el que se muestra en la figura 11 indica que todo el personal que debía revisar la precisión de los esquemas ha dado su visto bueno y que el conjunto de planos cuenta con la aprobación de todos los involucrados. Dicho cuadro para aprobación suele aparecer en la primera hoja del conjunto de planos y puede incluir:

• Sello profesional: sello registrado de aprobación por parte del arquitecto licenciado o ingeniero asesor. • Supervisor de diseño: firma de la persona que está supervisando el diseño.

C;JRR/1 /Nf.ERNO

Cómo interpretar planos eléctricos Un buen ejemplo: un electricista que debe interpretar los esquemas cuando cablea una cabaña de leños. Los · planos indicarán las ubicaciones de los receptáculos e interruptores de los circuitos ramales como es habitual, pero el electricista deberá determinar cómo pasar los cables e instalar las cajas sin paredes huecas y, en ocasiones, sin espacio en el techo.

• Dibujado (por): firma o iniciales de la persona que preparó el plano y la fecha en la que lo terminó. • Revisado (por): firma o iniciales de la persona que revisó el plano y la fecha de aprobación. • Aprobado: firma o iniciales del arquitecto / ingeniero y la fecha de aprobación. • Aprobación del propietario: firma del propietario del proyecto o de su representante, junto con la fecha de la firma.

2.3.0 Cuadro para revisión En ocasiones, los planos eléctricos se deberán volver a dibujar o modificar de manera parcial durante la construcción de un proyecto. Resulta extremadamente importante que dichas modificaciones se anoten y fechen en los planos para garantizar que los trabajadores cuenten con un conjunto actualizado de esquemas para trabajar. En algunas situaciones, se deja suficiente espacio cerca del rótulo para fechas y descripciones de revisiones, tal como se muestra en la figura 12. En otros casos, se incluye un cuadro para revisión (nuevamente, cerca del rótulo), como podemos ver en la figura 13. El área del plano en la que ha efectuado la revisión se suele encerrar en un círculo con forma de nube.

Consulte el rótulo C;JRR/1 /Nf.ERNO

Siempre consulte el rótulo para conocer la escala y tenga presente que ésta suele cambiar de esquema a esquema de un mismo conjunto. Siempre busque la versión más reciente y, cuando cambie un esquema por otro revisado, asegúrese de retirar y archivar la versión antigua.

10.10 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cómo aplicar sus habilidades DJHH/1 /JY!EHNO

-

Cuando ya sepa interpretar planos, podrá aplicar ese conocimiento a cualquier tipo de construcción, desde sencillas aplicaciones residenciales hasta complejos industriales de gran envergadura.

SCALE AS SHOWN

ELECTRICAL DISTRICT HOME LAUNDRY BUILDING Professional Stamp

AUGUSTA C0UNTY, VIRGINIA

G. LEWIS CRAIG, ARCHITECT

SHEET NO .

WAYNESBORO, VIRGINIA COMM . NO .

DATE

7215

DRAWN

9/6/92

E-1

CHECKED REV ISED

GK

GLC

110F0B.EPS

Figura 8

Rótulo de arquitecto típico. NOMBRE Y DIRECCIÓN DEL PROYECTO -

BRANCH BANK FOR

THE CULPEPER NATIONAL BANK CULPEPER, VIRG INIA SECCIÓN DE TÍTULO DE_INGENIERO JOB NUMBER

. LIGHTING PLAN

ELECTRICAL ENGINEERING ASSOCIATES LTD CONSU LTING ENG INEERS

CHAR LOTTESVILLE ANO LURAY · VIRGINIA DAAWN

BL

CHECK'D

LK

DATE

SHEET NUMBER

10-24-82

E-1 OF 2

BROWN & A BROWNING 1 ARCHITECTS A

SHEET NUMBEA

E-1 :~

14

SCALE

AS SHOWN OVERALL, VIRGINIA 22648 DATE

10-24-82

CHECK 'O

JET

TRACEO

ORAWN

ISSUEO

TC

TF

10-24-92

SECCIONES DE APROBACIONES Figura 9

SECCIÓN DE TÍTULO DE ARQUITECTO

7309

110F09.EPS

Rótulos.

COMM. NO.

7215

DATE

9/6/92

DRAWN

GK

CHECKED REVISED

GLC 110F10.EPS

Figura 10

Cuadro para aprobación típico.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.11

PROFESSIONAL STAMP

DESIGN SUPERVISOR

DATE

DRAWN

DATE

CHECKED

DATE

APPROVED

DATE

OWNER'S APPROVAL

DATE

110F11.EPS

Figura 11

Cuadro para aprobación alternativo.

REVISIONS 10 / 12/ 92 - REVISE D LI GH TING FIXTURE NO. 3 IN . LIGHTING FIXTURE SCHEDULE

ELECTRICAL DISTRICT HOME LAUNDRY BUILDING Professional Stamp

AUG USTA COUNTY, VIRG INIA

G. LEWIS CRAIG, ARCHITECT

SHEET NO .

WAYNESBORO VIRGIN IA COMM. NO.

DATE

DRAWN

7215

9/6/92

GK

E-1

CHECKED REVISED

GLC

TF

110F12.EPS

Figura 12

Un método para indicar revisiones en planos de trabajo.

REVISIONS DESCR/PTION

REV 1

FIXTURE NO. 3 IN. LIG HTING-FIXTURE SCHDL

DR

APPD

DATE

GK

G LC

10/12/92

ELECTRICAL DISTRICT HOME LAUNDRY BUILDING Professional Stamp

AUGUS TA COUNTY, VIRG INIA

G. LEWIS CRAIG, ARCH ITECT WAYNESBORO VIRGINIA CO MM. NO.

DATE

DRAWN

7215

9/6/92

GK

CH ECK ED REVISED

G LC

TF

SHEET NO.

E-1 110F13.EPS

Figura 13

Método alternativo para indicar revisiones en planos de trabajo.

10.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Línea continua delgada: se utiliza para líneas de

NOTA

((

Los arquitectos, ingenieros, diseñadores y dibul) jantes tienen sus propios métodos para indicar revisiones; seguramente encontrará discrepancias respecto de los que se muestran aquí.

PRECAUCIÓN Cuando haya revisado un conjunto de planos eléctricos, siempre asegúrese de utilizar la versión más reciente para todo trabajo de diseño futuro. Destruya el conjunto de planos antiguo y desactualizado; o bien, marque claramente las hojas afectadas como Esquema desactualizado - No utilizar. Además, cuando trabaje con un conjunto de planos de trabajo y especificaciones escritas por primera vez, revise íntegramente cada página para determinar si se han efectuado revisiones o modificaciones respecto de los originales. De esta manera, podrá ahorrarles mucho tiempo y dinero a todas las personas involucradas en el proyecto.

3.0.0 ♦ LÍNEAS DE TRAZADO Encontrará muchos tipos de líneas de trazado. Para especificar el significado de cada tipo de línea, se pueden dibujar líneas que se diferencien variando su ancho o interrumpiendo las líneas continuas uniformemente. En la figura 14 podemos ver líneas comunes que se utilizan en esquemas arquitectónicos. Sin embargo, estas líneas pueden variar. Los arquitectos y los ingenieros se han esforzado por lograr un estándar común durante todo el siglo XX pero, desafortunadamente, todavía no alcanzaron su objetivo. En consecuencia, usted encontrará variaciones en las líneas y los símbolos según los planos; por lo tanto, siempre consulte las referencias o la lista de símbolos cuando analice cualquier plano. Además, estudie cuidadosamente cada plano para asegurarse de que los diferentes tipos de línea se utilicen de manera coherente. Las líneas de trazado que pueden verse en la figura 14 se utilizan de la siguiente manera:

corte, segundo plano de la construcción (contornos) y usos similares en los que el objeto que se debe dibujar es un componente secundario respecto del sistema que se está mostrando (por ejemplo: sistema HVAC o eléctrico). • Línea continua de espesor medio: se suele utilizar para letras escritas a mano en planos. También se le utiliza para ciertos símbolos, líneas de circuito, etc. • Línea continua gruesa: se utiliza para los bordes de los rótulos, cronogramas y para títulos de esquemas con letras escritas a mano. Algunos tipos de símbolos se suelen dibujar con una línea continua gruesa. • Línea continua doble gruesa: se utiliza para las líneas de borde de planos de arquitectura o ingeniería. • Línea de centros: línea interrumpida que alterna guiones largos y cortos. Indica los centros de objetos como postes, pilares o accesorios. En ocasiones, se puede utilizar una línea de centros para indicar las dimensiones de un piso terminado. • Línea oculta: está compuesta por una serie de guiones cortos con una separación estrecha y uniforme. Muestra los bordes de objetos que no son visibles en una vista en particular. El objeto delineado con líneas ocultas en un plano se suele dibujar completo en otro. • Líneas de dimensiones: son líneas delgadas que se utilizan para indicar la magnitud y dirección de las dimensiones. La dimensión se suele colocar en una interrupción de las líneas de dimensión. La práctica normal es ubicar las líneas de dimensión fuera del contorno del . objeto. Sin embargo, es posible que en ocasiones resulte necesario dibujarlas dentro del contorno. • Línea de interrupción corta: esta línea se suele dibujar a mano alzada y se utiliza para interrupciones cortas. • Línea de interrupción larga: esta línea, que se dibuja parcialmente con trazos rectos y parcialmente con zigzags a mano alzada, se utiliza para interrupciones largas.

Cómo aprovechar todas las ventajas de los esquemas Repase la información de los planos de planta, elevaciones y cortes. ¿Qué clase de información encontraría un electricista en cada uno de esos esquemas? ¿Qué puede mostrar un esquema en corte y no un plano de planta?

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.13

LÍNEA CONTINUA DELGADA

LÍNEA CONTINUA DE ESPESOR MEDIO

LÍNEA CONTINUA GRUESA

LÍNEA CONTINUA DOBLE GRUESA

LÍNEA DE CENTROS

LÍNEA OCULTA

LÍNEA DE DIMENSIONES

- - - - - - - - 3.00" - - - - - - --

LÍNEA DE INTERRUPCIÓN CORTA

LÍNEA DE INTERRUPCIÓN LARGA

LÍNEA DE EMPALME

-------------·

LÍNEA SECUNDARIA

LÍNEA DE PROPIEDAD 110F14.EPS

Figura 14

Líneas de trazado típicas.

• Línea de empalme: se utiliza para mostrar la posición del plano cortante. En consecuencia, también se le conoce como línea de plano cortante. Una línea de empalme o de plano cortante es gruesa y tiene guiones largos alternados con dos guiones cortos. Se le utiliza en esquemas de estructuras de gran envergadura para mostrar dónde termina un esquema y comienza el siguiente. • Línea secundaria: se suele utilizar para delinear piezas de equipos o para indicar puntos de referencia de un plano que son secundarios al propósito del esquema. • Línea de propiedad: línea delgada compuesta por un guion largo y dos cortos con separación alternada. Indica límites de terrenos en el plano de la obra. Entre otros de los usos de las líneas que acabamos de mencionar podemos incluir:

• Líneas de extensión: son líneas delgadas que comienzan aproximadamente a ½6 de pulgada (0,15 cm) del borde de un objeto y se extienden hacia afuera. Un uso habitual de las líneas de extensión es crear un límite para líneas de dimensiones. Las líneas de dimensiones se unen a las líneas de extensión con flechas, guiones o puntos. Las líneas de extensión que provienen de una nota u otra referencia a una característica en particular de un esquema se llaman señaladoras (o leaders en inglés) Suelen culminar en una flecha o un punto y pueden incluir una nota explicativa en el extremo. • Líneas de corte: se les suele conocer como líneas en cruz. Se dibujan en un ángulo de 45º y muestran la altura a la que se ha cortado un objeto para dejar ver su interior. • Líneas fantasma: son líneas continuas y delgadas que muestran la posición de instalación

10.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Oriéntese Cuando lea un esquema, busque la flecha de Norte para ori entarse respecto de la estructura. Conocer la ubicación del Norte le permitirá describir con precisión las ubicaciones de paredes y otras partes de la construcción.

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futura de un objeto. La futura apertura de una puerta o la ubicación futura de un equipo se pueden mostrar con líneas fantasma.

3.1.0 Líneas de trazado eléctrico Además de las líneas arquitectónicas que se muestran en la figura 14, los ingenieros eléctricos asesores, diseñadores y dibujantes utilizan líneas adicionales para representar circuitos y sus componentes relacionados. Nuevamente, estas líneas pueden variar según el plano; por lo ta~to, consulte la lista de símbolos o las referencias para conocer el significado exacto de las línea~ del esquema con el que fstá trabajando. En la figura 15 se muestran líneas utilizadas en algunos planos eléctricos.

MÓDULO ES26110-08

♦

4.0.0 ♦ SÍMBOLOS ELÉCTRICOS El electricista debe ser capaz de leer y comprender correctamente un plano de trabajo eléctrico. Para lograrlo, es necesario conocer profundamente los símbolos eléctricos y sus aplicaciones. Un símbolo eléctrico es una figura o marca que representa a un componente utilizado en el ~istema eléctrico. En la figura 16 se muestra una hsta de símbolos eléctricos que recomienda actualmente el ANSI (American National Standards Institute: Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales). En esta lista de símbolos puede verse claramente que muchos tienen la misma forma básica pero, debido a aiguna difere_n cia ínfima, poseen distintos significados. Por e1emplo: los símbolos de receptáculos que pueden

ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.15

verse en la figura 17 tienen la misma forma básica (un círculo) pero, al agregarles una línea o una abreviatura, cada uno tiene un significado diferente. Un buen procedimiento para aprender los símbolos es aprender primero la forma básica y luego aplicar las variaciones para obtener diferentes significados. Todo sería mucho más sencillo si todos los arquitectos, ingenieros, diseñadores de circuitos eléctricos y dibujantes utilizaran los mismos símbolos; sin embargo, la realidad indica lo contrario. Pese a que la estandarización es un concepto que cada día se acerca más a convertirse en realidad, todavía se siguen modificando símbolos y se crean símbolos nuevos para casi todos los proyectos nuevos. Los símbolos eléctricos descritos en los siguientes párrafos representé).n los que pueden encontrarse en planos de trabajo eléctrico reales en todos los Estados Unidos y Canadá. Muchos son similares a los recomendados por el ANSI y por el Consejo de Ingenieros Asesores/BE. UU. (Consulting Engineers Council/US); otros, no. Si logra comprender cómo se diseñaron estos símbolos, en el futuro podrá interpretar con mayor facilidad los símbolos eléctricos que no conozca. Algunos de los símbolos utilizados en planos eléctricos son abreviaturas, como WP para la prueba de la intemperie (weatherproof) y AFF para piso superior terminado (above finished fioor). Otros son pictogramas simplificados como los que pueden verse en la figura 18. En algunos casos, los símbolos son combinaciones de abreviaturas y pictogramas, como puede verse en la figura 18 para un interruptor de seguridad fundible, uno no fundible y uno bidireccional. En cada ejemplo, se ha combinado un pictograma de un recinto para interruptor con una abreviatura: F (fundible), DT (double-throw: bidireccional) y NF (no fundible), respectivamente. Se han diseñado símbolos para tomacorrientes de iluminación que representan accesorios incandescentes, fluorescentes y de descarga de alta intensidad; un círculo suele indicar un accesorio incandescente y un rectángulo suele indicar accesorios fluorescentes. Estos símbolos están diseña-

dos para indicar la forma física de un accesorio en particular. Los círculos que representan lámparas incandescentes se suelen agrandar ligeramente respecto de la escala, en cambio los que representan accesorios fluorescentes se suelen dibujar respetando la escala lo más posible. El tipo de montaje utilizado para todos los accesorios de iluminación se suele indicar con una lista para accesorios de iluminación, que se muestra en los esquemas o en las especificacion es escritas.

CABLEADO EXPUESTO - - - -CABLEADO OCULTO EN TECHO O PARED

CABLEADO OCULTO EN PISO

CABLEADO HACIA ARRIBA CABLEADO HACIA ABAJO RECORRIDO COMPLETO DE LOS CIRCUITOS RAMALES AL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN*

o bien

1 2

............

** o bien

/

NEUTRO

ll/j

►

/'

CONDUCTORES SIN PUESTA A TIERRA

TIERRA

* La cantidad de puntas de flecha indica la cantidad de circuitos. Se puede utilizar un número en cada punta de flecha para identificar los números de circuito. **Aveces se utilizan medias puntas de flecha para recorridos completos (para no confundirlos con extractos de planos). 110F15.EPS

Figura 15

Consulte las referencias DlRRJL JHfERHO

E

Líneas de trazado eléctrico.

-

Asegúrese de consultar las referencias de cada conjunto de esquemas. Los símbolos y abreviaturas suelen variar ampliamente según el conjunto.

10.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

TOMACORRIENTES PARA INTERRUPTORES

TOMACORRIENTES PARA ILUMINACIÓN

Interruptor de un solo polo

Accesorio de superficie

Interruptor de dos polos

Accesorio de superficie con cadena

Interruptor de tres vías

Ceiling

o -o Ü pc -OPc

®

Accesorio retraído

Interruptor de cuatro vías

--®

lo

Superficie o colgante Accesorio fluorescente

Interruptor accionado con llave

Wall

Interruptor con piloto Interruptor de baja tensión

IO R

Accesorio fluorescente retraído

Interruptor y receptáculo sencillo Superficie o colgante Accesorios fluorescentes en fila continua

Interruptor y receptáculo doble Interruptor de puerta Interruptor de contacto momentáneo

Accesorios fluorescentes en fila continua retraídos

TOMACORRIENTES DE RECEPTÁCULOS Receptáculo sencillo

lo

1

<

lo R

1

<

Luz de salida en superficie

@

-0

Luz de salida retraída

@

-@

Receptáculo doble con hilo dividido

Tomacorriente sin terminar

®

-®

Receptáculo sencillo para propósitos especiales

Caja de empalmes

Q)

-0

Receptáculo doble para propósitos especiales

CIRCUITOS

Receptáculo de ficha

Cableado oculto en techo o pared

Receptáculo doble Receptáculo triple

Cableado oculto en piso Conexión para propósitos especiales o condiciones para la conexión. Las letras en subíndice indican la Función (DW: Lavavajillas; CD: Secarropas, etc.).

Receptáculo para reloj con colgador

Receptáculo para ventilador con colgador Receptáculo sencillo para piso

Nota: un numeral o letra en el símbolo o como subíndice en referencia a la lista de símbolos indica el tipo de receptáculo o uso.

Cableado expuesto

© ®

a

Recorrido completo de los circuitos ramales al tablero de distribución. La cantidad de flechas indica la cantidad de circuitos. Nota: todo circuito que carezca de mayor identificación es de 2 hilos. Una cantidad superior de hilos se indica con líneas cruzadas tal como se indica abajo. El tamaño de los hilos a veces se muestra con numerales que se ubican por encima o debajo de las líneas cruzadas.

◄ ◄

LL/ _ __..,,../ ----,,.----,,. / _ _ 3 hilos /

7777/ Figura 16

4 hilos 110F16.EPS

Símbolos eléctricos ANSI.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.17

-8 =@ RECEPTÁCULO SENCILLO

RECEPTÁCULO DO6LE

=@ RECEPTÁCULO TRIPLE

~ ==@R

RECEPTÁCULO DOBLE PARA HILOS DIVIDIDOS

RECEPTÁCULO PARA RANGO 110F17.EPS

Figura 17

Diversos símbolos para receptáculos utilizados en planos eléctricos.

El tipo de accesorio de iluminación se identifica con un numeral que se ubica dentro de un triángulo u otro símbolo, colocado cerca del accesorio que se desea identificar. En la lista para accesorios de iluminación se debe proporcionar una descrip-

ACCESORIO DE LUZ DE RESALTE DOBLE

F INTERRUPTOR DE SEGURIDAD FUNDIBLE

ción completa de los accesorios identificados por los símbolos; también se debe incluir la siguiente información: fabricante, número de catálogo, cantidad y tipo de lámparas, voltaje, terminación, montaje y cualquier otro dato necesario para instalar el accesorio correctamente. Los interruptores que se utilizan para controlar los accesorios de iluminación también se indican con símbolos (generalmente la letra S [de switch] seguida por numerales o letras para definir el tipo exacto de interruptor). Por ejemplo, S3 indica un interruptor de tres vías; S4 uno de cuatro vías y Sp representa un interruptor de un solo punto con una luz piloto. Se suele incluir una letra en subíndice para identificar los accesorios que son controlados por ese interruptor. En planos de planta, los centros principales de distribución, los tableros de distribución, los transformadores, los interruptores de seguridad y otros componentes eléctricos similares se indican con símbolos eléctricos. En cambio, en diagramas de acometida de electricidad se indican con una combinación de símbolos y esquemas parcialmente pictográficos. Se suele proporcionar una descripción detallada del equipo de servicio en la lista para tableros de distribución o en las especificaciones escritas. Sin embargo, en proyectos pequeños, en ocasiones se indica el equipo de servicio sólo con notas en los esquemas.

CALEFACTOR ELÉCTRICO INFRARROJO CON DOS LÁMPARAS DE CUARZO

NF INTERRUPTOR DE SEGURIDAD NO FUNDIBLE

DT INTERRUPTOR DE SEGURIDAD BIDIRECCIONAL 110F18.EPS

Figura 18

Tipos generales de símbolos utilizados en planos eléctricos.

10.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Progresivamente se está logrando la estandarización de símbolos de cableado de circuitos y alimentadores. La mayoría de los circuitos ocultos en el techo o la pared se indican con una línea continua; los circuitos ocultos en el piso o el techo del nivel inferior se indican con una línea interrumpida; y las canalizaciones expuestas se indican con guiones cortos o bien con la letra E en el mismo plano que la línea del circuito con diversos intervalos. La cantidad de conductores en un sistema de conductos o canalizaciones se puede indicar en la columna apropiada en la lista para el tablero de distribución; como alternativa, la información se puede desplegar en el plan de planta. Los símbolos para sistemas de comunicación y señales, así como los símbolos para luz y energía, se dibujan a escala apropiada y se sitúan con precisión respecto de la construcción. De esta manera se reduce la cantidad de referencias a los esquemas arquitectónicos. Cuando se requiera

precisión extrema para ubicar tomacorrientes y equipos, las dimensiones exactas se proporcionan en esquemas a mayor escala y se muestran en los planos. Cada categoría diferente de un sistema eléctrico se suele representar con un símbolo distintivo básico. Para identificar más a fondo cada elemento de equipo o tomacorrientes en la categoría, se coloca un numeral u otra marca de identificación dentro del símbolo básico abierto. Además, todos esos símbolos individuales que se utilizan en esquemas se deben incluir en la lista de símbolos o en las referencias. Los símbolos eléctricos que pueden verse en la figura 19 fueron modificados por un estudio de ingeniería consultora para ser usados en una instalación eléctrica industrial pequeña. Los símbolos que se muestran en la figura 20 son los recomendados por el Consejo de Ingenieros Asesores (EE.UU.). Deberá familiarizarse con estos símbolos.

CONDUCTO OCULTO EN PISO O PARED

SISTEMA DE CONDUCTOS POR DEBAJO DEL PISO: CAJA DE EMPALMES Y TRES CONDUCTOS (UNO GRANDE, DOS ESTÁNDAR)

RECORRIDO COMPLETO AL TABLERO, LA CANTIDAD DE FLECHAS INDICA LA CANTIDAD DE CIRCUITOS, LA LETRA DESIGNA EL TABLERO, EL NUMERAL DESIGNA EL NÚMERO DE CIRCUITO, LAS MARCAS CRUZADAS INDICAN LA CANTIDAD DE CONDUCTORES (SI HUBIESE MÁS DE DOS)

LAS LÍNEAS DE PUNTOS INDICAN UN CONDUCTO SIN TERMINAR CONDUCTO PARA COLECTORAS DE ILUMINACIÓN G. E. TIPO LW223

CONDUCTO PARA COLECTORAS DE ILUMINACIÓN G. E. TIPO LW326 CONDUCTO PARA COLECTORAS G. E. TIPO DK-100

9

CAJA DE ALIMENTACIÓN DEL CONDUCTO PARA COLECTORAS

CONEXIÓN DEL MOTOR

INTERRUPTOR, BASCULADOR CON PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGA TÉRMICA CONDUCTO EXPUESTO

TABLERO (ILUMINACIÓN Y/O ENERGÍA)

RECEPTÁCULO DOBLE, CON PUESTA ATIERRA

CONDUCTO OCULTO SOBRE EL TECHO O DETRÁS DE LA PARED

INTERRUPTOR, ACCIONADO CON LLAVE 110F19.EPS

Figura 19

Símbolos eléctricos utilizados por un estudio de ingeniería consultora.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.19

TOMACORRIENTES PARA INTERRUPTORES Interruptor de un solo polo

s

1nterruptor

s2

de dos polos

TOMACORRIENTES DE RECEPTÁCULOS En los casos en que no se requieran dispositivos a prueba de las inclemencias climáticas, a prueba de explosiones u otros tipos específicos de dispositivos, utilice las letras subíndice mayúsculas para especificarlo. Por ejemplo: los receptáculos sencillos o dobles llevarían las letras WP en subíndice y mayúsculas junto al símbolo.Todos los t omacorrientes deben estar conectados a tierra.

Interruptor de tres vías

s3

Interruptor de cuatro vías

s4

Interruptor accionado con llave

SK

Interruptor y portafusibles Fusestat

SFH

Interruptor y lámpara piloto

sP

Interruptor del ventilador

SF

Interruptor para sistema de conmutación de baja tensión

SL

Tomacorrientes de receptáculo triple con hilo dividido

Interruptor principal para sistema de conmutación de baja tensión

5 LM

Interruptor y receptácul o sencillo

-0s

Receptáculo de 250 voltios/ Una sola fase. Utilice la letra pequeña para indicar la función (DW: Lavavajillas, RA: Rango) o numerales (con explicación en la lista de símbolos)

Interruptor y receptáculo doble

=@ s

Tomacorrientes de receptáculo sencillo

-e

Tomacorrientes de receptáculo doble

=@

Tomacorrientes de receptáculo triple

=@

Tomacorrientes de receptáculo cuádruple

=@

Tomacorriente de receptáculo doble con hilo dividido

~

Receptáculo de 250 voltios /Trifásico

Interruptor de puerta

So

Receptáculo para reloj

©

Interruptor de tiempo

Sr

Receptáculo para ventilador

®

Interruptor de contacto momentáneo

SMc

Tomacorrientes de receptáculo sencillo de piso

i'nterruptor con cordón para jalar desde el techo Interruptor de control "Manual-Off-Auto"

Interruptor de control de varias velocidades Pulsador

®

Tomacorrientes de receptáculo doble de piso

IHoAI

Receptáculo de piso para propósitos especiales

~

Tomacorrientes de piso para teléfono - Público

0

Tomacorrientes de piso para teléfono - Privado

* Utilice la explicación del teclado numeral de uso de símbolos 110F20A.EPS

Figura 20

Símbolos eléctricos recomendados (1 de 7).

10.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

DUCTOS DE COLECTORAS Y CONDUCTOS DE CABLES

Ejemplo del uso de varios símbolos de tomacorrientes de piso para identificar un tomacorrientes de 2, 3 o más tomas:

Conducto y caja de empalmes por debajo del piso para sistema de duetos triple, doble o sencillo según lo indicado por la cantidad de líneas paralelas

Dueto trote•••

T

T

Conducto para colectoras (Servicio, Alimentador o Elemento tipo plug-in)***

B

B

Cable que atraviesa escalera o canat•••

e

e

1wl

1wl

Conducto de cables•••

Ejemplo de uso de diversos símbolos para identificar la ubicación de diferentes tipos de tomacorrientes o conexiones para duetos por debajo del piso o sistemas de pisos celulares:

TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN, CUADROS DE CONMUTACIÓN Y EQUIPO RELACIONADO Tablero de distribución y gabinete montados a nivet••• Tablero de distribución y gabinete montados en la superficie••• Cuadro de conmutación, Centro de control de energía, Subestación de unidad (dibujar a escala)***

Dueto del calefactor de piso celular

Gabinete terminal montado a nivel (en plano a escala pequeña, el gabinete terminal puede indicarse junto al símbolo)***

--Vlfflllll@J

-¡J

1,--

TC

CIRCUITOS Cableado expuesto (no en el conducto)

---E---

Caja de derivación (identificar en relación con la sección y la magnitud del sistema de cableado)

Cableado oculto en techo o pared

Cableado oculto en piso

Cableado existente•

•

Cableado hacia arriba

Cableado hacia abajo

2 Recorrido completo de los circuitos ramales al tablero de distribución

Gabinete terminal montado en superficie (en plano a escala pequeña, el gabinete terminal puede indicarse junto al símbolo)***

• 1

► ►

La cantidad de flechas indica la cantidad de circuitos. (Se puede utilizar un número en cada flecha para identificar el número de circuito).**

TC

Motor u otro controlador eléctrico Puede ser un arrancador o un contactor••• Interruptor de desconexión accionado externamente•••

■ C><J .____ _.h

Controlador de combinación y medio de desconexión•••

l>
• Nota: utilice una línea gruesa para identificar el servicio y los alimentadores. Indique un conducto vacío con la notación CO. •• Nota: todo circuito que carezca de mayor identificación es de 2 hilos. En el caso de mayor cantidad de hilos, indíquelo con líneas cruzadas, por ejemplo: 3 hilos

-+H+

4 hilos, etc.

11 11

I

Los hilos neutros y a tierra pueden mostrarse más largos. A menos que se indique lo contrario, el tamaño de los hilos del circuito es el mínimo requerido por la especificación. Identifique las diferentes funciones del sistema de cableado (por ejemplo: sistema de señalización) por notación u otros medios. ••• Identifique por notación o lista 11 0F208.EPS

Figura 20

Símbolos eléctricos recomendados (2 de 7).

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.21

ESTACIONES DE CONTROL REMOTO PARA MOTORES U OTROS EQUIPOS

EQUIPO ELÉCTRICO

~

Motor eléctrico (HP según lo indicado)

Transformador eléctrico

'ª § <J

Cabeza de cable (Terminación del cable)

$

Elemento de circuito, por ejemplo: disyuntor

\

Disyuntor

Estación de pulsador

~

Interruptor de flotador (mecánico)

0

Interruptor de límite (mecánico)

[g

Interruptor neumático (mecánico)

0

Ojo eléctrico - Fuente de haz

~

1

Elemento fundible

i

Ojo eléctrico (relé)

~

Interruptor de cuchilla unidireccional

(

Conexión del relé de control de temperatura (3 denota la cantidad)

® 0 0 0 ® ® 0 0 CD

Interruptor de cuchilla bidireccional

~

Conexión de válvula de control del solenoide

Tierra

~ 11 •

Conexión del interruptor de presión

Batería

~

Conexión Aquastat

Contactar

Celda fotoeléctrica

Ciclos de voltaje, Fase

f-

~

E] EX: 480/60/3

Conexión del interruptor de vacío

Conexión de la válvula solenoide de gas

Conexión del interruptor de flotador

Relé

0

Conexión del temporizador

Conexión del equipo (según notas)

@

Conexión del interruptor de límite

3

TOMACORRIENTES PARA ILUMINACIÓN Techo

Accesorio incandescente (superficie o colgante)

Accesorio incandescente con cadena (superficie o colgante)

Pared

o oOPC

¼c 11 0F20C.EPS

Figura 20

Símbolos eléctricos recomendados (3 de 7).

10.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Techo

Pared

®

0-

® 0

®0-

Luz de salida (superficie o colgante)

Tomacorriente sin terminar

Caja de empalmes

[Q]

Accesorio incandescente retraído Accesorio incandescente individual (superficie o colgante)

Tensor superior

•

Tensor de calzada

Entrada en servicio a prueba de las inclemencias climáticas

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA O DE ILUMINACIÓN, SUBTERRÁNEO

10

Boca de inspección

Orificio de inspección

IO

1

1

1

>

Letra que indica el interruptor de control ~

~

@

¿ _

A

Boca de inspección o bóveda del transformador

TM

Reductor del transformador

TP

Número del

~ accesorio

~ Vataje

No se necesita un símbolo en cada accesorio

Tubo fluorescente con lámpara al descubierto*

1

1

1

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA O DE ILUMINACIÓN, AÉREO

o

Polo**

Luz y puntal de estacionamiento o de calle

Cable de entierro directo subterráneo (Indicar tipo, tamaño y cantidad de conductores con notaciones o listas).

Línea de duetos subterránea (Indicar tipo, tamaño e identificación de la sección de cada tramo con notaciónes o listas. Indicar tipo, tamaño y cantidad de conductores con notaciones o listas).

µLuz de calle estándar alimentada por circuito subterráneo**

Transformador**

Circuito primario***

Circuito secundario***

*En caso del tubo fluorescente con lámpara al descubierto y fila continua sobre un medio difusor de luz amplio, muestre cada tramo del accesorio empleando el símbolo estándar; indique el área del medio difusor de luz y el tipo de luz con sombreado y/o dibujando una notación. ***Identifique por notación o lista

Tensor inferior

1 Figura 20

110F20D.EPS

Símbolos eléctricos recomendados (4 de 7).

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.23

TOMACORRIENTES DEL SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN

EDIFICIOS INSTITUCIONALES, COMERCIALES E INDUSTRIALES

111 DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE ALARMA CONTRA INCENDIOS (cualquier tipo) Incluye dispositivos de alarma de humo y con rociadores Símbolo básico (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar)

DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS · DE LLAMADAS A ENFERMEROS (cualquier tipo)

Tablero de control

Símbolo básico (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar)

Estación

+-0

Gong de 1O" (25,40 cm)

Anunciador para enfermeros (Sume un número después como +-<3)24 para indicar cantidad)

Campanilla previa a la señal Estación de llamadas, cable único, luz piloto

Cualquier otro elemento del mismo sistema Use números según sea necesario

Estación de llamada, cable doble, altavoz con micrófono

IV DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE REGISTRO DE PERSONAL (Cualquier tipo)

Luz de domo de pasillo, 1 lámpara

Transformador

Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use el número según sea necesario

Símbolo básico

+-© +-©

(Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar) Registro de los operadores telefónicos

11

DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE PAGING

Registro de entrada (plano)

Símbolo básico Registro de sala de personal (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar) Teclado

Anunciador plano

Anunciador de 2 caras/fachadas

Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario

0 0 0 0

Transformador

Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario

V

DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE RELOJES ELÉCTRICOS (cualquier tipo) Símbolo básico (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar) 110F20E.EPS

Figura 20

Símbolos eléctricos recomendados (5 de 7).

10.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Reloj maestro

Secundario de 12" (30,48 cm) (plano) De dos cuadrantes, 12" (30,48 cm) (montado en pared)

+-0 +---0 ~ ~

Cuadrante esqueleto de 18" (45,72 cm) Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario.

+--6J

Estación central

Estación de llaves

~

Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario.

-t-i...:J

'

~

IX SISTEMA DE SONIDO

+-0

Símbolo básico

--<]

(Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar)

VI DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE TELEFONÍA PÚBLICA Símbolo básico

Amplificador

(Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar)

Micrófono

Altavoz interior Cuadro de conmutación Altavoz exterior Teléfono de escritorio

r;'1

Cualquier otro elemento del mismo sistema. 1 Use números según sea necesario. ~

Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario.

X VII DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE TELEFONÍA PRIVADA (cualquier tipo)

~

Símbolo básico (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte del estándar)

3

DISPOSITIVOS PARA OTROS SISTEMAS DE SEÑALES Símbolo básico (Ejemplos de elemento individual. No forma parte del estándar)

"'-1 Zumbador

Cuadro de conmutación Campana Teléfono de pared Cualquier otro elemento del mismo sistema. Use números según sea necesario.

Pulsador

VIII DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS DE VIGILANCIA (cualquier tipo) ~

%--Q

Símbolo básico (Ejemplos de identificación de elementos individuales. No forma parte def estándar) .

% %

Anunciador

~ +-@) +--@) +-@)

+-®

Cualquier otro elemento del mismo sistema + - @ ) Use números según sea necesario.

\

11 0F20F.EPS

Figura20

Símbolos eléctricos recomendados (6 de 7).

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.25

5.0.0 VIVIENDAS RESIDENCIALES Símbolos del sistema de señalización que se emplean para identificar elementos de un sistema de señalización de tipo residencial estandarizado en plano residenciales en los que no se incluye una lista de símbolos descriptiva. Cuando se deban identificar otros elementos de un sistema de señalización, utilice los símbolos básicos mencionados anteriormente para los mismos junto con una lista de símbolos descriptiva. Pulsador

Zumbador

Campana

Campana combinada (zumbador)

o o

Campanilla

Anunciador

o-

Abrepuertas eléctrico

Ficha de señales de la mucama

Caja de interconexión

□

Transformador con campana

Teléfono exterior

Teléfono de interconexión

Tomacorrientes del televisor

11 0F20G.EPS

Figura 20

♦

PLANOS A ESCALA

En la mayoría de los planos eléctricos, los componentes son tan grandes que resultaría imposible dibujarlos a escala real. En consecuencia, los esquemas se dibujan con una escala reducida; es decir, se dibujan todas las distancias como una fracción de las dimensiones reales del objeto, y todas las dimensiones se reducen en la misma proporción. Por ejemplo: si se debe dibujar el plano de planta de un edificio a una escala de ¼" (0,64 cm)= 1'-0" (0,64 cm= 30,48 cm), cada¼" del esquema equivaldría a 1 pie (30,48 cm) en el edificio; si la escala fuese¾" = 1 '-0" (0,31 cm= 30,48 cm), cada¾" (0,31 cm) del esquema equivaldría a 1 pie (30,48 cm)en el edificio y así sucesivamente. Cuando se preparan esquemas arquitectónicos y de ingeniería, la escala que se seleccione es muy importante. Cuando se deban respetar las dimensiones con extrema precisión, los esquemas a escala se deben dibujar tan grandes como resulte posible y se deberán añadir líneas de dimensiones. Cuando las dimensiones sólo exigen una precisión razonable, el objeto se podrá dibujar a una escala reducida (es posible que se omitan las líneas de dimensiones). Al dimensionar esquemas, las dimensiones que se escriben en el plano son las dimensiones reales de la construcción, no las distancias que pueden medirse en la hoja. Para ilustrar este punto con mayor profundidad, observe el plano de planta de la figura 21; está dibujado a una escala de ½" = 1 '-0" (1,27 cm = 30,48 cm). Una de las paredes está dibujada con una longitud real de 3½" (8,89 cm) en la hoja del esquema pero, como la escala es½" (1,27 cm)= 1'-0" (30,48 cm) y 3½" (8,89 cm) equivale a 7 mitades de pulgada (7 x ½ = 3½" [8,89 cm]), en consecuencia, la dimensión que se muestra en el esquema será de 7'-0" (2,13 m) en la construcción real. Como se muestra en el ejemplo anterior, el método más común para reducir todas las dimensiones (en pies y pulgadas) en la misma proporción es elegir una distancia determinada y establecer que esa distancia represente un pie. Posteriormente, se puede dividir esta distancia en 12 partes, donde cada parte representa una pulgada. Si se requieren mitades de pulgada, estos doceavos son subdivididos en mitades, y así sucesivamente. Ahora la escala representa la regla de pie común con sus subdivisiones en pulgadas y

Símbolos eléctricos recomendados (7 de 7).

10.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

r-- -- ------

La distancia comprendida entre las puntas de flecha a la izquierda es de 3½" (8,89 cm) en el dibujo, pero dado que el dibujo está hecho a una escala de ½" = 1 '-0" (1,27 cm = 30,48 cm), esta medida en realidad representa 7'-0" (2, 13 m).

1 1 1 1

,_ -

-

-

__í ] T ' , - -:lil,,,

A-3

0

-

PLAN DE PISO DE CASA DE BOMBAS

½" (1,27 cm)= 1 '-0" (30,48 cm) 110F21.EPS

· Figura 21

Plano de planta típico que indica la escala del esquema.

fracciones, excepto que el pie en escala es más pe_qu~ño que la dist~c~a. conocida corno un pie y, asumsrno, sus subd1v1s1ones son proporcionalmente más pequeñas. Cuando se realiza una medición en el esquema, s~ efectúa con la regla o escalírnetro de pie reducido; cuando se hace una medición en un edificio, se hace con la regla de pie estándar. Las reglas o es~~lírnetros de pie re_du~ido más comunes que se utilizan en planos electncos son los escalírnetros para arquitectos y para ingenieros. Es posible que, en ocas10nes, encuentre esquemas que utilizan una escala métrica; sin embargo, el uso de este escalírnetro es similar ·al del escalírnetro para arquitectos o para ingenieros.

5.1.0 Escalímetro para arquitectos En la figura 22 se muestran dos configuraciones de escalírnetros para arquitectos. La de arriba está diseñada de modo que 1" = 1 '-0" (2,54 cm = 30,48 cm), y la de abajo posee graduaciones espaciadas para representar ½" = 1'-0" (0,31 cm = 30,48 cm). . Ten~a presente que la escala de una pulgada de la figura 23, las marcas más largas a la derecha del cero (con un numeral abajo) representan pies. Por lo tanto, la distancia entre el cero y el numeral 1 equivale a un pie (30,48 cm). La marca más corta entre el Oy el 1 representa ½ pie (15,24 cm) [6 pulgadas (15,24 cm)].

Cómo utilizar símbolos eléctricos Si bien existen muchos símbolos eléctricos, usted debe ser capaz de leer y comprender inmediatamente los más comunes. Observe el esquema de casa de bombas simple de la figura 21 y determine con qué rapidez puede explicar los símbolos y circuitos que identifican.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.27

5. 1. 1 Tipos de escalímetros para arquitectos

1" (2, 54 cm) = 1'-0" (30,48 cm)

1/s''

(0,31 cm)

= 1'-0" (30,48 cm) 110F22. EPS

Figura 22

Dos configuraciones diferentes de escalímetros para arquitectos.

Volviendo nuevamente a la figura 23, observe las marcas a la izquierda del cero. Las marcas numeradas se separan cada tres pulgadas en escala y llevan los números O, 3, 6 y 9 para usarlos como puntos de referencia. Las demás líneas de la misma longitud también representan pulgadas en escala pero no están marcadas con numerales. Durante el uso, puede contar la cantidad de marcas largas a la izquierda del cero para determinar el número de pulgadas pero, con algo de práctica, será capaz de interpretar la medida exacta sólo con una mirada. Por ejemplo, la medida A representa cinco pulgadas ya que es la quinta marca de pulgada a la izquierda del cero; también le falta una marca de pulgada para llegar a la línea de las seis pulgadas (15,24 cm) en el escalímetro. Las líneas más cortas que la línea de pulgada son líneas de media pulgada. En escalímetros más pequeños, la unidad básica no se divide tantas veces. Por ejemplo: la subdivisión más pequeña de algunos escalímetros representa dos pulgadas (5,08 cm).

SUBDIVISIÓN DE UN PIE

Se ofrecen varios tipos de escalímetro para arquitectos pero los más comunes son el triangular (figura 24) y el plano. La calidad de los escalímetros para arquitectos también varía: podemos encontrar desde escalímetros de plástico baratos (que cuestan uno o dos dólares) hasta herramientas laminadas en madera de alta calidad calibradas según estándares de precisión. El escalímetro triangular (figura 24) se encuentra frecuentemente en departamentos de estimaciones y dibujo o en estudios de contratistas eléctricos y de ingeniería, sitios en los que los escalímetros planos resultan más convenientes para ser transportados a la obra. Los escalímetros triangulares para arquitectos poseen 12 escalas diferentes -dos en cada borde- según la siguiente clasificación: • Regla de pie común (12 pulgadas; 30,48 cm) • ½6" (0,15 cm) = 1 '- 0" (30,48 cm) • ¾i" (0,23 cm) = 1 '-0" (30,48 cm) • ¾G°' (0,47 cm) = 1 '-0" (30,48 cm) • ½" (0,31 cm)= 1'-0" (30,48 cm) • ¼" (0,63 cm) = 1 '-0" (30,48 cm) • ¾" (0,95 cm) = 1'- 0" (30,48 cm) • ¾" (1,90 cm) = 1'-0" (30,48 cm) • ½" (1,27 cm) = 1'- 0" (30,48 cm) • 1" (2,54 cm) = 1'-0" (30,48 cm) • 1½" (3,81 cm) = 1'- 0" (30,48 cm) • 3" (7,62 cm) = 1'- 0" (30,48 cm) Tener dos escalas separadas en una misma cara puede resultar confuso al principio pero, con la práctica, leer estas escalas pasa a ser muy sencillo. En todas menos una de las escalas del escalímetro triangular para arquitectos, cada cara tiene una de las escalas opuesta a la otra. Por ejemplo: en la cara de una pulgada, la escala de una pulgada se lee de izquierda a derecha, comenzando

RANGO DE UN PIE MARCAS DE MEDIO PIE (6 PULGADAS [15,24 cm])

110F23.EPS

Figura 23

Escalímetro para arquitectos (de una pulgada).

10.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Escalímetro para arquitectos 'CJJHHJL /Nf.EHNO

Las mediciones se suelen efectuar sobre esquemas arquitectónicos empleando un escalímetro para arquitectos en vez de una regla común. Los escalímetros para arquitectos, como los que pueden verse a la izquierda, se dividen en pies y pulgadas y suelen incluir varias escalas en una sola regla. Los escalímetros para arquitectos también se venden en otros formatos (como cintas métricas o con ruedas, como el que puede verse a la derecha).

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en la marca del cero. La escala de media pulgada se lee de derecha a izquierda, nuevamente comenzando en la marca del cero. En la escala de regla de pie restante(½/= 1'-0" [0,15 cm= 30,48 cm]), cada ½6" que figura en el escalímetro representa un pie. En la figura 25 se muestran todas las escalas que se pueden encontrar en el escalímetro triangular para arquitectos. El escalímetro plano para arquitectos que se muestra en la figura 26 es ideal para empleados 16

que trabajan en la mayoría de los proyectos. Se puede llevar con facilidad y practicidad en el bolsillo de la camisa, y las cuatro escalas (½" [0,31 cm],¾" [0,64 cm],½" [1,27 cm], y 1 [30,48 cm]") son adecuadas para la mayoría de los proyectos. El plano de planta parcial que se muestra en la figura 26 está dibujado con una escala de½"= 1'-0" (0,31 cm= 30,48 cm). La dimensión en cuestión se encuentra colocando el escalímetro de ½" sobre el esquema y leyendo las cifras. Se puede ver que la lectura de la dimensión es 24'-6" (7,46 m).

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Figura 24

Escalímetro triangular típico para arquitectos.

MÓ_DÜLO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.29

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Figura 25

Diversas escalas en un escalímetro triangular para arquitectos.

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Figura 26

Cómo usar el escalímetro para arquitectos de¾" (0,31 cm) para determinar las dimensiones de un esquema.

10.30 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cada esquema debería tener la escala en la que se dibujó marcada claramente como parte de su título. Sin embargo, no es poco común que en un mismo plano aparezcan varios esquemas diferentes, todos con escalas distintas. En consecuencia, siempre consulte la escala de cada vista diferente ubicada en la hoja del esquema.

5.2.0 Escalímetro para ingenieros El escalímetro para ingenieros civiles se utiliza básicamente de la misma manera que el escalímetro para arquitectos; la principal diferencia reside en que las graduaciones del escalímetro para ingenieros están en unidades decimales, en cambio las del escalímetro para arquitectos están en pies. El escalímetro para ingenieros se utiliza colocándolo sobre el esquema con el borde de trabajo alejado del usuario. El escalímetro se alinea entonces en la dirección de la medición requerida. Posteriormente, se mira la escala y se lee la dimensión. Los escalímetros para ingenieros civiles incluyen generalmente las siguientes graduaciones: • • • • • • •

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El propósito de este escalímetro es transferir las dimensiones relativas de un objeto al esquema

o viceversa. Se le utiliza principalmente en planos de obra para determinar distancias entre líneas de propiedad, bocas de inspección, tramos de conductos, tramos de cable de entierro directo, y similares. Los planos de obra se dibujan a escala con escalímetro para ingenieros y no con escalímetro para arquitectos. En terrenos pequeños, se utiliza un escalímetro de 1 pulgada = 10 pies (2,54 cm = 3,04 m) o 1 pulgada= 20 pies (2,54 cm= 6,09 m). En una escala de 1:10, esto significa que 1 pulgada (en la medición real sobre el esquema) equivale a 10 pies del terreno. En un esquema más grande, donde se cubre un área de grandes dimensiones, la escala podría ser 1 pulgada= 100 pies (2,54 cm = 30,48 m) o 1 pulgada= 1.000 pies (2,54 cm= 304,80 m), o cualquier otra potencia integral de 10. En esquemas donde la escala sea múltiplo de 10, se utiliza generalmente el escalímetro para ingenieros marcado con 10. Si la escala es 1 pulgada = 200 pies (2,54 cm = 60,96 m), se utiliza el escalímetro para ingenieros marcado con 20, y así sucesivamente. Aunque los planos de obra aparezcan reducidos en escala, dependiendo del tamaño del objeto y de las dimensiones de la hoja del esquema utilizados, se deben mostrar las dimensiones reales del objeto en todo momento en el esquema. Cuando lea los planos del esquema a escala, piense en cada dimensión en su tamaño real y no en la escala reducida con la que la ve en el plano (figura 27).

110F27.EPS

Figura 27

Uso práctico del escalímetro para ingenieros.

MQDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.31

5.3.0 Escalímetro métrico Los escalímetros métricos están calibrados con unidades de 10 (figura 28). Las dos medidas de longitud habituales que se utilizan en el escalímetro o en los esquemas arquitectónicos son el metro y el milímetro; este último _e quivale a ½ooo de metro. En planos dibujados a escalas entre 1:1 y 1:100, se suele utilizar el milímetro. En planos dibujados a escalas entre 1:200 y 1:2,000, se suele utilizar el metro. Muchas firmas contratistas que trabajan en el mercado internacional han adoptado un sistema de dimensiones doble expresado tanto en símbolos métricos como imperiales. Es posible que los planos dibujados para proyec~os gubernamentales también requieran dimens10nes en sistema métrico. Consulte el Apéndice A.

6.0.0 ♦ ANÁLISIS DE PLANOS ELÉCTRICOS El modo más práctico para aprender a leer documentos de construcción eléctrica es analizar un conjunto existente de planos dibujados por ingenieros asesores o industriales. Los ingenieros o diseñadores eléctricos son responsables de completar el diseño de sistemas eléctricos para la mayoría de los proyectos. Posteriormente, los dibujantes de planos eléctricos transforman los diseños de los ingenieros en planos de trabajo, normalmente con instrumentos manuales de dibujo o con sistema de CAD (diseño asistido por computadora). A continuación, se ofrece una breve descripción general de lo que suele implicar la preparación de planos de diseño y trabajo eléctrico: • El ingeniero se reúne con el arqu_itecto y el,pr~pietario para analizar las necesidades electr~cas de la construcción o el proyecto y debatir las diversas recomendaciones efectuadas por todas las partes involucradas. . • Posteriormente, se prepara un bosque10 del plano de planta del arquitecto. . • Luego, el ingeniero calcula la cantidad de tomacorrientes y salidas de iluminación necesarias para el proyecto; posteriormente, se las transfiere a los planos de trabajo.

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• Todos los sistemas de comunicaciones y alarma se ubican en el plano de planta, junto con los tableros de distribución de iluminación y energía. . • Se efectúan cálculos de circuito para determinar el tamaño de los cables y la protección contra sobrecorriente. • Se determina el servicio eléctrico principal y los componentes relacionados y se los muestra en los esquemas. • Posteriormente, se incluyen listas en los esquemas para identificar diversos equipos. • Se preparan diagramas de cableado para mostrarles a los trabajadores cómo se deben conectar los componentes eléctricos. • Se prepara una referencia o lista de símbolos eléctricos y se la incluye en los esquemas para identificar todos los símbolos utilizados para indicar tomacorrientes o equipos eléctricos. • De ser necesario, se incluyen diversos detalles eléctricos a gran escala, para indicar exa_c~amente qué se exige del trabajo de los electricistas. • Posteriormente, se redactan especificaciones escritas para proporcionar una descripción de los materiales y métodos de instalación.

6.1.0 Desarrollo de planos de obra En la práctica general, el propietario suele ~sumir la responsabilidad de entregarle al arqmtecto / ingeniero todos los relevamientos topográficos y de la propiedad, documentos preparados por un topógrafo o ingeniero civil certificados. En estos relevamientos se indican: • Todas las líneas de propiedad. • Servicios públicos existentes y su ubicación en o cerca de la propiedad (por ejemplo: líneas eléctricas, líneas de alcantarillas sanitarias, líneas de gas, líneas de suministro d_e agua~ ~1cantarillas para tormentas, bocas de mspeccion, líneas telefónicas, etc.). Un topógrafo se ocupa de elaborar el relevamiento de la propiedad a partir de la información obtenida de una descripción notarial de la propiedad. Un relevamiento de la propiedad mues-

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Figura 28

Escalírnetro métrico típico.

10.32 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

tra sólo las líneas de p ropiedad y sus longitudes, como si la propiedad fuera totalmente plana. El relevamiento topográfico muestra tanto las líneas de propiedad como las características físicas del terreno, empleando líneas de contorno, notas y símbolos. Las características físicas pueden incluir: • La dirección del gradiente del terreno. • Si el terreno es plano, ondulado, con bosques, pantanos, si es alto o bajo, y otras características de su naturaleza física. Toda esta información resulta necesaria para que el arquitecto pueda diseñar correctamente una construcción que se adapte a la propiedad. El ingeniero eléctrico también necesita esta información para localizar los servicios eléctricos existentes y direccionar el nuevo servicio a la construcción, proporcionar iluminación y Circuitos exteriores, etc. El trabajo eléctrico en obra se suele indicar en el plan de trazado del arquitecto. Sin embargo, cuando el trabajo en obra implica muchas actividades y diversos servicios (por ejemplo: gas, teléfono, electricidad, televisión, agua, y alcantarillado), puede resultar confuso incluir todos los detalles en solo una hoja de dibujo. En este tipo de casos, se aconseja preparar un esquema individual dedicado exclusivamente al trabajo eléctrico, tal como se muestra en la figura 29. Este proyecto consiste en una oficina/ depósito para Virginia Electric, Inc. Los planos eléctricos están dibujados en cuatro hojas de 24" x 36" (60,96 cm x 91,44 cm), y están acompañados por un conjunto de especificaciones escritas que se analizarán más adelante en este módulo. El plano de obra eléctrico o de trazado que se muestra en la figura 29 incluye los rótulos convencionales del arquitecto y el ingeniero en el extremo inferior derecho. Estos rótulos identifican a la propiedad y a los propietarios del proyecto, al arquitecto y al ingeniero. También indican la relación de esta hoja con el conjunto completo de pla-

nos. Fíjese en el sello profesional de aprobación del ingeniero a la izquierda del rótulo del ingeniero. Encontrará cuadros similares en las cuatro hojas del plano eléctrico. Cuando analice por primera vez un conjunto de planos eléctricos, siempre mire el área que rodea al rótulo. En ese lugar se incluirá la mayoría de los cuadros para revisión o notas de revisión. Si se han efectuado revisiones en los planos, asegúrese de comprenderlas claramente antes de comenzar con el trabajo. Vuelva a consultar el plano de la figura 29 y busque la flecha de Norte (en el extremo superior izquierdo). Una flecha de Norte indica la dirección del Norte real para ayudarlo a orientar el plano respecto de la obra. Mire hacia abajo desde la flecha de N arte hasta la parte inferior de la página y encontrará el título del plano, Plot Utilities (servicios del terreno). Inmediatamente debajo del título del plano podrá ver la escala de 1" = 30' (2,54 cm = 9,14 m). Esto quiere decir que cada pulgada (2,54 cm) del plano representa 30 pies (39,62 m) en la obra real. Esta escala se aplica a todos los esquemas de la página, a menos que se indique lo contrario. Se indica un contorno de la construcción propuesta en el plano junto con una llamada, Proposed Bldg. Fin. Flr. Elev. 590.0 (cota piso terminado construcción propuesta 590.0). Esto quiere decir que la altura del piso terminado de la construcción será de 590 pies (179,83 m) sobre el nivel del mar (que en esta parte del país se traduce como aproximadamente dos pies (60,96 cm) por encima de la nivelación de terreno terminada alrededor de la construcción). Esta información ayuda a que el electricista ubique las mangas de conductos de cables y cambios direccionales a la altura correcta antes de que se vierta el piso de concreto terminado. El área sombreada representa pavimento de asfalto para el camino de acceso, senderos y estacionamiento. Tenga presente que el camino de acceso deriva en una autopista, designada como

Cómo leer notas lílRRJL INTERNO

Las notas son elementos cruciales del conjunto de esquemas. Por ejemplo, resulta difícil situar los receptáculos con precisión tomando como referencia sólo al plano en escala; sin embargo, es posible que el diseñador exija las ubicaciones exactas. Por ejemplo: es posible que el diseñador desee que los receptáculos se sitúen exactamente 6" (15,24 cm) por encima del salpicadero de la cocina y centrados respecto del sumidero.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.33

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Ruta 35. Esta información ayuda aun más a que los trabajadores orienten el plano respecto de la obra. Las bocas de inspección están ind icadas con un círculo pintado en su interior y se utiliza una circunferencia abierta para mostrar la posición de los cinc? accesorios nuevos sobre p ostes que se deben mstalar alrededor de la construcción n ueva. Las líneas eléctricas existentes se muestran con una línea continua clara, con la letra E en intervalos a lo largo de la línea. El nuevo servicio eléctrico subterráneo se indica de la misma manera, salvo que las líneas son ligeramente más anchas y oscuras en el plano. Recuerde que este cable de alta tensión finaliza en un transformad or montado sobre reductor que se encuentra cerca de la construcción propuesta. Las líneas telefónicas nuevas son similares, salvo que para identificarlas se utiliza la letra T. · El cable subterráneo de entierro directo que suministra energía a los accesorios exteriores de iluminación se indica con líneas interrumpidas en el plano, y se muestra conectando las circunferencias abiertas. También se muestra un cable de disyuntor al primer elemento del circuito, un reloj de horarios. El detalle de la boca de inspección que figura a la derecha de la flecha de Norte no parece servir de mucho en este plano ya que las bocas de inspección ya se han instalado. Sin embargo, las dimensiones y detalles de su construcción ayudarán a que el contratista o supervisor eléctrico puedan planificar mejor el tendido de cables de alta tensión. Lo mismo ocurre con el corte que se muestra en el banco de duetos. El contratista eléc. trico sabe que dispone de tres duetos vacíos si descubriera que uno de ellos está dañado cuando comienzan los trabajos. Pese a que la obra eléctrica no implica trabajo con gas, se muestra la línea principal de gas en el plano eléctrico para que los electricistas conozcan su ubicación aproximada cuando instalen conductores de entierro directo para los accesorios exteriores de iluminación.

7.0.0 ♦ PLANOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA El plano de energía eléctrica (figura 30) muestra el plano de planta completo de la oficina/ dep ósito con todas las divisiones interiores dibujadas a escala. En ocasiones, las ubicaciones físicas de todo el cableado y las salidas (es decir, las salidas para iluminación, señales y comunicaciones, los tomacorrientes, los sistemas eléctricos especiales y los equipos relacionados) se indican en el mismo plano. Sin embargo, en el caso de instalaciones complejas, el esquema quedaría abarrotado si se incluyeran los sistemas de iluminación y energía en el mismo plano de planta. En consecuencia, en la mayoría de los proyectos se opta por preparar un esquema aparte para la energía y otro para la iluminación. Los diagramas y detalles de acometida de electricidad se pueden incluir en una tercera hoja o, si el espacio lo permite, en las hojas del plano de planta de iluminación o energía. Si se analiza este esquema con mayor detenimiento, se pueden ver los rótulos en el extremo inferior izquierdo de la hoja. En estos rótulos se incluyen los estudios de arquitectura e ingeniería, junto con la información necesaria para identificar el proyecto y la hoja del plano. También tenga presente que el plano de planta lleva como título Plano de planta "B" - Energía y que está dibujado a una escala de½" = 1'- 0" (0,31 cm = 30,48 cm). No se incluye ninguna revisión en esta hoja.

7 .1.0 Plano de referencia Los planos de referencia se incluyen en la hoja inmediatamente arriba del rótulo del ingeniero (figura 31). El propósito de este plano de referencia es identificar a qué parte del proyecto se aplica cada hoja. En este caso, el proyecto involucra dos construcciones: la Construcción A y la Construcción B. Como el contorno de la Construcción B está dibujado con líneas en cruz en el plano de referencia, se trata de la construcción a

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Cómo interpretar planos de obra

Estudie la figura 29 y explique todas las características que pueda. ¿Cuánto se puede entender con sólo emplear el sentido común? ¿Qué características requieren información especial?

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.35

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Cuando tenga que situar dispositivos en alturas especificadas por encima del nivel de piso terminado, asegúrese de determinar la altura real del material para piso que se debe instalar. Algunos materiales (como las baldosas cerámicas) pueden representar un agregado significativo a la altura del piso terminado.

En algunas instalaciones de mayor envergadura, el proyecto general puede involucrar a diversos edificios que requieran planos de referencia apropiados en cada esquema para ayudar a que los obreros orienten los planos respecto de la construcción adecuada. En algunos casos, se podrán utilizar hojas aparte para cada sala o área de un proyecto industrial; también se requerirán planos de referencia en cada hoja para identificar los esquemas que correspondan a cada sala.

7.2.0 Lista de símbolos -

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CONSTRUCCIÓN A

PLANO DE REFERENCIA SIN ESCALA NOTAS: NO SE REQUIERE NINGÚN TRABAJO ELÉCTRICO EN LA CONSTRUCCIÓN "A" 110F31.EPS

Figura 31

Plano de referencias en el plano de energía eléctrica.

la que corresponde este esquema. Tenga presente que este plano de referencia no está dibujado a escala (sólo respeta su forma aproximada). Pese a que también se muestra la Construcción A en este plano de referencia, una nota que figura debajo del plano de referencia indica que no se requiere ningún trabajo eléctrico en la Construcción A. · \

Podrá encontrar una lista de símbolos en el plano de energía eléctrica (apenas por encima del rótulo del arquitecto) para identificar los diversos símbolos utilizados para energía eléctrica e iluminación en este proyecto. En la mayoría de los casos, los únicos símbolos que se incluyen en la lista son los que corresponden al proyecto específico. En otros casos, en cambio, se utiliza una lista de símbolos estándar para todos los proyectos con la siguiente nota:

Aquí se incluyen símbolos estándar y es posible que no todos aparezcan en los esquemas del proyecto; sin embargo, cuando el símbolo de los esquemas del proyecto sí aparezca, se deberá proporcionar e instalar el elemento correspondiente. Los símbolos eléctricos que se utilizan para los esquemas de oficina/ depósito son los únicos que figuran en la lista en el plano modelo de energía eléctrica. Podrá ver un detalle de estos símbolos en la figura 32.

7 .3.0 Plano de planta En la figura 33 podrá ver una vista ampliada del plano de planta eléctrico. Sin embargo debido al tamaño del esquema en comparación con el de las páginas de este módulo, sigue resultando difícil notar los detalles. Esta ilustración pretende mostrar el diseño general del plano de planta y cómo se ordenan los símbolos y las notas.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.37

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Sistema de conductos por debajo del piso: caja de empalmes y tres conductos (uno grande, dos estándar)

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Las líneas de puntos indican conductos sin terminar ·

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Conducto para colectoras de iluminación G. E. tipo LW223 Conducto para colectoras de iluminación G. E. tipo LW326

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Caja de alimentación del conducto para colectoras Tablero (iluminación y/o energía)

Conducto oculto sobre el techo o la pared - - - - Conducto escondido en piso o pared Recorrido completo al tablero, la JI~ T/~ 1 cantidad de flechas indica la cantidad de circuitos, la letra designa el tablero, el numeral designa el número de circuito, las marcas cruzadas indican la cantidad de conductores si hubiese más de dos

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Figura 32

Más conexiones Interruptor, basculador con protección contra sobrecarga térmica

Conducto expuesto Receptáculo doble, con puesta a tierra Interruptor, accionado con llave

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Accesorio fluorescente, de superficie

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Accesorio fluorescente, de pared

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Tipo de accesorio: consultar planificación

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Timbre de la alarma contra incendios

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Lista modelo de símbolos eléctricos.

En líneas generales, este plano muestra el equipo de servicio (en vista de plano), receptáculos, sistemas de duetos subterráneos, conexiones de motores, controladores de motores, calefac. ción eléctrica y detalles similares. Los tableros eléctricos y otros equipos de servicio están dibujados a escala aproximada. Las ubicaciones de otras salidas, tomacorrientes y componentes similares son sólo aproximadas en los esquemas porque han sido exageradas para que puedan verse en las copias. A modo de ejemplo: un receptáculo doble común sólo tiene aproximadamente 3 pulgadas (7,62 cm) de ancho. Si se tuviera que ubicar dicho receptáculo en el plano de planta de esta construcción [dibujada a una escala de¼"=

1'-0" (0,31 cm= 30,48 cm)], incluso un pequeño punto en el esquema sería demasiado grande para representar al receptáculo en la escala correcta. En consecuencia, el símbolo del receptáculo está ampliado. Cuando dichos receptáculos se dibujan a escala en los esquemas para determinar la ubicación correcta, se suele tomar una medida al centro del símbolo para determinar la distancia entre tomacorrientes. Las cajas de empalme, los interruptores y otras conexiones eléctricas que se muestran en el plano de planta se ampliarán de manera similar. El esquema de plano de planta parcial que puede verse en la figura 34 permite observar mejor los detalles del esquema.

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Cómo comprender los símbolos de contacto CARRIL JNfERNO

Cuando un esquema muestra contactos normalmente abiertos o cerrados, la palabra suele hacer referencia a la condición de los contactos en su estado desenergizado o de almacenamiento.

10.38 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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Figura 34

Plano de planta parcial para oficina/ depósito.

10.40 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Planos de energía Estudie la figura 33. ¿Por dónde ingresa la energía, y cómo se distribuye y controla? ¿Cuál es el significado de cada uno de los símbolos y líneas? ¿Se ha marcado cada una de las conexiones eléctricas o se dejó alguna a criterio del electricista?

7.3. 1 Notas y símbolos de la construcción Haciendo referencia nuevamente a la figura 33, podrá ver números dentro de un símbolo con forma de óvalo en cada sala. Estos óvalos numerados representan el nombre o tipo de la sala y corresponden a una lista de salas en los esquemas arquitectónicos. Por ejemplo: la sala número 112 · está designada como el hall en la lista de salas (que no se muestra), la sala 113 es la oficina número 1, etc. En algunos esquemas, estos símbolos de salas se omiten y se escriben los nombres de las salas. También se pueden ver varias notas en diversos lugares del plano de planta. Estas notas brindan información adicional para clarificar ciertos aspectos del esquema. Por ejemplo: el contratista eléctrico sólo debe instalar un calefactor eléctrico; este calefactor está situado en el vestíbulo del edificio. En vez que incluir un símbolo en la lista de símbolos para este único calefactor, se utiliza una nota para identificarlo en el esquema. Otras notas de este esquema describen cómo se deben instalar ciertas partes del sistema. Por ejemplo: en el área de la oficina (salas 112, 11 y 114), podrá ver la siguiente nota: CONDUCTO ARRIBA Y FINALIZA SOBRE EL TECHO . Este conducto vacío es para cables de teléfono/comunicaciones que serán instalados más adelante por la compañía telefónica.

7.3.2 Conductos para colectoras El proyecto de oficina / depósito utiliza tres tipos de conductos para colectoras: dos tipos de conductos para colector¡is de iluminación y uno de energía. En el plano de energía sólo se muestra el conducto para é:olect~ras de energía; los conduc-

tos para colectoras de iluminación figu ran en el plano de iluminación. En la figura 33 se muestran dos tram os de conductos para colectoras: uno que se extien de a lo largo de la construcción en el extremo sur (pared superior del esquema) y uno que se extiende a lo largo de la pared norte. La lista de símbolos de la figura 32 m uestra este conducto para colectoras designado con dos líneas paralelas con una serie de letras X en su interior. La lista de símbolos describe el conducto de colectoras con mayor detalle (como General Electric Tipo DK-100). Estos conductos para colectoras se alimentan desde el tablero de distribución principal (circuitos MDP1 y MDP-2), a través de cajas de derivación GE número DHIBBC41 . El NEC ® define a un conducto para colectoras como un recinto metálico con conexión a tierra que incluye conductores desnudos o aislados montados en fábricas que suelen ser barras, varillas o tubos de cobre o aluminio. La relación del conducto para colectoras y los colgadores de la construcción se debe verificar antes de comenzar con la instalación para poder resolver de manera anticipada cualquier problema debido a conflictos de espacio, estructuras de soporte inadecuadas o incorrectas, aperturas a través de paredes, etc. y no perder tiempo. Por ejemplo: los esquemas y las especificaciones pueden exigir que el conducto para colectoras se suspenda de soportes fijados con abrazaderas o soldados a columnas de metal. Sin embargo, la separación entre las columnas puede exigir que se suspendan varillas para colgado suplementario adicionales desde el techo o la estructura del techo, para lograr una sujeción a.d ecuada del conducto para colectoras. Para brindar más asistencia a los obreros en el proyecto de oficina / depósito, el ingeniero también puede proporcionar un esquema adicional que muestre cómo se debe instalar el conducto para colectoras. Entre otros de los detalles que figuran en el plano de planta de la figura 34 podemos mencionar: la disposición general del sistema de duetos bajo piso, las cajas de empalme y el conducto de alimentación para el sistema de duetos bajo piso y vistas de planta del equipo de servicio y telefónico, junto con tomacorrientes de receptáculos dobles. Una nota del esquema exige que todos los receptáculos de los baños cuenten con protección con GFCI (interruptor de circuito de falla por puesta a tierra). Las letras EWC adyacentes al receptáculo del vestíbulo lo designan para ser usado con un refrigerante eléctrico de agua.

MÓDÜLO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.41

7.4.0 Diseño de circuitos ramales para energía El punto en el que se conectan equipos eléctricos al sistema de cableado se suele llamar tomacorriente. Los tomacorrientes se clasifican de muchas maneras: iluminación, .receptáculo, motor, artefacto y demás. Sin embargo, en esta sección nos ocuparemos de las salidas eléctricas y tomacorrientes que se encuentran normalmente en sistemas de cableado eléctrico residencial. Cuando se observa un plano eléctrico, los tomacorrientes están indicados por símbolos (normalmente un pequeño círculo con marcas apropiadas para indicar el tipo de tomacorriente). Los símbolos más comunes para receptáculos se muestran en la figura 35.

7.4. 1 Esquemas de circuitos ramales En el pasado, con la excepción de residencias muy amplias y casas con desarrollo de extensiones, la magnitud del sistema eléctrico residencial promedio no era lo suficientemente grande para justificar el gasto de preparar planos de trabajo y especificaciones eléctricas completos. Dichos sistemas eléctricos eran desplegados por el arquitecto como un bosquejo de la disposición de los tomacorrientes y salidas, o por el electricista en la obra a medida que progresaban los trabajos. Sin embargo, muchos desarrollos técnicos en el uso de la electricidad residencial (como la calefacción eléctrica con sofisticado cableado de control, el

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Figura 35

Símbolos típicos de tomacorriente que figuran en planos eléctricos.

mayor uso de artefactos eléctricos, diversos sistemas de alarmas electrónicas, nuevas técnicas de iluminación y la necesidad de incorporar técnicas de conservación de la energía) han ampliado enormemente la demanda y extendido la complejidad de los sistemas eléctricos residenciales de la actualidad. Año tras año, aumenta la cantidad de hogares con sistemas eléctricos diseñados por estudios de ingeniería consultora. Dichos hogares cuentan con esquemas de trabajo y especificaciones eléctricas completas, similares a los que suelen encontrarse en el caso de proyectos comerciales e industriales. Pese a eso, son la excepción y no la regla. La mayoría de los proyectos residenciales no cuenta con un conjunto completo de esquemas. El despliegue de circuitos se provee en esquemas que se deben respetar por diversos motivos: • Ofrecen un diseño visual de los circuitos del cableado domiciliario. • Proveen un conjunto de esquemas eléctricos residenciales modelo preparados por compañías de ingeniería consultora, aunque la cantidad puede resultar limitada. • Presentan el método para mostrar sistemas eléctricos en planos de trabajo para poder contar una mejor base al momento de tener que comprender sistemas eléctricos avanzados. Los circuitos ramales se muestran en planos eléctricos con una línea sencilla que va desde el tablero de distribución (o con flechas de retomo que indican que el circuito se dirige al tablero de distribución) hasta el tomacorriente; o bien, de tomacorriente a tomacorriente (cuando exista más de un tomacorriente en el circuito). Las líneas que indican los circuitos ramales pueden ser continuas para indicar que los conductores se deben desplegar ocultos en el techo o la pared, guionadas para indicar que los conductores se deben desplegar en el piso o techo interior; o bien, ser líneas de puntos para indicar que el cableado debe quedar expuesto. En la figura 36 podemos ver ejemplos de estos tres tipos de líneas para circuitos ramales. En la figura 36, el número 12 indica el tamaño del cable. Las marcas oblicuas que atraviesan los circuitos en la figura 36 indican la cantidad de conductores que transportan corriente en el circuito. Si bien se muestran dos marcas oblicuas para los conductores que transportan corriente (junto con una marca oblicua para la conexión a tierra), en la práctica, un circuito ramal que contenga sólo dos conductores no suele incluir ninguna marca oblicua; es decir, se supone que todo circuito sin marcas oblicuas tiene dos conducto-

10.42 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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- - RECEPTÁCULO, TÍPICO -

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Se debe proteger un tramo - - - - - de circuito expuesto de daños físicos conforme a la Sección 334.15(8) del NEC. ~ Nº 12

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Figura 36

Tipos de líneas de circuitos ramales que se muestran en planos de trabajo eléctrico.

res. Sin embargo, la presencia de al menos tres conductores siempre se indica en los planos de obra eléctricos, ya sea con marcas oblicuas para cada conductor o con una nota. Nunca suponga que ·conoce el significado de un símbolo eléctrico. Si bien en los últimos años se han registrado grandes esfuerzos por estandarizar los símbolos de los planos, los arquitectos, ingenieros asesores y dibujantes de planos eléctricos siguen modificando los símbolos existentes o diseñando otros nuevos para satisfacer sus propias necesidades. Siempre consulte la lista de símbolos o las referencias de los planos de obra eléctricos para interpretar correctamente los símbolos utilizados.

7.4.2 Ubicación de receptáculos En la sección 210.52 del NEC se indican los requisitos mínimos para ubicación de receptáculos en unidades de vivienda. Especifica que en cada cocina, habitación familiar y comedor, se deben instalar salidas tipo receptáculo de modo que ningún punto a lo largo de la fase del zócalo en cualquier espacio de pared quede a más de 6 pies (1,82 m) (medidos en forma horizontal) de ninguna salida de ese espacio, incluyendo cualquier espacio de pared de al menos 2 pies (0,60 m) de espesor y el espacio de pared ocupado por tableros fijos en paredes exteriores, pero excluyendo los tableros deslizantes. Esto quiere decir que los tomacorrientes nunca estarán a más de 12 pies (3,65 m) de distancia. Cuando se las separe de este modo, un prolongador de 6' (1,83 m) podrá llegar a un receptáculo que se encuentre en cualquier sitio a lo largo qe la fase de pared. Siempre que resulte práctico, los tomacorrientes tipo

receptáculo deberán mantener distancias iguales. Los tomacorrientes tipo receptáculo en pisos no se contarán como parte de la cantidad necesaria de tomacorrientes, a menos que se sitúen a no más de 18¡ulgadas (45,72 cm) de la-pared. El NEC define el "espacio de pared" como un muro a lo largo de la fase de zócalo, que no es interrumpido por puertas, chimeneas o aperturas similares. Cada espacio de pared que tenga al menos 2 pies (0,60 m) de ancho deberá tratarse de manera individual e independiente de otros espacios de pared de una misma habitación. El propósito de la Sección 210.52 del NEC es minimizar el uso de cables a través de puertas, chimeneas y aperturas similares. En la figura 37 se muestran los tomacorrientes para una residencia modelo. Al desplegar estos tomacorrientes tipo receptáculo, se mide la línea de zócalo de la pared (también en las esquinas) pero no las puertas, chimeneas, pasillos u otros espacios en los que no resultaría apropiado extender un cable flexible.

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PLANO DE PLANTA DE ILUMINACIÓN

En la figura 38 se muestra una vista estructural de un plano de planta de iluminación. Nuevamente, los rótulos del arquitecto/ ingeniero aparecen en el extremo inferior derecho del esquema. Puede observarse un plano de referencia, tal como se analizó anteriormente, sobre el rótulo del ingeniero. Este plano se dibuja con la misma escala que el de energía; es decir,½"= 1'-0" (0,31 cm= 30,48 cm). Podrá ver una lista de accesorios de iluminación en el extremo superior derecho del esquema y algunas notas de instalación debajo de la lista.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.43

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Los receptáculos ubicados encima del mostrador de la cocina se deben montar de manera tal que ningún punto de la encimera quede a más de 24" (60,96 cm) del receptáculo. Sección 210.52(C)(1) del NEC.

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Los receptáculos del baño deben ir en un circuito con protección GFCI. Secciones 210.11(C)(3) y 210.8(A)(1) del NEC

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Figura 38

Plano de iluminación modelo.

Los símbolos de salidas de iluminación que pueden verse en el esqu~ma de la_ oficina/ depósito representan accesorios tanto mcandescentes como fluorescentes; en la mayoría de los planos eléctricos un círculo suele representar un accesorio incandescente; un rectángulo, uno fluorescente. Todos estos símbolos están diseñados para indicar la forma física de un accesorio en particular y se suelen dibujar a escala. . El tipo de montaje utilizado para todos los accesorios de iluminación se suele indicar con una lista de accesorios de iluminación que, en este caso, se muestra en los esquemas. En algunos proyectos, la lista sólo se podrá encontrar en las especificaciones escri_tas. . . ., . . El tipo de accesorio de ilummac~~n se identifica con un numeral dentro de un triangulo cerca de cada accesorio. Si se utiliza sólo un tipo de accesorio exclusivamente en una sala o área, sólo es necesario incluir el indicador triangular una vez con la palabra TODOS en la parte inferior del triángulo. \

MÓÓULO ES26110-08

8.1.0 Listas de esquemas Una lista es un método sistemático para presentar notas o listas de equipos en un esquema, en forma de tabla. Si se les organiza correctamente y se les comprende íntegramente, las list.a s son poderosas herramientas para ahorrar tiempo, tanto para las personas que preparan los esquemas como para los trabajadores e~ obra. . . Por ejemplo: la lista de accesorios de 1lummación que se muestra en la fi~ura 39 enum.era los accesorios e identifica cada tipo de accesorio en el esquema con un número. Se indican el fabricante y el número de catálogo de cada tipo junto con la cantidad, el tamaño y tipo de lámpara correspondiente a cada accesorio. En ocasiones, toda la información de las listas se duplicará en las especificaciones escritas; sin embargo, tener que bu~~arl~s página t:as página en medio de las espec1f1cac1ones escritas puede llevar demasiado tiempo. En la obra, los obreros no siempre tienen acceso a las especificacion:s, pero sí suelen tener acceso a los planos de trabaJO.

♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.45

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Figura 39

Lista de accesorios de iluminación.

En consecuencia, la lista es un excelente medio para proporcionar información esencial de manera clara y precisa, permitiendo que los trabajadores lleven adelante sus asignaciones en el menor tiempo posible. Entre otras de las listas que pueden encontrarse con frecuencia en planos de obra eléctricos podemos mencionar: • Lista de cargas conectadas • Lista de tableros de distribución • Lista de calefacción eléctrica • Lista de equipos de cocina • Lista de tipos de receptáculos También se pueden encontrar otras listas en planos eléctricos, según el tipo de proyecto. Sin embargo, la mayoría está dedicada a listas de

equipos como: motores, controladores de motores y elementos similares.

8.2.0 Diseño de circuitos ramales para iluminación Un circuito ramal simple de iluminación requiere dos conductores para proporcionar una vía continua para el flujo de corriente. El circuito ramal de iluminación habitual funciona con 120 V o 277 V; en consecuencia, el conductor de circuito blanco (conectado a tierra) se conecta a la colectora neutra del tablero de distribución mientras que el conductor negro (no conectado a tierra) se conecta a un dispositivo de protección contra sobrecorriente.

-

No se conforme con consultar el plano eléctrico DJHH/1 /Nf.EHNO

Siempre revise todos los esquemas de un conjunto, no sólo el plano eléctrico. Varios de los esquemas de un conjunto incluirán información relevante para el electricista. Por ejemplo, le sugerimos que revise: • Planos de obra para conocer la información de las líneas de servicio y las elevaciones. • Esquemas mecánicos para conocer las rutas, separaciones y los equipos y controles

HVAC. • Esquemas arquitectónicos para conocer el tipo de construcción (bloques, madera, pies de metal, etc.), clasificaciones del riesgo de incendio y detalles especiales. • Esquemas de terminaciones (por ejemplo: planos de techos reflejados) para conocer las ubicaciones de accesorios, ventiladores y otros dispositivos. • Listas de terminaciones de habitaciones para conocer las alturas de los techos y los detalles de los pisos y terminaciones de paredes. • Esquemas de plomería para conocer detalles de las bombas, el servicio de agua y los rociadores.

10.46 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Los circuitos ramales y tomacorrientes de iluminación se indican en planos eléctricos con líneas y símbolos; es decir, se dibuja una única línea de tomacorriente a tom acorriente y luego se le culmina con un a flecha para ind icar un retorno al tablero de distribución. Se utilizan varios métodos para indicar la cantidad y el tamaño de los conductores pero el más común es indicar la cantidad de conductores del circuito con marcas oblicuas que atraviesan las líneas del circuito y, posteriormente, indicar el tamaño de los cables con una notación adyacente a dichas marcas oblicuas. Los circuitos utilizados para alimentar los accesorios de iluminación residenciales deben cumplir con las normas establecidas en el NEC ®y por las ordenanzas locales y estatales. Se debe calcular la mayoría de los circuitos de iluminación para incluir la carga total, aunque en ocasiones esto no resulta posible porque el electricista no puede estar seguro del vataje exacto que podría utilizar el propietario de la vivienda. Por ejemplo: un electricista puede insta}ar cuatro po~talámparas de porcelana para el area no terminada del sótano y diseñarlos para que cada uno contenga una lámpara incandescente de 100 W (vatios). Sin embargo, los propietarios podrían decidirse finalmente por cambiar las lámparas originales con otras de 150 W o incluso de 200 W. En consecuencia, si el electricista carga inicialmente el circuito de iluminación a su capacidad máxima, el circuito probablemente se sobrecargará en el futuro. . , . . Se recomienda no cargar rnngun crrcmto ramal residencial a más del 80 % de su capacidad nominal. Como la mayoría de los circuitos utilizados para iluminación tienen una capacidad nominal de 15 A, la ampacidad total (en voltiamperios) del circuito será la siguiente: 15 A x 120 V = 1.800 VA

En consecuencia, si se debe cargar el circuito sólo al 80 % de su capacidad nominal, la carga inicial máxima conectada no debe superar los 1.440 VA.

En la figura 40 se muestra una posible disposición de iluminación para la residencia modelo analizada anteriormente. Todos los accesorios de iluminación aparecen en su ubicación física aproximada tal como deberían instalarse. Los símbolos eléctricos se utilizan para mostrar los tipos de accesorios. También se muestran los interruptores y circuitos ramales de iluminación con las líneas y símbolos apropiados. Los significados de los símbolos utilizados en este esquema se explican ~n la lista de símbolos de la

figura 41 .

En la práctica, la ubicación de los accesorios de iluminación y sus interruptores relacionados probablemente corresponda con la información qu e figura en los planos de trabajo. Los circuitos que se muestran en la figura 40 tienen como objetivo ilustrar cómo se direccionan los circuitos de iluminación, sin implicar que dichos esquemas sean típicos de la construcción residencial. Si se utilizan accesorios en un armario, deberán cumplir con los requisitos de la sección 410. 16 de l NEC y estar completamente cerrados.

9.0.0

♦

DETALLES Y DIAGRAMAS ELÉCTRICOS

Los diagramas eléctricos son esquemas que pretenden mostrar los componentes eléctricos y sus conexiones relacionadas. Muestran la asociación eléctrica de los diferentes componentes pero, rara vez (o nunca) se dibujan a escala.

9.1.0 Diagramas de acometida de electricidad Los diagramas de bloque de una línea (línea única) se utilizan en gran medida para mostrar la disposición del equip? de servicio ~l~ctrico: Los diagramas de acometida de electnc1dad (figura 42) son típicos de dichos esquemas. Estos esquemas muestran todos los componentes del equipo eléctrico y las líneas de conexión utilizadas para indicar conductores y alimentadores de la entrada en servicio. Se utilizan notas para identificar el equipo, indicar el tamaño del conducto nec~sario para cada alimentador y mostrar la cantidad, tamaño y tipo de conductores de cada conducto. · Se incluye una lista de tableros de distribución (figura 43) junto con el diagrama de acometida de electricidad, para indicar los componentes exactos contenidos en cada tablero de distribución. Esta lista de tableros de distribución corresponde al tablero de distribución principal. En los esquemas reales, también se deben mostrar las listas para los dos tableros restantes (PNL A f P~L ~); En general, las listas de tableros de d1stril:mc1on suelen indicar el número del tablero, el hpo de gabinete (montado a nivel o sobre la superficie), alimentación del tablero (amperios y voltaje), fase (una o tres fases) y cantidad de cables. Un tablero de cuatro cables, por ejemplo, indica que existe un neutro sólido en el tablero. Los ramales indican el tipo de protección contra sobrecorriente; e~ decir, indican la cantidad de postes, el valor nommal de disparo y el tamaño del bastidor. También s_e ind~can los elementos alimentados por cada d1spos1tivo de sobrecorriente.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.47

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Figura 40

Diseño de iluminación de la residencia modelo.

10.48 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

o

ACCESORIO DE ILUMINACIÓN MONTADO SOBRE LA SUPERFICIE DEL TECHO INTERIOR CON LÁMPARA INCANDESCENTE ACCESORIO DE ILUMINACIÓN MONTADO SOBRE LA SUPERFICIE DE LA PARED CON LÁMPARA INCANDESCENTE ACCESORIO DE ILUMINACIÓN EMPOTRADO EN EL TECHO CON LÁMPARA INCANDESCENTE ACCESORIO DE ILUMINACIÓN DIRECCIONAL EMPOTRADO EN EL TECHO CON LÁMAPA INCANDESCENTE EN FORMA DE FLECHA INDICA LA DIRECCIÓN EN LA QUE APUNTA LA LÁMPARA

o

I ~~~~~g~i~g:~~~~l~c~~~~ICIE DEL TECHO CON LÁMPARA FLUORESCENTE

s

INTERRUPTOR DE UN SOLO POLO

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS

Qos

INTERRUPTOR ACCIONADO POR PUERTA

por el botón de arranque 1 y el botón de arranque 2, se conecta a través de las líneas L1 y L2• Los contactos auxiliares (C 4 ) se conectan en serie con el botón de detención y en paralelo con el botón de arranque. El circuito de control también tiene OC (contactos de sobrecarga) normalmente cerrados conectados en serie con la bobina del arrancador magnético (C). Se puede agregar cualquier cantidad de estaciones con botón de arranque adicionales a este circuito de control de manera similar a como se agregan interruptores de tres o cuatro vías para controlar un circuito de iluminación. Cuando se agregan estaciones con botón de control, los botones de detención siempre se conectan en serie y los botones de arranque siempre se conectan en paralelo. En la figura 45 se muestra el mismo circuito de arrancador de motor que en la figura 44 pero, en este caso, controlado por dos conjuntos de botones de arranque/ detención. Los diagramas esquemáticos de cableado sólo se analizaron superficialmente en este módulo; necesitará conocer muchos otros detalles para desempeñarse en su trabajo de una -manera competente. Los siguientes módulos tratarán los diagramas de cableado de manera más detallada.

110F41.EPS

Figura 41

Lista de símbolos eléctricos.

9.2.0 Diagramas esquemáticos Normalmente, se utilizan diagramas de cableado esquemáticos completos sólo en sistemas eléctricos complicados (como en los circuitos de control). Los componentes se representan con símbolos y cada cable se muestra aislado o se le incluye en un conjunto de varios cables, que aparece como una sola línea en el esquema. Cada cable se debe numerar cuando ingresa a un conjunto y debe conservar el mismo número cuando vuelve a salir para conectarse a algún componente eléctrico del sistema. En la figura 44 se puede ver un diagrama de cableado esquemático completo para un arrancador de motor sin inversión magnético de tres fases alimentado con CA. Tenga presente que este diagrama muestra los diversos dispositivos en forma de símbolos e indica las conexiones reales de todos los cables entre dispositivos. Las líneas de suministro de energía de tres vías se indican con L1, L2, y L3; los terminales de motor del motor M se indican con T1, T2, y T3• Las líneas L1, L2, y L3 tienen cada una un dispositivo OL (protee¡::ción contra sobrecarga) térmico, conectado en setie con los contactos de línea normalmente abierto~ C1 y C3, respectivamente, que son controlados por la bobina del arrancador magnético (C). La estación de control, compuesta

9.3.0 Detalles de planos Un plano de detalle es un esquema de un elemento o una sección independiente de un sistema eléctrico, que proporciona una descripción completa y exacta de su uso y todos los detalles necesarios para que el electricista pueda ver exactamente lo que se requiere en la instalación. Por ejemplo: el plano de energía para la oficina/ depósito posee un corte transversal a través del conducto de colectora. Este es un buen ejemplo de la practicidad de un plano adicional detallado. En ocasiones un conjunto de planos eléctricos requerirá esquemas a gran escala para ciertas áreas que no se indican con suficiente claridad en un plano a escala pequeña. Por ejemplo: el plano de obra puede mostrar accesorios de iluminación sobre postes exteriores que serán instalados por el contratista.

1 O.O.O

♦

ESPECIFICACIONES ESCRITAS

Las especificaciones escritas para una construcción o proyecto son las descripciones escritas de los trabajos y tareas requeridos por el propietario, el arquitecto y el ingeniero asesor. Junto con los planos de trabajo, estas especificaciones constituyen las bases de los requisitos de contrato para la construcción del edificio o proyecto. Quienes uti-

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.49

7TOP

UNIT NO. 2

ROOFTOP UNIT NO . 1 - - - ~ - - ~ 60A-3P NFSS (WP) _ ___,,......, ROOF

3 NO . 6 AWG IN 1" CONDUIT

J0A · JPISNFSS 20APLUG. FUSE FOA EMERGENCY LIGHTS ANO FIRE ALARM

~

BUSWAY, TYPICAL

3 NO. 10 AWG IN ¾" CONDUIT

4NO . 2AWG

IN 2" CONDUIT

FIRE ALARM CONTROL CAB INET (DE DI CATEO CIRCU IT)

.....____ 3 NO. 6 AWG IN 1" CONDUIT

PNL

TIME CLOCK "A" DPST 35A7-DAY WITH SKIP -A-DAY FEATURE

8 - 350 KCM IL IN 2 - 3½" CONDUITS

A

FLOOR LINE

4 NO . 4/0 AWG IN 3" CONDUIT

GROUND IN ACCORDANCE WITH NEC ARTICLE 250

COMMERCIAL SERVICE HEAD

SERVICE DROP ANO CONNECTION BY POWER COMPANY

3 - 3/0 CUTHW CONDUCTORS IN 2" (5,08 cm) RIG ID CONDUIT

- - - PANEL

METER BASE ~

,.........~-,

o

NO. 4 AWG BARE COPPERWIRE

3- 3/0 CUTHW CONDUCTORS IN 2" (5,08 cm) RIGID CONDUIT

TO COLO WATER PIPE

RESIDENTIAL Figura 42

Diagramas típicos de acometida de electricidad.

10.50 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CONDUCTOR NEED NOT BE LARGER THAN NO. 6 AWG COPPER OR 4 AWG ALUMINUM WIRE TO A DRIVEN GROUND ROO

NEC Section 250.53(E) 110F42.EPS

PANELBOARD SCHEDULE PANEL No.

CABINET TYPE

PANEL MAINS AMPS 1 VOLTS IPHASE

1P

2P

MDP

SURFACE

600A I120/208I3,4--W

-

-

-

-

-

-

-

BRANCHES 3P PROT.

1 1 1 1 1 1 1

FRAME

225A 25,000 100A 18,000 100A 60A 70A 70A '' 600A 42,000

ITEMS FEO OR REMARKS

PANEL "A" PANEL "B" POWER BUSWAY LIGHTING BUSWAY ROOFTOP UNIT #1 SPARE MAIN CIRCUIT BRKR

110F43.EPS

Figura 43

Lista típica de tableros de distribución.

licen los planos y especificaciones de la construcción deberán estar alertas a las discrepancias entre los planos y las especificaciones escritas. A continuación se plantean algunas situaciones · donde pueden surgir discrepancias: • Los arquitectos y los ingenieros utilizan especificaciones prototipo o estándar e intentan aplicarlas sin ninguna modificación a planos específicos de un trabajo. • En las especificaciones se menciona algún cambio o corrección de los planos estándar preparados previamente, pero en los planos no aparecen estos cambios. • Los elementos están duplicados tanto en los esquemas como en las especificaciones, pero un elemento se enmienda en un documento de contrato y se omite en el otro.

_l_

c4 T2

10.1.0 Cómo se redactan las especificaciones Redactar especificaciones completas y precisas para la construcción de un edificio es una gran responsabilidad para quienes diseñan los edificios. Esto se debe a que las especificaciones, combinadas con los planos de trabajo, rigen prácticamente todas las decisiones importantes que se toman durante la etapa de construcción de todo proyecto. Recopilar y redactar estas especificaciones no es una tarea sencilla, incluso para perso-

L3

L2

START 1

En tales circunstancias, la persona a cargo del proyecto tiene la responsabilidad de determinar si se le debe dar prioridad a los planos o·a las especificaciones. Dichos interrogantes deberán responderse preferentemente antes de que comience la obra para evitar costos adicionales al propietario, arquitecto / ingeniero, o al contratista.

l

C3

TOL START

START

T3

STOP 2 TO COIL ' C'

OL STOP

STOP 110F45.EPS

Figura 45 Figura 44

Diagrama de cableado.

Circuito controlado por dos conjuntos de botones de arranque/ detención.

MÓOULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.51

nas con considerable experiencia en la preparación de dichos documentos. Un conjunto de especificaciones escritas para un solo proyecto generalmente incluirá miles de productos, piezas y componentes, y sus respectivos métodos de instalación. Todo deberá ser especificado en los planos y/ o en las especificaciones. Nadie puede memorizar todos los elementos necesarios para describir precisamente las diversas áreas de la construcción. Se debe recurrir a materiales de referencia como datos del fabricante, catálogos, listas de verificación y, sobre todo, a una especificación maestra de alta calidad.

10.2.0 Formato de las especificaciones Para lograr una redacción práctica, velocidad de estimación y facilidad de referencia, la organización más adecuada de las especificaciones consta de una serie de secciones que analizan los requisitos, productos y las actividades de construcción para que sean sencillas de comprender por las diferentes áreas. Las personas que utilicen las especificaciones podrán encontrar toda la información que necesiten sin tener que pasar mucho tiempo buscándola. El formato de especificación escrita que más se utiliza en América del Norte es el MasterFormat™ . Este estándar fue desarrollado de manera conjunta por el CSI (Construction Specifications Institute: Instituto de Especificaciones de la Construcción) y CSC (Construction Specifications Canada: Especificaciones de la Construcción de Canadá). Durante muchos años antes de 2004, la organización de las especificaciones de la construcción y los catálogos de los proveedores se basaron en un estándar con 16 secciones (también conocidas como divisiones), donde las divisiones y sus subsecciones fueron identificadas individualmente con un sistema de numeración de cinco dígitos. Los primeros dos dígitos representaban el número de la división y los siguientes tres números representaban niveles sucesivos de

desglose. Por ejemplo: el número 13213 representa a la división 13, subsección 2, sub-subsección 1 y sub-sub-subsección 3. En esta versión antigua de la norma, los sistemas eléctricos, incluido cualquier sistema eléctrico o electrónico especial, fueron agrupados dentro de la división 16 (Electricidad) . Actualmente, es posible que todavía se utilicen especificaciones realizadas según el formato de 16 divisiones. . En 2004, el estándar MasterFormat™ fue sujeto a grandes modificaciones. Lo que antes eran 16 divisiones se expandió a 4 grupos principales y 49 divisiones y se reservaron algunas divisiones para futuras expansiones (figura 46). Las primeras 14 divisiones son esencialmente las mismas que en el formato antiguo. Los temas de la ex división 15 (Mecánica) se trasladaron a dos nuevas divisiones: la 22 y la 23. Los temas básicos de la ex división 16 (Electricidad) se han redistribuido en dos nuevas divisiones: la 26 y la 27. Además, el sistema de numeración pasó a ser de 6 dígitos para permitir más subsecciones en cada división y una definición más detallada. En el nuevo sistema de numeración, los primeros dos dígitos representan el número de la división. Los siguientes dos dígitos representan subsecciones de la división y los dos dígitos restantes representan los números del tercer nivel de sub-subsección. De ser necesario un cuarto nivel, se agregan al final un punto y dos dígitos. Por ejemplo, el número 132013.04 representa a la división 13, subsección 20, sub-subsección 13 y sub-sub-subsección 04. Según el nuevo estándar, el subgrupo de Servicios en Instalaciones contiene las divisiones más importantes para el electricista. Se incluyen las divisiones siguientes:

• • • •

División 25: Automatización integrada División 26: Electricidad División 27: Comunicaciones División 28: Protección y seguridad electrónica

La figura 47 contiene un desglose en detalle de la división de electricidad.

Especificaciones C;JHHJL !NffHND

Las especificaciones escritas complementan los planos de trabajo relacionados ya que incluyen detalles que no se muestran en los esquemas. Las especificaciones definen y clarifican el alcance de la obra. Describen los tipos y características específicos de los componentes que se deben utilizar en la obra y los métodos para instalar algunos de ellos. Muchos componentes son identificados específicamente por los números de modelo y pieza del fabricante. Este tipo de información se utiliza para comprar los diversos artículos de ferretería necesarios para efectuar la instalación conforme a los requisitos contractuales.

10.52 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

MasterFormaf'M 2004 Edition - Numbers & Titles

Division Numbers & Titles

6/8/04

Division Numbers and Titles PROCUREMENT ANO CONTRACTING REQUIREMENTS GROUP Division 00

Procurement and Contracting Requirements

SPECIFICATIONS GROUP GENERAL REQUIREMENTS SUBGR0UP

Division 01

SITE AND INFRASTRUCTURE SUBGROUP

General Requirements

FACILITY C0NSTRUCTI0N SUBGR0UP

Division 02 Division 03 Division 04 Division 05 Division 06

Existing Conditions Concrete Masonry Metals Wood, Plastics, and Composites Division 07 Thermal and Moisture Protection Division 08 Openings Division 09 Finishes Division 10 Specialties Division 11 Equipment Division 12 Furnishings Division 13 Special Construction Division 14 Conveying Equipment Division 15 Reserved Division 16 Reserved Division 17 Reserved Division 18 Reserved Division 19 Reserved

Division 30 Division 31 Division 32 Division 33 Division 34 Division 35 Division 36 Division 37 Division 38 Division 39

PROCESS EQUIPMENT SUBGROUP

Division 40 Division 41 Division 42

Division 43

Division 44 Division 45

FACILITY SERVICES SUBGROUP

Division 20 Division 21 Division 22 Division 23

Reserved Fire Suppression Plumbing Heating, Ventilating, and Air Conditioning Division 24 Reserved Division 25 lntegrated Automation Division 26 Electrical Division 27 Communications Division 28 Electronic Safety and Security Division 29 Reserved

Reserved Earthwork Exterior lmprovements Utilities Transportation Waterway and Marine Construction Reserved Reserved Reserved Reserved

Division 46 Division 47 Division 48 Division 49

Process lntegration Material Processing and Handling Equipment Process Heating, Cooling, and Drying Equipment Process Gas and Liquid Handling, Purification, and Storage Equipment Pollution Control Equipment lndustry-Specific Manufacturing Equipment Reserved Reserved Electrical Power Generation Reserved

Div Numbers - 1 Ali contents copyright © 2004, The Construction Specifications lnstitute and Construction Specifications Ganada. Ali rights reservad.

110F46.EPS

Figura 46

2004 MasterFormat™ .

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.53

Master Format™ Edición 2004 - Números y Títulos

Div. 26 - Electricidad

6/8/04

DIVISIÓN 26 • ELECTRICIDAD

26 00 00 Electricidad 26 01 00 Operación y mantenimiento de sistemas eléctricos 26 26 26 26 26 26

01 01 01 01 01 01 26 26

1O Operación y mantenimiento de distribución eléctrica de media tensión 20 Operación y mantenimiento de distribución eléctrica de baja tensión 26 Pruebas de mantenimiento de sistemas eléctricos 30 Operación y mantenimiento de equipos para generar y almacenar electricidad de la instalación 40 Operación y mantenimiento de sistemas de protección eléctricos y catódicos 50 Operación y mantenimiento de iluminación 01 50.51 Cambio de focos en luminarias 01 50.81 Cambio de luminarias

26 05 00

Resultados comunes del trabajo para electricidad

26 05 13 Cables de media tensión 26 0513.13 Conductores abiertos de media tensión 26 05 13.16 Media tensión, cables con uno y varios conductores 26 05 19 Conductores y cables de energía eléctrica de baja tensión 26 05 19.13 Cables de energía eléctrica debajo de alfombras 26 05 23 Cables de energía eléctrica de control de voltaje 26 05 26 Puesta a tierra y unión de sistemas eléctricos 26 05 29 Colgadores y soportes para sistemas eléctricos 26 05 33 Canalizaciones y cajas para sistemas eléctricos 26 05 36 Bandeja portacables para sistemas eléctricos 26 05 39 Canalizaciones subterráneas para sistemas eléctricos 26 0543 Duetos y canalizaciones subterráneos para sistemas eléctricos 26 05 46 Postes de servicios para sistemas eléctricos 26 05 48 Controles de vibraciones y antisísmicos para sistemas eléctricos 26 05 53 Identificación para sistemas eléctricos 26 05 73 Estudio de coordinación de dispositivos para proteger contra sobrecorriente

26 06 00

Listas para electricidad

26 06 1O Listas 26 06 20 Listas 26 06 20.13 26 06 20.16 26 06 20.19 26 06 20.23 26 06 20.26 26 06 30 Listas 26 06 40 Listas 26 06 50 Listas 26 06 50.13 26 06 50.16

26 08 00 26 09 00 26 26 26 26

para distribución eléctrica de media tensión para distribución eléctrica de baja tensión Lista para cuadros de conmutación eléctrica Lista para tableros de distribución eléctrica Lista del Centro de control de motores eléctricos Lista de circuitos eléctricos Lista de dispositivos de cableado para el equipo de generación y almacenamiento de energía eléctrica de la instalación para sistemas de protección eléctricos y catódicos para iluminación Lista para tableros de distribución de iluminación Lista para accesorios de iluminación

Puesta en marcha de sistemas eléctricos Instrumentación y control para sistemas eléctricos

0913 09 23 09 26 09 33

Monitorización y control de energía eléctrica Dispositivos de control de la iluminación Tableros de distribución para el control de la iluminación Controles de oscurecimiento central

26-1 Todos los contenidos tienen copyright© 2004 de The Construction Specifications lnstitute and Construction Specifications Ganada. Todos los derechos reservados. 110F47A.EPS

Figura 47

Desglose detallado de la división eléctrica (1 de 4).

10.54 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Master Format1 M 2004 Edition - Numbers & Titles Div. 26 - Electrical 6/8/04 26 09 33.1 3 Oscu recedores con control remoto multicanal 26 09 33. 16 Estaciones de oscu recimiento con control remoto 26 09 36 Controles de oscurecimiento modular 26 09 36.13 Controles de oscurecimiento modular manuales 26 09 36.16 Controles de oscurecimiento modular integrados con varias configuraciones preestablecidas 26 09 43 Controles de iluminación de red 26 09 43.13 Controles de iluminación de red digital 26 09 43.16 Control de iluminación de apliques señalizable 26 09 61 Controles de iluminación teatral

26 1O00 Distribución eléctrica de media tensión 26 11 00 Subestaciones 26 11 13 26 1116

Subestaciones de unidad primarias Subestaciones de unidad secundarias

26 12 00 Transformadores de media tensión 26 12 13 26 12 16 26 12 19

Transformadores de media tensión con relleno Iíquido Transformadores de media tensión tipo seco Transformadores montados sobre reductor, con relleno líquido y de media tensión

26 13 00 Equipos de distribución de media tensión 26 13 13 26 13 16 26 13 19

Equipo de distribución de disyuntor de media tensión Equipo de distribución de interruptor fundible de media tensión Equipo de distribución de interruptor por vacío de media tensión

26 18 00 Dispositivos de protección de circuitos de media tensión 26 26 26 26 26 26 26 26 26

18 13 18 16 18 19 18 23 18 26 18 29 18 33 18 36 18 39

Desconexiones de media tensión Fusibles de media tensión Arrestares de iluminación de media tensión Arrestores de acometida de energía de media tensión Reconectador de media tensión Colectora cerrada de media tensión Desconexiones de fusibles cerrados de media tensión Fusibles cerrados de media tensión Controladores de motores de media tensión

26 20 00 TRANSMISIÓN ELÉCTRICA DE BAJA TENSIÓN 26 21 00 Sistemas de energía eléctrica aéreos de baja tensión 26 22 00 Transformadores de baja tensión 26 22 13 26 22 16 26 22 19

Transformadores de distribución de baja tensión Transformadores reductores-elevadores de baja tensión Transformadores de control y señal

26 23 00 Equipo de distribución de baja tensión 26 23 13

Equipo de distribución de baja tensión en paralelo

26 24 00 Cuadros de conmutación y paneles de distribución 26 24 13 26 24 16 26 24 19

Cuadros de conmutación Paneles de distribución Centros de control de motores

26 25 00 Conjuntos de colectoras cerradas 26 26 00 Unidades de distribución de energía 26 27 00 equipo de distribución de baja tensión 26 27 13 26 27 16 26 27 19

Medidor de electricidad Gabinetes y recintos eléctricos Conjuntos con varios tomacorrientes

26-2 Todos los contenidos tienen copyright © 2004 de The Construction Specifications lnstitute and Construction Specifications Ganada. Todos los derechos reservados. 1 OF47 B.EPS

Figura 47

Desglose detallado de la división eléctrica (2 de 4).

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.55

Master Formatr"' Edición 2004 - Números y Títulos 6/8/04

26 27 23 26 27 26 26 27 73

26 28 00

Postes de servicio interiores Dispositivos de cableado Campanas de puertas

Dispositivos de protección de circuitos de baja tensión

26 2813 26 28 16

26 29 00

Fusibles Interruptores y disyl.!ntores cerrados

Controladores de baja tensión

26 2913 26 2913.13 26 2913 .16 26 29 23

26 30 00 26 31 00 26 32 00

26 3313 26 33 16 26 33 19 26 33 23 26 33 33 26 33 43 26 33 46 26 33 53

26 35 00 26 3513 26 3516 26 35 23 26 35 26 26 35 33 26 35 36 26 35 43 26 35 46 26 35 53

26 36 00 26 3613 26 36 23

26 40 00 26 41 00 26 41 13

Controladores cerrados Controladores de motores entre ambos lados de la línea Controladores de motores de tensión reducida Controladores de motores de frecuencia variable

EQUIPO DE GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE LA INSTALACIÓN Colectores fotovoltaicos Conjuntos de generador embalad

26 3213 26 32 13.13 26 3213.16 26 32 16 26 32 19 26 32 23 26 32 26 26 32 29 26 32 33

26 33 00

Div. 26 - Electricidad

Generadores con motor Sets de generador impulsado con motor diese! Sets de generador impulsado con motor a gasolina Generadores con turbina de vapor Generadores con turbina hidráulica Equipo de energía eólica Cambiadores de frecuencia Conversores giratorios Unidades giratorias de energía ininterrumpida giratorias

Equipo de baterías Baterías Soportes para baterías Unidades de baterías Equipo de batería central Conversores de electricidad estática Cargadores de baterías Monitorización d baterías Suministro de energía estática ininterrumpida

Filtros y acondicionadores de energía Condensadores Ahogadores e inductores Filtros de interferencias electromagnéticas Filtros armónicos Equipo para corrección del factor de energía Controladores de deslizamiento Conversores de frecuencia estática Filtros de interferencias por frecuencia de radio Reguladores de voltaje

Interruptores de transferencia Interruptores de transferencia manuales Interruptores de transferencia automáticos

PROTECCIÓN ELÉCTRICA Y CATÓDICA Protección de la iluminación de la instalación Protección de la iluminación de las estructuras

26-3 Todos los contenidos tienen copyright © 2004 de The Construction Specifications lnstitute and Construction Specifications Ganada. Todos los derechos reservados.

110F47C.EPS

Figura 47

Desglose detallado de la división eléctrica (3 de 4).

10.56 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Master Format™ Edición 2004 - Números 6/8/04

26 41 16 26 41 19 26 41 23

y_

Títulos

Div. 26 - Electricidad

26 41 13.13 Protección de la iluminación para edificios Prevención y disipación de la iluminación Emisión temprana de iones Protección de la iluminación Protección de la iluminación Arrestores y supresores de acometida de energía

26 42 00 Protección catódica Protección catódica pasiva para tuberías subterráneas y sumergidas Protección catódica pasiva para tanque de almacenamiento subterráneo

26 42 13 26 42 16

26 43 00 Supresión de voltaje transiente 26 43 13

Supresión de voltaje transiente para circuitos de energía eléctrica de baja tensión

26 50 00 ILUMINACIÓN 26 51 00 Iluminación interior Apliques de iluminación interior, lámparas y lastres

26 51 13

26 52 00 26 53 00 26 54 00 26 55 00 26 26 26 26 26 26 26 26 26

55 55 55 55 55 55 55 55 55

Iluminación de emergencia Señales de salida Iluminación de sitios clasificados Iluminación para propósitos especiales

23 29 33 36 53 59 61 63 70

Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación Iluminación

de contornos bajo el agua de advertencias de peligro de obstrucciones de seguridad de pantallas teatral pública de centros de salud

26 56 00 Iluminación exterior 26 26 26 26 26 26 26 26 26

Postes y estándares de iluminación Iluminación de estacionamiento Iluminación de carretera Iluminación aérea Iluminación de paisajes Iluminación de sitios Iluminación de senderos para caminar Iluminación en caso de inundación Iluminación de centros deportivos al exterior

56 13 56 16 5619 56 23 56 26 56 29 56 33 56 36 56 68

26 6000 26 7000

Reservado Reservado

268000

Reservado

26 9000

Reservado

26-4 Todos los contenidos tienen copyright © 2004 de The Construction Specifications lnstitute and Construction Specifications Ganada Todos los derechos reservados. 110F47D.E PS

Figura 47

Desglose detallado de la división eléctrica (4 de 4). ,

;.

MODULO ES26110-08

♦

,

,

ESQUEMAS DE CONSTRUCCION ELECTRICA BASICA 10.57

l. Una línea de corte en el plano muestra

a. b. c. d.

la orientación del Norte la ubicación del corte en el plano dónde localizar receptáculos en ese corte la escala del corte

2. Una línea de dibujo eléctrico con doble punta de flecha representa _ _. a. cableado oculto en el piso b. cableado hacia abajo c. un retomo del circuito ramal d . cableado oculto en un techo o pared

Las preguntas de la 3 a la 9 se refieren a los siete símbolos eléctricos que figuran abajo. En los espacios provistos, coloque la letra correspondiente a la respuesta correcta que encuentre en la lista. 3.

--0-j

4.

=€3

5. 6.

7. 8. 9.

b. Tomacorriente de receptáculo doble

OPC OPC =@

c. Tomacorriente de receptáculo triple d. Accesorio incandescente (superficie o colgante)

-e Techo

a. Tomacorriente de receptáculo sencillo

e. Accesorio incandescente con cadena (superficie o colgante) Pared

o o•

f. Tensor superior g. Tensor de calzada

110RQ0 1.EPS

En los planos de dimensión, las dimensiones escritas en los planos son _ _. a. sólo para referencia b. a mayor escala c. imprecisas d. las dimensiones reales

13. El NEC ®especifica que se utiliza un con-

11. Los escalímetros para arquitectos se dise-

representar un circuito ramal en un esquema indican que el cableado debe estar _ _ a. oculto en un techo o pared b. desplegado en el piso o techo interior c. expuesto d. instalado en una expansión futura del edificio

10.

ñan de modo que 1 pulgada (2,54 cm) siempre equivale a 1 pie (30,48 cm). a. Verdadero b. Falso 12. Todas las vistas de un plano se dibujan a la

misma escala a. Verdadero b. Falso

junto de símbolos para planos eléctricos en todos los casos. a. Verdadero b. Falso 14. Las líneas de puntos que se utilizan para

15. Se presume que una línea de circuito ramal o esquema que no incluya barras oblicuas

tiene dos conductores. a. Verdadero b. Falso

10.58 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

16. Para cumplir con las recomendaciones ge-

18. Los símbolos T11 T2 y T3 en un esquema de

nerales, un circuito ramal residencial con una capacidad nominal de 2.400 VA debe tener una carga conectada no superior a _ _VA. a. 1.680 b. 1.920 c. 2.040 d. 2.160

arrancador de motor típico representan

17. Los diagramas de acometida de electrici-

dad se utilizan para mostrar el/la _ _. a. disposición de los equipos de servicio eléctrico b. diseño de circuitos ramales para energía c. diseño de circuitos ramales para iluminación d. lista de tableros de distribución

a. b. c. d.

líneas de suministro de tensión contactos auxiliares terminales del motor contactos de línea

19. El estándar MasterFormat™ actualizado

a. está especificado en el NEC® b. utiliza un código de seis dígitos para el contenido de las divisiones c. es exigido por la OSHA d. permite trabajar con menos subseciones 20. El estándar MasterFormat™ actual que

cubre los sistemas de comunicaciones se encuentra en la _ _ a. División 16 b. División 27 c. División 37 d. División 48

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.59

En este módulo, aprendió los símbolos y las convenciones que se utilizan en planos de arquitectura e ingeniería. Como electricista, usted tiene que saber cómo reconocer los símbolos básicos utilizados en planos eléctricos y otros esquemas que se emplean en la industria de la construcción. También debe saber dónde encontrar el significado de los símbolos que no pueda reconocer inmediatamente. Las listas, los diagramas y las especificaciones suelen proporcionar información detallada que no se incluye en los planos de trabajo. Los proyectos de construcción requieren especificaciones detalladas. Estas especificaciones escri-

tas son complejas y detalladas y se deben presentar en un formato unificado para que todas las áreas relacionadas con la industria puedan utilizarlas fácilmente. El formato de especificaciones utilizado con más frecuencia es el MasterFormat™ desarrollado por CSI y CSC. El MasterFormat™ se actualizó en 2004 con modificaciones en el sistema de numeración de divisiones. La división 26 hace referencia a los sistemas eléctricos. Para poder leer planos de arquitectura e ingeniería se necesita práctica y estudio. Ahora que ya cuenta con las habilidades básicas, tómese el tiempo que necesite para dominarlas.

---- - --~1

--

--

Notas - -- - - - - - -

10.60 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

1

'

Cuestionario de términos clave 1. _______ suele incluir la siguiente

10. La altura de la parte delantera, trasera o los laterales de una construcción se muestra en un esquema _ _ _ _ _ __

información: un plano de obra, planos de planta, elevaciones de todas las fachadas exteriores de la construcción y esquemas detallados a gran escala.

11. La ubicación de una construcción en la obra se muestra en un(a) _ _ _ _ _ __

2. Un(a) _______ es una copia o reproducción exacta de un esquema original.

12. Un esquema con una vista superior de una construcción es un plano _ _ _ _ _ __

3. Un diagrama sencillo de líneas sencillas que se utiliza para mostrar equipos eléctricos y conexiones relacionadas es un diagrama 4. Un(a) _______ muestra la ruta de un circuito eléctrico o sistema de circuitos, junto con los componentes de los circuitos. 5. Para comunicar una cantidad importante de información detallada a los electricistas encargados de la instalación, un ingeniero utilizará un plano _ _ _ _ _ __ 6. En una vista aparte, una vista _ _ _ _ _ _ muestra un detalle ampliado tomado de un área del esquema. 7. Un esquema de sección que muestra el interior de un objeto o construcción es un esquema _ _ _ _ _ __ 8. Las magnitudes o dimensiones que se imprimen en un esquema se llaman 9. La relación entre el tamaño de un objeto en un esquema y el tamaño real del objeto es el/la _ _ _ _ __

13. Un esquema con una vista superior de un único objeto es una vista _ _ _ _ _ __ 14. Un diagrama _______ es un diagrama de bloques de una sola línea utilizado para indicar el equipo de servicio eléctrico, los conductores y alimentadores de servicio y los subpaneles. 15. Los propietarios, arquitectos e ingenieros utilizan un(a) _______ para especificar los materiales y la mano de obra requeridos. 16. Un(a) _______ es una manera sistemática de presentar listas de equipos en un esquema en forma de tabla. 17. Los circuitos complicados (como los circuitos de control) se muestran en un diagrama 18. Normalmente desarrollado por fabricantes o contratistas, un diagrama _ _ _ _ _ __ muestra las dimensiones y otros datos específicos de un equipo y su respectivo método de instalación.

Términos clave del oficio Diagrama de acometida de electricidad Diagrama de bloques Diagrama esquemático Diagrama unifilar

Dimensiones Escala Especificaciones escritas Esquema de elevación Esquema de taller

Esquemas arquitectónicos Planificación Plano Plano de detalle Plano de la obra

Plano de planta Plano eléctrico Vista de planta Vista de corte

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.61

Wayne Stratton Constructores y Contratistas Asociados (Associated Builders and Contractors)

¿Por qué decidió dedicarse profesionalmente a la electricidad? Tres eventos de mi infancia desencadenaron mi deseo de aprender el oficio de electricista. A los seis años, la granja en la que vivíamos quedó totalmente destruida después de un incendio. El motivo fue una falla eléctrica. Durante los primeros años de mi adolescencia, un electricista local cableó incorrectamente un componente de calefacción y electrocutó a varios cerdos. En 1973, mi padre contrató a este mismo electricista para que instalara un arrancador de motor en una transportadora de granos. El hombre no tenía idea de cómo hacerlo. Yo quise aprender a hacer esta clase de trabajos, y de manera segura. Cuéntenos sobre su experiencia como aprendiz. Estudié en un colegio técnico. Asistí a muchas sesiones de capacitación de fabricantes. Tuve que adquirir experiencia práctica después de aprender el oficio. Lo que puedo decir de los programas para aprendices es esto: se adquiere experiencia práctica mientras se aprende.

¿Cuál podría ser es el principal factor para lograr el éxito? El deseo de aprender todo lo que pueda, la habilidad para pensar con innovación y las oportunidades para adquirir diversas experiencias. Todo eso me ayuda a seguir aprendiendo y a compartir mis conocimientos con mis aprendices. ¿Qué implica su empleo actual? Dicto cursos para aprendices de electricidad de nivel 1 a 4 en cuatro lugares de Iowa. También tengo otras responsabilidades: capacitación de tareas para obtener licencias en electricidad, alarmas contra incendio y actualizaciones de códigos.

¿Qué sugerencias le puede ofrecer a una persona que recién ingresa a la actividad? Que nunca deje de aprender. Completar un programa de aprendizaje o adquirir una licencia de electricista no implica que se terminó el aprendizaje. Los códigos sufren modificaciones cada 3 años, siempre hay algo para aprender. ¡Que si no entiende algo, pregunte! Que observe y aprenda de personas con experiencia.

¿Qué cargos ha desempeñado en la industria? Trabajé como electricista industrial de planta a cargo de control de motores, motores de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés), ca-generación de electricidad y distribución de media tensión. Después, comencé a trabajar para un contratista eléctrico que quería expandir su negocio al campo industrial. Trabajé como técnico PLC diseñando e instalando sistemas de control. En 1987, comencé a dictar clases para aprendices.

10.62 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Diagrama de acometida de electricidad: diagrama de una sola línea utilizado para indicar el equipo de servicio eléctrico, los conductores y alimentadores de servicio y los subpaneles. Los diagramas de acometida de electricidad utilizan notas para identificar el equipo; indicar el tamaño del conducto; mostrar la cantidad, el tamaño y el tipo de conductores y enumerar los materiales relacionados. Estos diagramas suelen incluir una tabla con los tableros para indicar los componentes exactos (tipo y tamaño de los tableros) junto con los fusibles, disyuntores, etc., que contiene cada tablero. Diagrama de bloques: diagrama de una sola línea utilizado para mostrar el equipo eléctrico y las conexiones relacionadas. Ver "Diagrama de acometida de electricidad". Diagrama esquemático: diagrama detallado que muestra circuitos complicados, como los circuitos de control. Diagrama unifilar: esquema que muestra, por medio de líneas y símbolos, la traza de un circuito eléctrico o sistema de circuitos, junto con los diversos componentes del circuito. También se denomina diagrama de una sola línea. Dimensiones: tamaños o medidas impresos en un esquema. Escala: en un esquema, la relación de magnitud entre el tamaño real de un objeto y el tamaño en el que se le dibuja. También se refiere a la herramienta de medición (escalímetro) que se utiliza para determinar esta relación. Especificaciones escritas: descripción por escrito de lo requerido por el propietario, el arquitecto y el ingeniero en cuanto a materiales y mano de obra. Junto con los esquemas de trabajo, las especificaciones constituyen la base de los requisitos de contrato para la construcción. Esquema de elevación: esquema arquitectónico que muestra la altura pero no la profundidad; generalmente el frente, la parte posterior y los lados de un edificio u objeto. Esquema de taller (shop drawing en inglés): esquema desarrollado generalmente por fabricantes, constructores o contratistas para mostrar dimensiones específicas u otra información pertinente relacionada con un equipo ~n particular y sus métodos de instalación. \ ·

Esquemas arquitectónicos: esquemas de trabajo compuestos por planos, elevaciones, detalles y otra información necesaria para construir un edificio. Los esquemas arquitectónicos generalmente incluyen: • Un plano de la obra (trazado) que indica la ubicación del edificio en el lote. • Planos de planta que muestran las paredes y divisiones para cada piso o nivel. • Elevaciones de todas las fachadas externas del edificio. • Varios cortes verticales para indicar claramente los diversos niveles de los pisos y detalles de la construcción de zapatas, cimientos, paredes, pisos y techos interiores y exteriores. • Esquemas detallados a gran escala que muestren los detalles de construcción según s·e requiera. Planificación: método sistemático para presentar las listas de equipos de manera tabular en un esquema. Plano: reproducción o copia exacta de un esquema original. Plano de detalle: vista detallada tomada de un área del esquema y que se muestra en una vista separada. Plano de la obra: esquema que muestra la ubicación de uno o más edificios en la obra en construcción. Estos esquemas frecuentemente muestran las líneas topográficas, las líneas eléctricas y de comunicación, las conexiones de agua y drenajes, las aceras, las entradas de automóviles e información similar. Plano de planta: esquema de un edificio como si se realizara un corte horizontal aproximadamente a la altura de las ventanas y se quitara la parte superior. El plano de planta es lo que aparecería si se viera la estructura restante desde arriba. Plano eléctrico: medio para comunicar una gran cantidad de información exacta y detallada en lenguaje abreviado. Está compuesto por líneas, símbolos, dimensiones y anotaciones para comunicar con precisión los diseños del ingeniero a los electricistas que instalan el sistema eléctrico en una obra. Vista de planta: esquema realizado como si el observador estuviera mirando hacia abajo (desde arriba del objeto). Vista de corte: esquema en corte que muestra el interior de un objeto o edificio.

MÓDULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.63

Tabla de conversión métrica

10.64 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

PULGADAS Fracciona! Decimal

1/64

1/32

3/64

1/16

5/64

3/32 7/64 1/8 9/64 5/32 11 /64 3/16 13/64 7/32 15/64 1/4 17/64 9/32 19/64 5/16 21 /64 11 /32 23/64 3/8 25/64 13/32 27/64 7/16 29/64 15/32 31 /64 1/2 33/64 17/32 35Í64

MÉTR ICO mm

0,0039 0,0079 0,0118 0,0156 0,0157 0,0197 0,0236 0,0276 0,0313 0,0315 0,0354 0,0394 0,0433 0,0469 0,0472 0,0512 0,0551

0,1000 0,2000 0,3000 0,3969 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,7938 0,8000 0,9000 1,0000 1,1000 1,1906 1,2000 1,3000 1,4000

0,0591 0,0625 0,0630 0,0669 0,0709 0,0748 0,0781 0,0787 0,0827 0,0866 0,0906 0,0938 0,0945 0,0984 0,1094 0,1181 0,1250

1,5000 1,5875 1,6000 1,7000 1,8000 1,9000 1,9844 2,0000 2,1000 2,2000 2,3000 2,3813 2,4000 2,5000 2,7781 3,0000 3,1750

0,1378 0,1406 0,1563 0,1575 0,1719 0,1772 0,1875 0,1969 0,2031 0,2165 0,2188 0,2344 0,2362 0,2500 0,2559 0,2656

3,5000 3,5719 3,9688 4,0000 4,3656 4,5000 4,7625 5,0000 5,1594 5,5000 5,5563 5,9531 6,0000 6,3500 6,5000 6,7469

0,2756 0,2813 0,2953 0,2969 0,3125 0,3150 0,3281 0,3346 0,3438 0,3543 0,3594 0,3740 0,3750 0,3906 0,3937 . 0,4063

7,0000 7,1438 7,5000 7,5406 7,9375 8,0000 8,3344 8,5000 8,7313 9,0000 9,1281 9,5000 9,5250 9,9219 10,0000 10,3188

0,4134 0,4219 0,4331 0,4375 0,4528 0,4531 0,4688 0,4724 0,4844 0,4921 0,5000 0,5118 0,5156 0,5313 0,5315 0,5469

10,5000 10,7156 11,0000 11,1125 11 ,5000 11,5094 11,9063 12,0000 12,3031 12,5000 12,7000 13,0000 13,0969 13,4938 13,5000 13,8906

PULGADAS Fracciona! Decimal

9/16 37/64 19/32 39/64 5/8 41/64 21/32 43/64 11/16 45/64 23/32 47/64 3/4 49/64 25/32 51 /64 13/16 53/64 27/32 55/64 7/8 57/64 29/32 59/64 15/16 61/64 31 /32

63/64 1

11/4

11 /2

1 3/4

MÉTRICO mm

0,5512 0,5625 0,5709 0,5781 0,5906 0,5938 0,6094 0,6102 0,6250 0,6299 0,6406 0,6496 0,6563 0,6693 0,6719 0,6875 0,6890

14,0000 14,2875 14,5000 14,6844 15,0000 15,0813 15,4781 15,5000 15,8750 16,0000 16,2719 16,5000 16,6688 17,0000 17,0656 17,4625 17,5000

0,7031 0,7087 0,7188 0,7283 0,7344 0,7480 0,7500 0,7656 0,7677 0,7813 0,7874 0,7969 0,8071 0,8125 0,8268 0,8281 0,8438

17,8594 18,0000 18,2563 18,5000 18,6531 19,0000 19,0500 19,4469 19,5000 19,8438 20,0000 20 ,2406 20,5000 20,6375 21,0000 21,0344 21,4313

0,8465 0,8594 0,8661 0,8750 0,8858 0,89063 0,9055 0,90625 0,92188 0,9252 0,93750 0,9449 0,95313 0,9646 0,96875 0,9843

21,5000 21,8281 22,0000 22,2250 22,5000 22,6219 23,0000 23,0188 23,4156 23,5000 23,8125 24,0000 24,2094 24,5000 24,6063 25,0000

0,98438 1,000 1,0039 1,0236 1,0433 1,0630 1,0827 1,1024 1,1220 1,1417 1,1614 1,1811 1,2205 1,2500 1,2598 1,2992

25,0031 25,40 25,5000 26,0000 26,5000 27,0000 27,5000 28,0000 28,5000 29,0000 29,5000 30,0000 31 ,0000 31,7500 32,0000 33,0000

1,3386 1,3780 1,4173 1,4567 1,4961 1,5000 1,5354 1,5748 1,6142 1,6535 1,6929 1,7323 1,7500 1,7717 1,8110 1,8504

34,0000 35,0000 36 ,0000 37,0000 38,0000 38, 1000 39,0000 40,0000 41,0000 42,0000 43,0000 44,0000 44,4500 45,0000 46 ,0000 47,0000

PULGADAS Fracciona! Decimal

2

2 1/4

21 /2

2 3/4

3

31/2

4 41 /2 5

6

8 10 20 30 40 60 80 100

MÉTRI CO mm

1,8898 1,9291 1,9685 2,0000 2,0079 2,0472 2,0866 2,1260 2,1654 2,2047 2,2441 2,2500 2,2835 2,3228 2,3622 2,4016 2,4409

48,0000 49,0000 50,0000 50,8000 51,0000 52,0000 53,0000 54,0000 55,0000 56,0000 57,0000 57,1500 58,0000 59,0000 60,0000 61,0000 62,0000

2,4803 2,5000 2,5197 2,5591 2,5984 2,6378 2,6772 2,7165 2,7500 2,7559 2,7953 2,8346 2,8740 2,9134 2,9528 2,9921 3,0000

63,0000 63,5000 64,0000 65,0000 66,0000 67,0000 68,0000 69 ,0000 69,8500 70,0000 71,0000 72,0000 73,0000 74,0000 75 ,0000 76,0000 76,2000

3,0315 3,0709 3,1102 3,1496 3,1890 3,2283 3,2677 3,3071 3,3465 3,3858 3,4252 3,4646 3,5000 3,5039 3,5433 3,5827

77,0000 78,0000 79,0000 80,0000 81 ,0000 82,0000 83,0000 84,0000 85,0000 86,0000 87,0000 88,0000 88,9000 89,0000 90,0000 91 ,0000

3,6220 3,6614 3,7008 3,7402 3,7795 3,8189 3,8583 3,8976 3,9370 4,0000 4,3307 4,5000 4,7244 5,0000 5,1181 5,5118

92,0000 93,0000 94,0000 95,0000 96,0000 97,0000 98,0000 99,0000 100,0000 101,6000 110,0000 114,3000 120,0000 127,0000 130,0000 140,0000

5,9055 6,0000 6,2992 6,6929 7,0866 7,4803 7,8740 8,0000 9,8425 10,0000 20,0000 30,0000 40,0000 60,0000 80,0000 100,0000

150,0000 152,4000 160,0000 170,0000 180,0000 190,0000 200,0000 203,2000 250,0000 254,0000 508,0000 762 ,0000 1016,000 1524,000 2032,000 2540,000

PARA kEALIZAR LA CONVERSIÓN A MllÍMETROS, MU LTIPLI QUE LAS PULGADAS POR 25,4 PARA REALIZAR LA CONVERSIÓN A PULGADAS, MULTIPLIQUE LOS MllÍMETROS POR 0,03937• •PARA OBTENER RESULTADOS MÁS PRECISOS AL REALIZAR CONVERSIONES A PULGADAS, DIVIDA LOS MIÍMETROS POR 25,4. 110A01.EPS

MÓ_DULO ES26110-08 ♦ ESQUEMAS DE CONSTRUCCIÓN ELÉCTRICA BÁSICA 10.65

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. El siguiente trabajo de referencia se sugiere para más estudio. Se trata de material opcional para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

National Electrical Code® Handbook (última edición). Quincy, MA: National Fire Protection Association.

10.66 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En intetnet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio/ nivel

O Examen O PowerPoints

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3e tíM i @ios elé @rl!r. i @os tí eside m@ iales

ES26111-08

ES26111-08

Servicios eléctricos residenciales Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden: 1.0.0 2.0 .0 3.0 .0 4.0.0 5.0.0 6.0.0 7.0.0 8.0.0 9.0.0 10.0.0 11.0.0 12.0.0 13.0.0 14.0.0 15.0.0 16.0.0

Introducción . ..... ... ........... .. . .. ............. 11.2 Dimensionamiento del servicio eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Dimensionamiento de los conductores neutros residenciales . . 11.9 Dimensionamiento del centro de carga ......... . .. . .... 11 .1 O Conexión a tierra .......... ..... ..... . ............ 11.16 Instalación de la entrada en servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.26 Ubicación del tablero de distribución ...... . ............ 11.29 Métodos de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 11 .30 Sistema de conexión a tierra del equipo . . . . ...... .. ..... 11.36 Disposición del circuito ramal de alimentación .. . ......... 11.38 Disposición del circuito ramal de iluminación ............. 11.47 Cajas de tomacorrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 .49 Dispositivos de cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.52 Control de la iluminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 .54 Calefacción eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.64 Piscinas y bañeras de hidromasajes ........... . ..... . . 11.66

El primer paso para hacer un cableado residencial es una revisión completa de la disposición del plano de planta. Los planos de planta de la instalación eléctrica muestran la ubicación aproximada de los tableros, los interruptores, los receptáculos, la iluminación y otras salidas. Sin embargo, no muestran el trayecto de los cables que interconectan estos dispositivos, ya que de esta tarea generalmente se encarga el electricista. Si el ingeniero de diseño no hizo los cálculos de carga, el electricista debe determinar cuál es la carga conectada de la residencia y luego, en función de esto, dimensionar el servicio eléctrico. Para calcular la carga total conectada, deben aplicarse determinadas fórmulas basadas en la cantidad de pies cuadrados habitables de la casa, además de otros factores. Los electricistas residenciales deben saber cómo calcular la carga con precisión. Los métodos específicos de cableado, los requisitos para la puesta a tierra y las técnicas de interrupción de circuito de falla por puesta a tierra en residencias están estrictamente regulados por el National Electrical Code®debido a que los ocupantes de los edificios están constantemente expuestos a los riesgos relacionados con los sistemas y dispositivos eléctricos. Si no se cumplen el NEC ®y los códigos locales de manera estricta, el inspector no autorizará la instalación. Esto generará demoras en la construcción y gastos por tener que rehacer el trabajo.

Nota: Las designaciones National Electrical Code® y NEC® son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code®y NEC® en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos

Prerre uisitos

Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Explicar la función del National Electrical Code®

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

10. 11. 12.

en el cableado residencial y describir cómo se determinan los requisitos del servicio eléctrico para viviendas. Explicar los requisitos de puesta a tierra de un servicio eléctrico residencial. Calcular y seleccionar el equipo de entrada en servicio. Elegir los métodos de cableado adecuados para diversos tipos de residencias. Computar las cargas del circuito ramal y explicar sus requisitos de instalación. Explicar los tipos y propósitos de los conductores de puesta a tierra del equipo. Explicar el propósito de los interruptores de circuito de falla por puesta a tierra e indicar dónde se deben instalar. Dimensionar las cajas de tomacorrientes y seleccionar los tipos adecuados para los distintos métodos de cableado. Describir las reglas para instalar un sistema eléctrico de calefacción ambiental y un equipo de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado). Describir las reglas de instalación de sistemas eléctricos cerca de piscinas y bañeras de hidromasajes. Explicar cómo se seleccionan e instalan los dispositivos de cableado. Describir el proceso de instalación y control de los artefactos de iluminación.

Materiales

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

e

1

ES26107-08 Doblado manual

D A D

ES26106-08 Cajas de dispositivos

Términos el Alimentador Aparato Bajante del servicio Reductor de empalme Cable con cubierta no metálica (tipo NM) Cable revestido en metal (tipoMC) Centro de carga Circuito ramal Conductores de entrada en servicio

Antes de comenzar con este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26110-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno . El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que avanza en el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

Entrada en servicio Equipo de entrada en servicio Instalación eléctrica inicial Interruptor Lateral de servicio Puente de empalme Ramal del interruptor Romex®

N 1 V E L

ES26105-08 Introducción al National Electrical Code'J ES26104-08 Teoría eléctrica

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

N

o ES26102-08 Seguridad eléctrica

necJe'tl..,.

l. Lápiz y papel 2. Una copia de la última edición del National Electrical Code® \ 3. Equipo protector personal adecuado

ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 112CMAP.EPS

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN La electricidad comenzó a usarse en las viviendas poco después de la inauguración de la California Electric Light Company (en 1879) y la estación central Pearl Street de Thomas Edison, en Nueva York (en 1882). Estas dos compañías fueron las primeras en introducirse en el negocio de producir y vender servicios de electricidad al público. En 1886, la Westinghouse Electric Company obtuvo patentes que dieron como resultado la creación e introducción de la corriente alterna; esto preparó el terreno para que el uso de la electricidad tuviera una rápida aceleración. El uso principal de los primeros sistemas eléctricos domésticos fue proporcionar iluminación interior, pero los usos actuales de la electricidad incluyen: • • • • •

Calefacción y aire acondicionado Aparatos eléctricos Iluminación interior y exterior Sistemas de comunicación Sistemas de alarma

Cuando se planifica un sistema eléctrico, se deben seguir determinados pasos generales, independientemente del tipo de construcción. Al planificar un sistema eléctrico residencial, el electricista debe tener en cuenta algunos factores. Estos incluyen: • • • • • • • • •

El método de cableado El servicio eléctrico en altura o subterráneo El tipo de construcción del edificio El tipo de equipo y entrada en servicio El nivel de los dispositivos de cableado y artefactos de iluminación La selección de artefactos de iluminación El tipo de sistema de calefacción y refrigeración El cableado de control del sistema de calefacción y refrigeración Los sistemas de señal y alarma

Los electricistas expertos reconocen fácilmente, dentro de ciertos límites, el tipo de sistema que se necesitará. No obstante, siempre verifique los requisitos del código local cuando deba seleccionar un método de cableado. El NEC® dispone los requisitos mínimos para proteger de manera práctica a las personas y la propiedad de los riesgos que implica el uso de la electricidad. Estos requisitos mínimos no son necesariamente eficaces, convenientes o adecuados para lograr un buen servicio o una evolución en el uso de la electricidad en el futuro. Algunos códigos locales de construcción exigen instalaciones eléctricas que

excedan los requisitos del NEC ®. Por ejemplo, la sección 230.51 (A) del NEC exige que el cable de servicio se asegure con abrazaderas de cables ubicadas cada 30 pulgadas (76,20 cm). El departamento de inspección eléctrica de una zona exige que estas abrazaderas se ubiquen a una distancia mínima de 18 pulgadas (45,72 cm). Si hay más de un método de cableado que pueda resultar práctico, la decisión acerca de qué tipo se usará debe tomarse antes de comenzar la instalación.

((

8

NOTA

Consulte el Apéndice para conocer otros l) códigos y las normas eléctricas que se aplican a las instalaciones eléctricas residenciales.

En una vivienda, el electricista debe saber que la compañía de servicios públicos invariablemente proporcionará una entrada en servicio monofásica de 120/240 V (voltios). El electricista sabe que el servicio y los alimentadores serán de tres conductores, que los circuitos ramales serán de dos o tres conductores, y que los interruptores de seguridad, el equipo de servicio y los tableros de distribución serán neutros sólidos de tres conductores. Sin embargo, en cada proyecto, el electricista debe consultar con la compañía local de servicios públicos para determinar cuál es el punto de empalme en las conexiones en altura y la ubicación del equipo medidor.

2.0.0

♦

DIMENSIONAMIENTO DEL SERVICIO ELÉCTRICO

A veces puede resultar difícil decidir qué se debe hacer primero: si disponer (ubicar) los tomacorrientes o dimensionar el servicio eléctrico. En muchos casos, el servicio (el interruptor principal de desconexión, el tablero de distribución, los conductores de servicio, etc.) ruede dimensionarse mediante el uso del NEC® antes de ubicar los tomacorrientes. En otros casos, los tomacorrientes deberán disponerse en primer lugar. No obstante, en cualquiera de estos casos, las ubicaciones de la entrada en servicio y el tablero de distribución deberán determinarse antes de poder instalar los circuitos. De este modo, el electricista sabrá en qué dirección (y en qué puntos) terminarán los cables del circuito que van desde el disyuntor a la primera salida. En este módulo se usará de modelo una residencia real para dimensionar el servicio eléctrico según la edición más reciente del NEC ®.

11.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

2.1.0 Planos de planta Un plano de planta es un esquema que muestra la longitud y el ancho de un edificio y de las habitaciones que contiene. Para cada planta se hace un plano por separado. La figura 1 muestra cómo se elabora un plano de planta. Se hace un corte imaginario a través del edificio, como se muestra en la vista de la izquierda. Se quita la mitad superior de este corte (vista de planta), y el plano resultante representa el aspecto del resto de la estructura si se la mira directamente desde arriba. En la figura 2 se muestra el plano de planta de una residencia pequeña. Este edificio está construido sobre una losa de concreto sin sótano ni espacio bajo el piso. Hay un ático sin terminar arriba de la parte habitada y un garaje abierto justo afuera de la entrada a la cocina. Entre los electrodomésticos hay una cocina eléctrica de 12 kVA (kilovoltiamperios), un calentador de agua de 4,5 kVA, un triturador de basura de 0,5 hp y 120 V, y un lavavajillas de 1,5 kVA. También hay una lavadora y secadora (de 5,5 kVA) en la habitación de servicio. Un horno de . gas con un soplador de ½ hp y 120 V proporciona

calefacción. En este módulo, se calcularán los requisitos eléctricos de este edificio que tomamos como ejemplo.

2.2.0 Cargas de iluminación general Las cargas de iluminación general se calculan basándose en la tabla 220.12 del NEC. En las viviendas, se usa la cifra de 3 voltiamperios (vatios) por cada pie cuadrado de espacio habitable. Esto incluye los receptáculos dobles que no son para electrodomésticos y en los que pueden conectarse lámparas, televisores, etc. Por lo tanto, primero debe calcularse el área del edificio. Si el edificio está en construcción, las dimensiones pueden determinarse trazando a escala los esquemas de trabajo que usa el constructor. Si la residencia es un edificio existente que no tiene esquemas, las medidas deberán tomarse en la obra. Si se usa el plano de planta de la residencia de la figura 2 como guía, se emplea la escala del arquitecto para medir el mayor ancho del edificio (con las dimensiones exteriores). Se determina que es de 33 pies (10,05 m). La mayor longitud del edificio es de 48' (14,63 m). Si se multiplican estas dos medidas, el resultado es 33' (10,05 m) x 48'

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X

VISTA EN PERSPECTIVA PARA MOSTRAR CORTES

SE RETIRÓ LA PARTE SUPERIOR DEL CORTE

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X

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LA PLANTA QUE SE VE REPRESENTA EL ASPECTO DE LA ESTRUCTURA RESTANTE CUANDO SE LA MIRA DESDE ARRIBA 111F01.EPS

Figura 1

Principios de la disposición del plano de planta.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.3

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1 1

111 F02.EPS

Figura 2

Plano de planta de una residencia típica.

11.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

(14,63 m) = 1.584 pies cuadrados (147,15 m 2) de área habitada. Sin embargo, hay un garaje abierto en la parte inferior izquierda del esquema. Deberá calcularse esta área del garaje y luego restarla a 1.584 para obtener el área real de espacio habitado. Esta área abierta (el garaje) es de 12 pies (3,65 m) de ancho por 19,5 pies (5,94 m) de longitud: 12 x 19,5 = 234 pies cuadrados (21,73 m 2). Reste el área del garaje a los 1.584 pies cuadrados (147,15 m 2): 1.584 - 234 = 1.350 pies cuadrados (125,41 m 2) de área habitada. Cuando se usa el método de los pies cuadrados para determinar las cargas de iluminación de los edificios, la sección 220.12 del NEC exige que el área de cada planta se calcule considerando las dimensiones exteriores. Cuando se calculan las cargas de iluminación de las residencias, el área de planta computada no debe incluir porches abiertos, garajes, estacionamientos, o espacios que no se utilizan o que están sin terminar, y que no se pueden adaptar para ser usados en el futuro.

2.3.0 Cálculo de la carga del servicio eléctrico La figura 3 muestra una hoja de cálculo estándar para una vivienda unifamiliar. Este formulario contiene espacios en blanco numerados que deben completarse cuando se hacen los cálculos del servicio. Con esta hoja de cálculo como guía, previamente se había determinado que el área total del espacio habitado de nuestra vivienda ejemplo era de 1.350 pies cuadrados (125,41 m 2). Esta cifra se ingresa en el espacio correspondiente (casilla 1) del formulario y se multiplica por 3 VA (voltiamperios) para obtener una carga total de iluminación general de 4050 VA (casilla 2).

2.3.1 Cargas para aparatos pequeños La sección 210.11(C)(1) del NEC exige que en cada área de cocina de una vivienda se instalen al menos dos circuitos ramales de 120 V y 20 A para las cargas de aparatos pequeños. Las áreas de

Carga de iluminación general

Fase 1.350 (125,41 m2)

x 3VA1500 = [5] X 1500 = Subtotal cargas iluminación general según Sección 220.52 del NEC = Restar los primeros 3000 VA según Tabla 220.42 del NEC VA restantes por 35 % según Tabla 220.42 del NEC

Pies cuadrados de la vivienda Circuitos p/pequeños aparatos cocina Circuito ramal para lavadero

¡1¡

2 1

[3]

X

[2] [4] [6] [7]

[8] (10]

Neutro

4050 3000 1500 8550 3000 5550

100 o/o= x 35 %=

X

Demanda total oara caraas de iluminación aeneral =

[11]

3000 1943

1121

4943

1131

1231

6030

[241

1251

8000 5500

1261

[9]

Cargas de artefactos fijos (Capacidad nominal o FLA del NEC de los motores) según Sección 220.53 del NEC Calentador de aqua, 4,5 kVA, 240 V 4500 1141 Lavavajillas 1,5k VA, 120 V 1500 1151 Triturador 1/2 HP, 120 V según Tabla 430.248 del NEC = 9,8 A [161 1176 Soplador 1/3 HP, 120 V según Tabla 430.248 del NEC = 7,2 A [17] 864 [181 [19]

8040 Subtotal se artefactos fijos [20] Si la demanda de a lo sumo 3 artefactos al 100 % = Si la demanda de un mínimo de 4 artefactos al 75 % =

Otras cargas según Sección 220.14 del NEC Cocina eléctrica según Sección 220.55 del NEC [neutro al 70 % según Sección 220.61 (8) del NEC] Secadora eléctrica según Sección 220.54 del NEC [neutro al 70 % según Sección 220.61(8) del NEC] Calefacción eléctrica según Sección 220.51 del NEC omitir carga más oeaueña seaún Sección 220.60 del NEC Aire acondicionado Sección 220.82(C) del NEC Motor más grande =

[21 ]

1271

(22]

[29]

1281

[30]

[31]

294

[32]

Demanda total de VA=

1331

24767

1341

(VA dividido por 240 V) Amps =

1351

103

1361

OCD de servicio y conductor de electrodos de puesta a tierra de tamaño mínimo

1371

125

1381

\ AWG según Secciones 310.15(8)(6) y Tabla 310.16 del NEC para el neutro

í391

1176

1

x 25 % (seaún Sección 430.24 del NEC ) =

[401 111F03.EPS

Figura 3

Hoja de cálculo de los requisitos para residencias.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.5

cocina incluyen el área del comedor, el desayunador, la despensa y áreas similares donde se usarán aparatos pequeños. La sección 220.52 del NEC contiene más requisitos para los circuitos para aparatos pequeños residenciales; se debe calcular que la carga de esos circuitos sea de 1.500 VA cada una. Debido a que nuestra vivienda de ejemplo tiene sólo un área de cocina, se . ingresa el número 2 en la casilla 3 para indicar la cantidad de circuitos ramales para aparatos pequeños que se necesitan. Multiplique la cantidad de estos circuitos por 1.500 e ingrese el resultado en la casilla 4.

2. 3.2 Circuito del lavadero La sección 210.11(C)(2) del NEC exige que se instale un circuito ramal adicional de 20 A para uso exclusivo del área del lavadero (casilla 5). Este circuito no debe tener más salidas conectadas que los receptáculos del lavadero. Por lo tanto, ingrese 1.500 VA en la casilla 6 del formulario. Hasta ahora, hay suficiente información para poder completar la primera parte del formulario de cálculo del servicio: • Iluminación general • Carga para aparatos pequeños • Carga del lavadero • Cargas totales de la iluminación general y los aparatos

4.050 VA (casilla 2) 3.000 VA (casilla 4) 1.500 VA (casilla 6) 8.550 VA (casilla 7)

2.3.4 Aparatos fijos La sección 220.53 del NEC permite que se calculen las cargas de los aparatos fijos al 75 %, siempre y cuando no sean las cargas de la calefacción eléctrica, el aire acondicionado, una cocina eléctrica o secadoras eléctricas de ropa. Para calcular la carga de los aparatos fijos de esta vivienda, haga una lista de los aparatos fijos que cumplen con los requisitos de la sección 220.53 del NEC. Ingrese el valor nominal de la placa de identificación del aparato o, para los motores, el valor en voltiamperios; debe usar la tabla 430.248 del NEC para hallar el FLA de cada motor. La sección 220.5(A) del NEC indica que para hacer los cálculos se debe usar un voltaje de 120 V (y no de 115 V). Los valores para los aparatos fijos serían los siguientes: • Tanque de agua caliente • Lavavajillas • Triturador de basura de ½hpyl20V (9,8 Ax 120 V) • Soplador de un horno de gas (7,2 Ax 120 V) • Agregue las cargas de los aparatos fijos • Debido a que hay cuatro o más aparatos fijos, multiplique el total de la casilla 20 por 75 %

4.500 VA (casilla 14) 1.500 VA (casilla 15) 1.176 VA (casilla 16) 864 VA (casilla 17) 8.040 VA (casilla 20)

6.030 VA (casilla 23)

2.3.3 Factores de la demanda de electricidad

2.3.5 Otras cargas

Nunca se usan todos los tomacorrientes residenciales al mismo tiempo. Puede haber casos excepcionales en que, todas las noches, en un momento dado estén todas las luces encendidas; aun así, nunca se usarán de manera simultánea todos los aparatos pequeños y receptáculos de la casa. Al tener esto en cuenta, la sección 220.42 del NEC permite que se use un factor de diversidad o demanda cuando se calcula la carga de iluminación general para los servicios. Nuestro cálculo continúa de la siguiente manera:

Ahora, las cargas restantes de la vivienda se calculan en la sección Otras cargas, en la figura 3. La sección 220.14 del NEC establece que la carga de las secadoras eléctricas se puede calcular según lo permite la tabla 220.54 del NEC y que la carga de los aparatos eléctricos de cocina se puede calcular según la tabla 220.55 del NEC. Para una sola cocina eléctrica de más de 8,75 kVA, pero no superior a 12 kVA, la columna C de la tabla 220.55 del NEC permite una demanda de 8 kVA para la cocina de esta vivienda. Ingrese 8.000 VA en la casilla 25. La secadora eléctrica debe calcularse con 5.000 VA o el valor de la placa de identificación (el que sea mayor), según la sección 220.54 del NEC. Se deben considerar hasta cuatro secadoras eléctricas al 100 %. Ingrese 5.500 VA en la casilla 27. Si esta vivienda tenía calefacción ambiental eléctrica o aire acondicionado, deben calcularse en esta sección con la mayor de las dos cargas. Ya que son cargas típicas no coincidentes, según la sección 220.60 del NEC, se puede omitir la menor de estas cargas. No hay factores de demanda para

• Los primeros 3.000 VA se calculan al 100% • Los 5.500 VA restantes (casilla 10) pueden calcularse al 35% (el factor de demanda permitido) Por lo tanto, 5.550 x 0,35 = • Carga neta de iluminación y aparatos pequeños (redondeada)

3.000 VA (casilla 8)

1.943 VA (casilla 11) 4.943 VA (casilla 12)

11.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

la calefacción eléctrica o el aire acondicionado; por lo tanto, la mayor de las dos cargas se calcularía al 100 %. El último paso de este cálculo es sumar el 25 % d el motor más grande de la vivienda. En esta unidad de vivienda hay d os motores: el triturador de basura a 9,8 A y el soplador a 7,2 A. (Consulte la sección 430.17 del NE C) . En este caso, el motor más grande es la trituradora de basura; por lo tanto, debemos sumar el 25 % del valor nominal para cumplir con los requisitos de la sección 430.24 del NEC. Ingrese 294 VA (1.176 x 25%) en la casilla 31. Si sumamos las cargas individuales como están calculadas, tendremos una demanda mínima de 24.767 VA (casilla 33) para los conductores de fase.

2. 3. 6 Dimensión requerida del servicio El servicio eléctrico convencional para uso residencial es de 120/240 V, de tres conductores, monofásico. Los servicios se miden en amperios, y cuando se conocen los voltiamperios de los servicios monofásicos, los amperios se pueden hallar si se divide el voltaje más alto por la canti.dad total de voltiamperios. Por ejemplo: 24.767 VA+ 240 V= 103 A (casilla 35)

Los conductores de entrada en servicio ya se han calculado, y deben ser de un mínimo de 110 A, que es el valor nominal estándar de la protección de sobrecorriente. Sin embargo, ésta no es una dimensión comercial típica; por lo tanto, usaremos el valor nominal más común, 125 A, como la dimensión de nuestro servicio. Si la demanda para nuestra unidad de vivienda hubiera sido una carga menor a 100 A, la sección 230.79(C) del NEC habría exigido que el valor nominal mínimo del interruptor de desconexión del servicio hubiera sido de 100 A. La sección 230.42(B) del NEC también habría exigido que la ampacidad (corriente máxima) de los conductores de servicio fuera igual al valor nominal del interruptor de desconexión de 100 A.

2.4.0 Factores de demanda El artículo 220, parte III, del NEC proporciona las normas relacionadas con la aplicación de los factores de demanda a determinados tipos de cargas. Recuerde que el factor de demanda es la cantidad máxima de carga en voltiamperios que se espera en cualquier momento dado en comparación con la carga total conectada del circuito. La demanda máxima de un circuito alimentador es igual a la carga conectada multiplicada por el factor de demanda. Las cargas a las que se aplican los factores de demanda pueden encontrarse en el NEC ®de la siguiente manera: • Cargas de iluminación • Cargas de los receptáculos • Cargas de las secadoras • Cargas de la cocina • Cargas de los equipos de cocina

Tabla 220.42 del NEC Tabla 220.44 del NEC Tabla 220.54 del NEC Tabla 220.55 del NEC Tabla 220.56 del NEC

Además de los factores de demanda enumerados en el artículo 220, parte III, del_ NEC, se pueden encontrar métodos (opcionales) para calcular cargas en el artículo 220, parte IV del NEC. Incluyen los siguientes: • Cargas de la unidad de vivienda Sección 220.82 del NEC • Cargas existentes de la unidad de vivienda Sección 220.83 del NEC • Cargas en unidades de vivienda multifamiliares Sección 220.84 del NEC

2.5.0 Factores de demanda de la carga de iluminación general y receptáculos La tabla 220.42 del NEC proporciona los factores de demanda permitidos para diversos tipos de situaciones de iluminación.

2.6.0 Cargas de los aparatos

Factores de demanda

La sección 210.ll(C) del NEC proporciona la cantidad de circuitos ramales necesarios para las cargas de los aparatos pequeños y el lavadero. Los factores de demanda para las secadoras y cocinas se encuentran en las tablas 220.54 y 220.55 del NEC.

2.6.1 Cargas para aparatos pequeños Analice la tabla 220.55; del NEC. ¿Por qué el factor de demanda disminuye cuando aumenta la cantidad de aparatos? ¿Por qué el tkctor de demanda disminuye más con las cocinas grandes que con las pequeñas?

Los circuitos ramales para aparatos pequeños que exige la secciótz 210.11(C)(1) del NEC para aparatos pequeños abastecidos por receptáculos de 15 A o 20 A en circuitos ramales de 20 A para

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11 .7

cada área de cocina con servicio se calculan con 1.500 VA. Si una vivienda tiene más de un área de cocina, el NEC® exigirá que haya dos circuitos ramales para aparatos pequeños calculados con 1.500 VA para cada área de cocina con servicio. En el caso de una vivienda con una sola área de cocina que tiene instalados más de los dos circuitos ramales exigidos para aparatos pequeños para suministrar servicio a una sola área q_e cocina, se deben calcular solamente los dos primeros circuitos requeridos. Los circuitos adicionales para las encimeras o la refrigeración no proporcionan cargas adicionales, sino una separación de la carga. Si una vivienda tiene dos áreas de cocina, se necesitarán en total cuatro circuitos ramales para aparatos pequeños, de 1.500 VA cada uno. Se permite que estas cargas estén incluidas en la carga de iluminación general y que se las someta a los factores de demanda de la tabla 220.42 del NEC.

2. 6.2 Carga del circuito del lavadero Se suma la carga de un alimentador de 1.500 VA a los cálculos de carga de cada circuito ramal de dos conductores instalados en el lavadero de una casa. El circuito ramal está exigido por la sección 210.11(C)(2) del NEC. Esta carga también puede sumarse a la carga de iluminación general y someterse a los mismos factores de demanda proporcionados en la sección 220.42 del NEC.

2. 6. 3 Carga de la secadora La carga de secadora correspondiente a cada secadora eléctrica de ropa es de 5.000 VA o el valor real de la placa de identificación de la secadora, el que sea mayor. Los factores de demanda enumerados en la tabla 220.54 del NEC pueden aplicarse a más de una secadora de la misma vivienda. Si hay dos o más secadoras monofásicas abastecidas por un alimentador trifásico de cuatro conductores, la carga total se calcula con el doble del número máximo de conexiones entre dos fases cualesquiera.

del NEC. Si hay dos o más cocinas monofásicas abastecidas por un alimentador trifásico de cuatro conductores, la carga total se calcula con el doble del número máximo de conexiones entre dos fases cualesquiera.

2.6.5 Cargas de demanda para cocinas eléctricas Las cargas de las cocinas pueden calcularse de diversas formas que dependen de la parte del artículo 220 del NEC que esté usando y el tipo de propiedad en función de las cocinas que haya. Observe los factores de demanda que están permitidos en los siguientes tipos de propiedad: • Unidades de vivienda según la parte III sección 220.55 del NEC • Unidades de vivienda según la parte IV sección 220.82 del NEC • Anexos a viviendas existentes según la parte IV sección 220.83 del NEC • Viviendas multifamiliares según la parte III sección 220.55 del NEC • Viviendas multifamiliares según la parte IV sección 220.84 del NEC • Cargas para restaurantes según la parte III sección 220.56 del NEC • Cargas para restaurantes según la parte IV sección 220.88 del NEC

2.7.0 Factores de demanda para conductores neutros Por lo general, el conductor neutro de los sistemas eléctricos sólo transporta el desequilibrio máximo de corriente de los conductores de fase.

2. 6.4 Cargas de la cocina Las cargas de la cocina y de otros aparatos para cocinar se tratan en la sección 220.55 del NEC. Las cargas de demanda del alimentador para cocinas eléctricas domésticas, hornos montados en la pared, artefactos de cocina de sobremesa y otros aparatos domésticos similares de más de 1¾ kW pueden calcularse de acuerdo con la tabla 220.55

Conductores de fase equilibrados En estos módulos, la palabra ''fase" se usa para referirse a un hilo vivo en vez de uno neutro. Algunos electricistas los llaman "clavijas" en lugar de "fases". ¿Por qué deben estar equilibrados los dos conductores de fase?

11.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cargas comunes ¿Cuál de los siguientes dispositivos usa la mayor cantidad de energía? • • • •

Televisor de pantalla gigante Secador de cabello común Rizador de cabello Olla eléctrica

Por ejemplo, en un circuito alimentador monofásico en que uno de los conductores de fase transporta 50 A y el otro 40 A, el conductor neutro transportaría 10 A. Debido a que en muchos casos el neutro nunca deberá transportar tanta corriente como los conductores de fase, el NEC® nos permite aplicar un factor de demanda. (Consulte la sección 220.61 del NEC) . Observe que en determinados casos (como la iluminación por descarga eléctrica, los equipos de procesamiento de datos y otros equipos similares) no se puede aplicar un factor de demanda a los conductores neutros, porque estos tipos de equipos generan corrientes armónicas que aumentan el efecto de calentamiento en el conductor neutro.

3.0.0

♦

DIMENSIONAMIENTO DE LOS CONDUCTORES NEUTROS RESIDENCIALES

El conductor neutro en un servicio monofásico de tres conductores sólo transporta la carga desequilibrada entre las dos clavijas o hilos (vivos) sin conexión a tierra. Debido a que hay varias cargas de 240 V en los cálculos anteriores, estas cargas de 240 V estarán desequilibradas y por lo tanto reducirán la carga en el conductor neutro del servicio. Por consiguiente, en la mayoría de los casos, no es necesario que el neutro del servicio sea tan grande como los conductores (vivos) sin conexión a tierra. El calentador de agua del ejemplo anterior no debe incluirse en el cálculo del conductor neutro, ya que es exclusivamente de 240 V, sin cargas de 120 V. Esto hace que la cantidad total de aparatos fijos en el conductor neutro disminuya a tres. Por lo tanto, cada una de las cargas de los aparatos fijos en el neutro debe:calcularse al 100 % (el lavavajillas a 1.500 VA, m,s el triturador de basura a 1.176 VA, más el soplador a 864 VA). La sección

220.61 del NEC permite que las cargas neutras de la cocina eléctrica y la secadora de ropa se calculen con el 70 % de la demanda para estos conductores de fase, ya que estos aparatos tienen cargas tanto de 120 V como de 240 V. En este caso, el motor más grande es el mismo para los conductores neutros que para los conductores de fase; por consiguiente, se computa de la misma manera. Con esta información, el conductor neutro se puede dimensionar de manera acorde:

• Carga neta de iluminación y aparatos pequeños 4.943 VA (casilla 13) • Cargas para aparatos fijos 3.540 VA (casilla 22) • Cocina eléctrica (8.000 VA 0,70) 5.600 VA (casilla 26) • Secadora de ropa (5.500 VA 0,70) 3.850 VA (casilla 28) • Motor más grande 294 VA (casilla 32) 18.227 VA (casilla 34) • Total Para hallar la cantidad total de amperios entre fases, divida el total de voltiamperios por el voltaje entre fases: 18.227 VA + 240 V= 75,9 A o 76 A

Ya se han calculado los conductores de la entrada en servicio, y son de 125 A, con un conductor neutro de al menos 76 A. En la figura 4 podrá ver un formulario de cálculo completado para la residencia de ejemplo. En la sección 310.15(B)(6) del NEC, se da especial consideración a los servicios y alimentadores monofásicos residenciales de 120 / 240 V. Las dimensiones de los conductores se muestran en la tabla 310.15 (B)(6) del NEC. Las referencias en esta tabla muestran que el NEC ®permite un conductor de cobre de calibre número 2 AWG o uno de aluminio de calibre número 1/0 AWG para un servicio de 125 A. El conductor neutro se dimensiona según las tablas 310.15(B)(6) o 310.16 del NEC, utilizando la columna correspondiente a las marcas en el equipo de servicio, según la sección 110.14(C) del NEC. Si suponemos que nuestro tablero de servicio se considera apto para ser usado con conductores a 75 ºC, la dimensión mínima del neutro correspondería a uno de cobre de calibre número 4 AWG o uno de aluminio de calibre número 2 AWG. Cuando se dimensiona el conductor con puesta a tierra de los servicios, se deben cumplir las disposiciones establecidas en las secciones 215.2, 220.61 y 230.42 del NEC, así como las de otras secciones pertinentes.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.9

Carga de iluminación general Pies cuadrados de la vivienda Circuitos p/pequeños aparatos cocina Circuito ramal para lavadero

111 1.350 (125,41 (31 2 (51 1

3VA=

(21

X

1500 =

(41

X

1500 =

(61

1500

(71

8550 3000

x

Subtotal cargas iluminación general según Sección 220.52 del NEC =

(81 (101

Restar los primeros 3000 VA según Tabla 220.42 del NEC VA restantes por 35 % según Tabla 220.42 del NEC

4050 3000

5550

X

100 °lo= 35%=

X

Demanda total oara caraas de iluminación qeneral =

Carcms de artefactos fijos

Neutral

Phase m2)

(91 (111

3000 1943

(121

4943 (131

4943

(221

3540

(Capacidad nominal o FLA del NEC de los motores) según Sección 220.53 del NEC

Calentador de aoua, 4,5 kVA, 240 V

(14)

4500

Lavavaiillas 1,5 kVA, 120 V Triturador 1/2 HP, 120 V según Tabla 430.248 del NEC = 9,8 A

[151

1500

[161

1176

Soplador 1/3 HP, 120 V según Tabla 430.248 del NEC = 7,2 A

[171

864

[181 (191 Subtotal se artefactos fijos (201 8040 Si la demanda de a lo sumo 3 artefactos al 100% = Si la demanda de un mínimo de 4 artefactos al 75% =

(211 [23)

6030 (241

Otras cargas según Sección 220.14 del NEC Cocina eléctrica según Sección 220.55 del NEC [neutro al 70 % según Sección 220.61(8) del NECJ

[251

Secadora eléctrica según Sección 220.54 del NEC [neutro al 70 % según Sección 220.61(8) del NECl

[271

8000 [261 5500 [281

[291

[301

(31]

294 (321

294

Demanda total de VA=

(33]

24767 (341

18227

(VA dividido por 240 V) Amps =

[351

103 [361

76

OCD de servicio y conductor de electrodos de puesta a tierra de tamaño mínimo

[37]

125 [381

8AWG

(391

2AWG (40]

Calefacción eléctrica según Sección 220.51 del NEC Aire acondicionado Sección 220.82(C) del NEC

Motor más arande =

1176 1

1 omitir carga 1 más pequeña seqún Sección 220.60 del NEC

x 25 % (seqúnSección 430.24 del NEC) =

AWG según Secciones 310.15(8}(6)

v Tabla

310.16 del NEC para el neutro

5600 3850

4AWG 111F04.EPS

Formulario de cálculo completado.

Figura 4

4.0.0

♦

DIMENSIONAMIENTO DEL CENTRO DE CARGA

En todos los circuitos, cada conductor sin conexión a tierra debe estar provisto de protección de sobrecorriente en la forma de fusibles o disyuntores. Si se usan más de seis de dichos dispositivos, una manera de desconectar la totalidad del servicio debe proporcionarse mediante un interruptor principal de desconexión o un disyuntor principal. Para calcular la cantidad de portafusibles o disyuntores que se necesitan en la residencia de ejemplo, primero verifique la carga de iluminación general. La carga total de iluminación general de 4.050 VA puede dividirse por 120 V para hallar el amperaje: 4.050 VA+ 120 V= 33,75 A

Se pueden usar circuitos de 15 A o 20 A para la carga de iluminación. Dos circuitos de 20 A (2 x

20) equivalen a 40 A, entonces dos circuitos de 20 A serían adecuados para la iluminación. Sin embargo, dos circuitos de 15 A sólo suman 30 A, y se necesitan 33,75 A. Por consiguiente, si se usan circuitos de 15 A, se necesitarán tres para la carga total de iluminación. En este ejemplo, se usarán tres circuitos de 15 A. Además de los circuitos de iluminación, para la residencia de ejemplo se necesitarán al menos dos circuitos de 20 A para la carga de los aparatos pequeños y un circuito de 20 A para el lavadero. Hasta ahora, se pueden contar los siguientes circuitos ramales: • Carga de iluminación general • Carga para aparatos pequeños • Carga del lavadero • Total

11.1 O ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Tres circuitos de 15 A Dos circuitos de 20 A Un circuito de 20 A Seis circuitos ramales

La mayoría de los centros de carga y tableros de distribución están provistos de un número par de espacios para disyuntores o portafusibles (por ejemplo, cuatro, seis, ocho o diez). Pero antes de poder seleccionar el tablero de distribución, debe proporcionarse espacio para las cargas restantes. Para cada carga de 240 V se necesitarán dos espacios. En algunas instalaciones existentes, podría encontrar un bloque de fusibles bipolares con dos fusibles de cartucho que se usan para alimentar la cocina eléctrica de una residencia. Se necesitará un espacio para cada carga de 120 V. Por lo tanto, el número restante de circuitos para este ejemplo es el siguiente: • • • • • •

Calentador de agua Lavavajillas Triturador de basura Soplador Cocina eléctrica Secadora eléctrica

Un disyuntor bipolar Un disyuntor monopolar Un disyuntor monopolar Un disyuntor monopolar Un disyuntor bipolar Un disyuntor bipolar

Así, estos aparatos adicionales necesitarán nueve espacios más en el centro de carga o el tablero de distribución. La sección 210.11(C)(3) . del NEC exige que se instale un circuito ramal independiente de 20 A en los receptáculos del baño. Aunque este circuito necesita espacio adicional dentro de un centro de carga, no implica un aumento en la demanda del servicio de una unidad de vivienda. Si se agregan estos nueve espacios para las otras cargas de la vivienda, más uno para el circuito del baño, a los seis que se necesitan para las cargas de los aparatos pequeños y la iluminación general, se necesitará al menos un centro de carga de 16 espacios para manejar los circuitos.

4.1.0 Interruptores de circuito de falla por puesta a tierra En determinadas condiciones, la cantidad de corriente necesaria para abrir un dispositivo de protección de sobrecorriente puede ser crítica. Debe recordar del módulo Seguridad eléctrica que cuando las personas son sometidas a valores muy bajos de corriente (menos de un amperio), las consecuencias pueden ser fatales. La protección de sobrecorriente instalada en los servicios, alimentadores y circuitos ramales sólo protege los conductores y equipos. A causa de esto, el NEC® exige que haya protección por medio de un GFCI (interruptor de circuito de falla por ;puesta a tierra) para los tomacorrientes de ~eceptáculos o equipos en varias ubicaciones ylviviendas. El NEC® define un GFCI como "un dispositivo cuyo propósito es

proteger al personal, y su funcionamiento con~iste en desenergizar un circuito o una parte de Este dentro de un período determinado, cuando una corriente a tierra supera los valores establecidos para un dispositivo Clase A". Los GFCI Clase A se disparan cuando la corriente a tierra tiene un valor entre 4 a 6 mA. En cuanto a las unidades de vivienda, la mayoría de los requisitos para proporcionar protección en los receptáculos de 125 V, de 15 A o 20 A, pueden encontrarse en la sección 210.B(A) del NEC. Se pueden encontrar más requisitos para la protección con GFCI en unidades de vivienda en otros artículos del NEC®, como el artículo 590 del NEC (para obras de construcción temporarias), el artículo 620 del NEC (para equipos especiales como elevadores), o en el artículo 680 del NEC (para equipos especiales, como piscinas y bañeras de hidromasajes). Estos artículos también pueden ampliar los requisitos de protección con GFCI para incluir los circuitos de más de 20 A o que funcionan a 240 V. Según la sección 210.B(A) del NEC, los receptáculos de 15 A y 20 A (de 125 V),. que estén en nuestra vivienda y requieran protección con GFCI serán los que estén ubicados en las siguientes áreas: • Baños. • Receptáculos exteriores (excepto aquellos que sean de circuitos dedicados para equipos de deshielo de la nieve y descongelación). • Receptáculos que suministran servicio en las encimeras de cocinas. Los siguientes son más requisitos para la protección con GFCI en unidades de vivienda: • Receptáculos dentro de estacionamientos y edificios anexos, como galpones de depósito o talleres, o lugares para usos similares que tienen el piso a nivel rasante o por debajo de éste. • Receptáculos en sótanos sin terminar. • Espacios bajo el piso a nivel rasante o por debajo de éste. • Receptáculos que suministran servicio en las encimeras y están a 6 pies (1,82 m) del fregadero del bar o el lavadero. • Cobertizos para botes. Una manera de proporcionar esta protección con GFCI es mediante el uso de un disyuntor GFCI. Los disyuntores GFCI requieren el mismo espacio de montaje que los disyuntores monopolares estándar y proporcionan la misma protección de cableado de los circuitos ramales que los disyuntores estándar. También proporcionan protección de falla por puesta a tierra Clase A.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.11

Los disyuntores GFCI enumerados están disponibles en construcciones monopolares y bipolares; tienen valores nominales de 15 A, 20 A, 25 A, y 30 A, 50 A y 60 A; y tienen una capacidad de interrupción de 10.000 A. Las unidades monopolares tienen un valor nominal de 120 VCA; las unidades bipolares tienen un valor·nominal de 120/240 VCA. Los disyuntores GFCI ·pueden usarse no sólo en centros de carga y tableros de distribución, sino que también vienen instalados de fábrica en soportes de medidores y tableros de receptáculos de alimentación para parques de caravanas y obras de construcción. El sensor GFCI controla continuamente el equilibrio de corriente entre el conductor de carga neutro y el conductor de carga vivo que éste electrificado o sin conexión a tierra. Si la corriente del cable de carga neutro es menor que la corriente del cable vivo de carga, significa que hay una falla por puesta a tierra, ya que una parte de la corriente está volviendo a la fuente por un medio que no es el cable de carga neutro. Cuando

se produce un desequilibrio de corriente, el sensor, que es un transformador diferencial de corriente, envía una señal al circuito de estado sólido. Éste activa el mecanismo de solenoide de disparo por pérdida a tierra e interrumpe la conexión del vivo (figura 5). Un desequilibrio de corriente tan bajo como de 4 mA (0,004 amperios) hará que el disyuntor interrumpa el circuito. El indicador de disparo, que está en la parte frontal del dispositivo, señala cuando esto ocurre. El disyuntor GFCI (figura 6) controla continuamente el equilibrado de corriente entre los dos conductores vivos y el conductor neutro. En la medida en que la suma de estas tres corrientes sea igual a cero, el dispositivo no se disparará; es decir, si el cable de carga A transporta 10 A de corriente, el neutro transporta 5 A y el cable de carga B transporta 5 A, el sensor estará equilibrado y no producirá ninguna señal. Un desequilibrio de corriente ocasionado por una falla por puesta a tierra tan bajo como de 4 mA hará que el sensor produzca una señal de una magnitud suficiente para que el dispositivo se dispare.

RESISTOR DE 18.000 OHMIOS

/

CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA

I

l--- + - - - - - - - - - -......- - 8

CARGA ---------------N

\

CONDUCTOR CON PUESTA A TIERRA O NEUTRO

SENSOR

111F05.EPS

Figura 5

Circuitos de funcionamiento de un GFCI típico.

RESISTOR DE 18.000 OHMIOS

/

1 -- - ,

.___ __,

CONDUCTORES SIN PUESTA A TIERRA

\--+- - - - ----- ~}/ CARGA --------------- N

\ SENSOR

CONDUCTOR CON PUESTA A TIERRA O NEUTRO 111F06.EPS

Figura 6

Características de funcionamiento de un GFCI bipolar.

11.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

4. 1. 1 Disyuntores GFCI monopolares El disyuntor GFCI monopolar tiene dos orej etas de carga y un cable flexible blanco de conexión adem ás del conector d e lado de línea de enchufar o de atornillar. La con exión d el lad o d e línea se realiza m edian te la instalación del disyuntor GFCI en el tablero, de la mism a manera en que se instala cu alquier otro disyuntor. El cable flexible blanco de conexión se acopla al conjunto neutro de tablero (neutro sólido). Tanto el cable neutro como el hilo viv o del circuito ramal que recibe protección terminan en el disyuntor GFCI. Estas dos orejetas de carga están claramente marcadas con "POTENCIA DE CARGA y NEUTRO DE CARGA" en la caja del disyuntor. En la caja tamb ién está la marca de identificación del cable flexible de conexión, "NEUTRO DE TABLERO".

8

((

NOTA

Los disyuntores monopolares GFCI deben instal) larse en circuitos independientes. No pueden usarse en ci rcuitos de conductores múltiples.

Se debe tener cuidado al instalar los disyuntores GFCI en los tableros existentes. Asegúrese de que el cable neutro del circuito ramal se corresponda con el hilo vivo del mismo circuito. Siempre recuerde que a menos que la corriente del cable neutro sea igual a la del hilo vivo (4 mA), el

disyuntor detectará esto como una posible falla por p uesta a tierra (observe la figura 7).

4. 1.2 Disyuntores GFCI bipolares Un disyuntor GFCI bipolar puede instalarse en un sistema monofásico de tres conductores de 120 / 240 VCA, la parte de 120 / 240 VCA de un sistema trifásico de cuatro conductores de 120/ 240 VCA, o las dos fases y el neutro de un sistema trifásico de cuatro conductores de 120/208 VCA. Independientemente de su aplicación, la instalación del disyuntor es la misma: se hacen las conexiones a dos colectores vivos y al conjunto del neutro del tablero. Cuando se instalan en estos sistemas, se proporciona protección a circuitos de dos conductores de 240 VCA o 208 VCA, circuitos de tres conductores de 120/ 240 VCA o 120/208 VCA, y circuitos de conductores múltiples de 120 VCA. El circuito de la figura 8 representa los problemas que se pueden encontrar cuando se usa un neutro de carga común para dos disyuntores GFCI monopolares. Uno de los dos ~isyuntores, o ambos, se disparará cuando se aplique una carga en el receptáculo doblen.º 2. La corriente neutra proveniente del receptáculo doblen.º 2 fluye a través del disyuntor n.º 1; este aumento en la corriente neutra que pasa por el disyuntor n.º 1 provoca un desequilibrio en su sensor y hace que produzca una señal de falla. Al mismo tiempo, no

240 V 120 V

'----'--

NEUTRO - - - ~

- - - - - CONEXIÓN A TIERRA _ _ _ _____. --DEL EQUIPO 111F07.EPS

Figura 7

Características de funcionamiento de un disyuntor monopolar con un GFCI.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.13

••• Disyuntores GFCI y AFCI C;JHHJL JNTB?NO

Los disyuntores sirven de protección contra las fallas por puesta a tierra, mientras que los disyuntores brindan protección contra las fallas de arco.

(A) GFCI

(B) AFCI 111SA01 .EPS

FUENTE DE 120/240 VAC N

A B ,-------------------

-2ov~

¡1

i

! -'

1

#1 ¡

\o---;'- - - - - - - - - :

:

1

1

1

1 1 1 ----- -----------------'

1 1

1

120V

CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA (VIVO)

DISYUNTOR DE UN SOLO POLO CON GFCI

r-------

1

1 - RECEPTACULO :

1

DOBLE

~----<- ~ : ___________________ JI

RECEPT. N2 1 120V

¡------ --------------#2-¡ - - -"'";..' ..:.-:..+---+"4 1

1

1---,--~---'---NEUTRO--~

1 11 - - - - - _________________ 1!

CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA (VIVO) :

:

~----<-

: 1

~

1 : 1

1 1

~___,~ :1 ___________________ J1

RECEPT. N22

CONEXIÓN A TIERRA _ _ _ _ _ _ _ _ ___, DEL EQUIPO Figura 8

Circuito que representa el neutro de carga común.

11.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

111F0B.EPS

fluye corriente neutra por el disyuntor n.º 2; por lo tanto, también detecta un desequilibrio de corriente. Si se aplica una carga en el receptáculo doblen.º 1 y no hay ninguna carga en el receptáculo doblen.º 2, ninguno de los disyuntores se disparará, ya que no detectarán un desequilibrio de corriente. Las cajas de empalmes también pueden presentar problemas cuando se usan para suministrar derivaciones para más de un circuito ramal. Aunque los circuitos no están cableados con un neutro común, a veces todos los conductores neutros están conectados juntos. Por consiguiente, se establecen las vías paralelas neutras; esto genera un desequilibrio en los sensores del disyuntor GFCI, lo que hace que se disparen. El disyuntor GFCI bipolar descarta los problemas que surgen cuando se intenta usar dos disyuntores GFCI monopolares con un neutro común. Debido a que la corriente de ambos vivos y la corriente del neutro atraviesan el mismo sensor, no se produce ningún desequilibrio entre las tres corrientes, y el disyuntor no se disparará.

4. 1.3 Receptáculos de GFCI con cableado directo Los receptáculos de GFCI con cableado directo proporcionan protección de falla por puesta a tierra Clase A en los circuitos de 120 VCA. Están disponibles en disposiciones de 15 A y 20 A. La unidad de 15 A está configurada con un receptáculo 5-15R tipo NEMA para ser usada sólo con enchufes de 15 A. La unidad de 20 A está configurada con un receptáculo 5-20R tipo NEMA para ser usada con enchufes de 15 A o 20 A. Las unidades de 15 A y de 20 A tienen una capacidad nominal de circuito de 120 VCA y 20 A. Esto cumple con la tabla 210.24 del NEC, que exige que para

GFCI Explique las diferencias de funcionamiento de los GFCI monopolares y los bipolares.

los circuitos de 15 A se usen receptáculos de 15 A, pero permite el uso de receptáculos de 15 A o 20 A en los circuitos de 20 A. Por lo tanto, las unidades de receptáculos de GFCI que contengan un receptáculo de 15 A pueden usarse en circuitos de 20 A. Estos receptáculos tienen terminales de línea para los cables vivos, neutros y de conexión a tierra. Además, tienen terminales de carga que pueden usarse para proporcionar protección de falla por puesta a tierra a otros recept~culos de flujo eléctrico descendente en el mismo circuito ramal (figura 9). Todos los terminales admitirán hilos de cobre de calibre número 14 a número 10 AWG. Los receptáculos de GFCI tienen un mecanismo bipolar de disparo que interrumpe las conexiones de carga del vivo y del neutro. Cuando se dispara, salta el botón RESTABLECER. La unidad se restablece cuando se vuelve a presionar el botón. Los receptáculos de GFCI tienen el beneficio adicional de la eliminación de ruidos. La eliminación de ruidos minimiza los disparos falsos ocasionados por voltajes de línea espurios o señales de frecuencia de radio de entre 10 y 500 MHz (megahertzios).

LÍNEA LÍNEA GFCI GFCI BLANCO VIVO A LA CAJADE- - - - v1vo FUSIBLES O (NEGRO O ROJO) TABLERO DEL DISYUNTOR - - - NEUTRo (BLANC O)

l

CARGA GFCI VIVO

L~

-~ ~ 1

l

1

(!1)

(!1)

0

0

(!1)

(!1)

- (!1) 1-

0

(!1)

-

1

1

TIERR A (VERDE O DESNUDO)

CARGA GFCI BLANCO 111F09.EPS

Figura 9

Receptáculo de GFCI usado para proteger otros tomacorrientes en el mismo circuito.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.15

Los receptáculos de GFCI pueden montarse sin adaptadores en cajas de tomacorrientes de pared que estén al menos a 1,5 pulgadas (3,81 cm) de profundidad.

4.2.0 Interruptores de circuito por falla de arco Todos los circuitos ramales que suministran la iluminación y los receptáculos para aplicaciones diversas en salas familiares, comedores, salas de estar, salones, bibliotecas, estudios, dormitorios, solarios, salas de recreación, baños, pasillos, o habitaciones o áreas similares deben tener protección de un interruptor de circuito por falla de arco para cumplir con la sección 210.12 del NEC.

5.0.0 ♦ CONEXIÓN A TIERRA La sección 250.4(A) del NEC dispone los requisitos generales para la puesta a tierra y empalme de los sistemas eléctricos con puesta a tierra. Para garantizar que los sistemas estén conectados a tierra y unidos correctamente, deben cumplirse los requisitos preceptivos del artículo 250 del NEC.

El sistema de conexión a tierra es una parte fundamental del sistema eléctrico. Su objetivo es proteger a la gente y los equipos de las diversas fallas eléctricas que se pueden producir. En ocasiones es posible que haya voltajes más altos que lo normal en determinados puntos de un sistema eléctrico o en el equipo eléctrico conectado al sistema. Una correcta conexión a tierra garantiza que las cargas eléctricas que generan estos voltajes altos sean dirigidas a la tierra o el suelo y que se proporcione una vía eficaz de conexión a tierra en todo el sistema, de manera que todos los dispositivos de sobrecorriente se abran antes de que las personas estén en peligro o los equipos se dañen. La palabra tierra puede referirse tanto al potencial de tierra como a la tierra en sí. Si un

conductor está conectado a tierra o a algún cuerpo conductor que cumple la función de la tierra, como una vara a tierra enterrada (electrodo), se dice que el conductor está puesto a tierra. El conductor neutro de un servicio de tres o cuatro conductores, por ejemplo, está conectado a tierra intencionalmente, y por lo tanto se convierte en un conductor con puesta a tierra. Esta es la vía de regreso a la fuente de suministro para todas las fallas por puesta a tierra de un sistema eléctrico. El propósito de este conductor no es sólo transportar las cargas desequilibradas de una instalación, sino también proporcionar la vía de baja impedancia de retorno a la fuente, de modo que en el sistema fluya suficiente corriente como para abrir los dispositivos de sobrecorriente. A un cable que se usa para conectar este conductor neutro a uno o varios electrodos de puesta a tierra se le denomina GEC (conductor de electrodo de puesta a tierra). Observe la diferencia entre los dos significados: uno está puesto a tierra, mientras que el otro proporciona un medio de puesta a tierra. Hay dos clasificaciones generales de la puesta a tierra de protección: • Puesta a tierra del sistema • Puesta a tierra del equipo La puesta a tierra del sistema está relacionada con el equipo de entrada en servicio y los componentes que estén interrelacionados y unidos a éste; esto es, los conductores del sistema y los circuitos están puestos a tierra para limitar los voltajes generados por rayos, sobretensiones transitorias de línea o el contacto con un voltaje más alto, y para estabilizar el voltaje puesto a tierra durante el funcionamiento normal según las secciones 250.4 (A)(l) y (2) del NEC. Las partes no conductoras de corriente de los materiales que encierran conductores o equipos eléctricos, o que forman parte de dichos equipos, y los materiales conductores de electricidad que

Conexión a tierra DlRRJL /Nf.ERND

El NEC® no exigió conexión a tierra sistemática hasta mediados de los años cincuenta; incluso en ese momento, para conectar un tomacorriente a tierra, los electricistas envolvían un tubo de agua con un cable no aislado y lo pegaban con cinta . Los receptáculos de tres orificios con terminales de puesta a tierra comenzaron a usarse comúnmente en los años sesenta, pero en muchas casas más viejas, no se puede dar por sentado que los receptáculos estén realmente conectados a tierra, aunque tengan tres orificios. En algunos casos, simplemente se han atornillado receptáculos nuevos a viejas cajas donde no hay un conductor de puesta a tierra del equipo.

11.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

son propensos a electrificarse están todos conectados a la fuente de suministro de una manera que establece una eficaz vía de conexión a tierra según las secciones 250.4(A)(3) y (4) del NEC. La sección 250.4(A)(5) del NEC define los requisitos para que una vía de conexión a tierra sea eficaz. Para esto es necesario que el equipo y el cableado eléctrico (y otros materiales conductores de electricidad que puedan electrificarse) se instalen de modo tal de ci:,ear un circuito permanente de baja impedancia. Este debe poder transportar de manera segura la cantidad máxima de corriente de falla por puesta a tierra que es probable que reciba desde cualquier punto del sistema de cableado en que podría ocurrir una falla por puesta a tierra de la fuente de suministro eléctrico. No deberá usarse el suelo como el único conductor de puesta a tierra del equipo o la única vía eficaz de corriente de falla por puesta a tierra. Para entender mejor un sistema completo de puesta a tierra, se analizará un sistema residencial convencional, empezando por el transformador y las líneas de alto voltaje de la compañía eléctrica, como se muestra en la figura 10. El transformador para montaje en poste está ali. mentado por un sistema monofásico de 7.200 V de dos conductores, que se transforma y se reduce a un servicio eléctrico monofásico de 120/240 V de tres conductores, apto para uso residencial. Observe que el voltaje entre la línea A y la línea B es de 240 V. Sin embargo, si se

conecta un tercer cable (neutro) en el devanado secundario del transformador (entre los otros dos), los 240 V se dividen por la mitad, y suministran así 120 V entre la línea A o la línea B y el conductor neutro. Por consiguiente, pueden usarse 240 V para aparatos domésticos, como cocinas, calentadores de agua y secadoras de ropa, mientras que hay 120 V disponibles para usar con las luces y los aparatos pequeños. En referencia a la figura 10, los conductores Ay B son conductores sin conexión a tierra, mientras que el neutro es un conductor con puesta a tierra. Si sólo hubiera cargas de 240 V conectadas, el (conductor con puesta a tierra) neutro no transportaría corriente. En este caso, el neutro se usaría para transportar de regreso las corrientes de falla por puesta a tierra desde el lado de carga del servicio al servicio público, en lugar de depender del suelo como la vía de retorno a la fuente . No obstante, ya que hay cargas de 120 V presentes, el neutro transportará la carga desequilibrada y se convertirá en un conductor con corriente. Por ejemplo, si la línea A transporta 60 A y la línea B transporta 50 A, el neutro sólo transportaría 10 A (60 A- 50 A= 10 A). Este es el motivo por el que el NEC®permite que el conductor neutro en un servicio eléctrico sea más pequeño que los conductores sin conexión a tierra. Sin embargo, la sección 250.24(C)(1) del NEC exige que debe ser suficiente para transportar corrientes de falla de retomo a la fuente y que, por lo tanto, no debe ser menor que

LÍNEA A

AL SERVICIO 7.200V

240 V r----1- + - -~ - + - - - - - ---e NEUTRO (CON PUESTA ATIERRA) 120V

LÍNEA B

_

CONEXIÓN A TIERRA DE SERVICIOS

TRANSFORMADOR

Figura 10

111F10.EPS

Diagrama de cableado de una conexión de un transformador monofásico de 7.200 V a 120/240 V.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.17

el conductor de electrodo de puesta a tierra exigido según la tabla 250.66 del NEC para los coi:ductores de servicio de hasta 1.100 kcm1l. Tampoco debe ser menor que el 12,5 % del área de los conductores de la entrada en servicio (o equivalentes), que sean mayores de 1.100 kcmil. Normalmente, los conductores típicos de caída de voltaje del servicio para montaje en poste son dirigidos por un cable mensajero desde un punto d~l poste a un punto del edificio que recibe el servicio, y terminan en el punto en que los conductores de la entrada en servicio salen de una entrada a prueba de las inclemencias climáticas. Por lo general, los conductores de la entrada en servicio son dirigidos a través del equipo medidor e ingresan al medio de desconexión del servicio. Este es el punto en que la mayoría ~e los servicios ~~n puestos a tierra. Observe la figura 11. La seccwn 250.24(A)(1) del NEC exige que el electrodo de puesta a tierra para la conexión al neutro (conductor con puesta a tierra) de la estructura esté en cualquier punto accesible desde el extremo de la bajante del servicio donde está la carga o el ~ater~l de servicio hasta el terminal o la colectora (mclm- dos) en los que el neutro (conductor de ser:vicio con puesta a tierra) está conectado al med10 de desconexión del servicio. NOTA Bien puesto a tierra significa conectado a tierra intencionalmente a través de una o más conexiones a tierra de impedancia lo suficientemente baja y con suficiente capacidad portadora de corriente para evitar la acumulación de voltajes que podrían poner en riesgo a las personas o a los equipos conectados.

5.1.0 Electrodos de puesta a tierra El artículo 250, parte III, del NEC dispone los requisitos para conectar un servicio eléctrico al sistema de electrodos de puesta a tierra de un edificio o una estructura. La sección 250.50 del NEC exige, en general, que se usen todos los electrodos descritos en la sección 250.52(A) del NEC (si están presentes) y que estén unidos para formar el sistema de electrodos de puesta a tierra. Los electrodos enumerados en la sección 250.52(A) del NEC son los siguientes: • Tubería de agua subterránea de metal en contacto directo con el suelo a lo largo de 10' (3,04 m) o más, que sea eléctricamente continua (o hecha eléctricamente continua con la colocación de juntas aislantes o un tubo aislante) hasta los puntos de conexión con el conductor de electrodo de puesta a tierra y los

conductores de empalme. Las tuberías de agua interiores de metal ubicadas a más de 5' (1,52 m) del punto de entrada al edificio no deberán usarse como parte del sistema de electrodos de puesta a tierra o como conductor para interconectar los electrodos que son parte del sistema de electrodos de puesta a tierra. • Armazón de metal del edificio o la estructura que cumple con la sección 250.52(A)(2) del NEC. • Puede usarse un electrodo revestido con al menos 2" (5,08 cm) de concreto si está ubicado dentro de una cimentación de concreto que esté en contacto directo con el suelo, o cerca de la superficie inferior de ésta. El electrodo debe tener al menos 20' (6,09 m) de longitud y debe estar hecho de acero recubierto conductor de electricidad que esté reforzando barras o varillas de no menos de½" (1,27 cm) de diámetro, o que consista en al menos 20' (6,09 m) de conductor de cobre desnudo no menor que un hilo de calibre número 4 AWG. • Un aro de puesta a tierra que rodee el edificio o la estructura, que esté en contacto directo con el suelo y que consista en al menos 20' (6,09 m) de conductor de cobre desnudo no menor que un cable de calibre número 2 AWG. • Los electrodos de varilla o de tubo no deben tener menos de 8' (2,43 m) de longitud y deben consistir en: - Un tubo o conducto no menor que el tamaño comercial de¾ y, si es de hierro o acero, su superficie exterior debe estar galvanizada o recubierta de metal para proteger de la corrosión. - Varillas de hierro o acero que no tengan menos de ¾" (1,58 cm) de diámetro. En la lista debe haber varillas de acero inoxidable (de menos de ¾" [1,58 cm] de diámetro), varillas no ferrosas o su equivalente (de no menos de½" [1,27 cm] de diámetro). • Los electrodos de placa deberán tener menos de 2 pies cuadrados (0,18 m 2 ) de superficie expuesta al terreno exterior. Las placas de hierro o acero deberán tener un espesor de al menos ¼" (0,63 cm). Las placas de metal no ferrosas deberán ser de al menos 0,06" (0,15 cm) de espesor. • Otras estructuras metálicas subterráneas locales (como sistemas de tuberías y tanques subterráneos). A menudo, en la construcción residencial, el único electrodo de puesta a tierra que está disponible es el sistema subterráneo de tuberías de agua. La sección 250.53(D)(2) del NEC exige que

11.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CABLE DE ENTRADA EN SERVIC IO

CONDUCTOR NEUTRO(CON PUESTA A TIERRA)

SERVICIO DE CONDUCTORES SIN PU ESTA A -=:::---------t-ft\t---tt---;~~~~-•~ TIERRA HILOS ,,-,; VIVOS DE 120/240 VOLTIOS

-----TABLERO DE DISTRIBUCIÓN - - - - - - - BARRA COLECTORA NEUTRA/TIERRA

CONDUCTOR DE ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA '~-t---ttt-----

CABLESA ~ CIRCUITOS-~ DOMÉSTICOS

PUENTE DE UNIÓN PRINCIPAL

CABLES A /c1RCUITOS DOMÉSTICOS

==----_.a::~-

~-~

CABLE DE TRES HILOS A ARTEFACTOS DE 240 VOLTIOS (CONECTARA DISYUNTOR DOBLE)

r.,__-~- CABLE DE TRES HILOS A ARTEFACTOS DE 240 VOLTIOS (CONECTAR A DISYUNTOR DOBLE)

DISYUNTORES 111F11.EPS

Figura 11

Vista del interior de un tablero de distribución donde se muestran las conexiones.

siempre que se usen tuberías de agua como electrodo, se deben complementar. Cualquiera de los electrodos antes mencionados puede usarse para complementar el electrodo de la tubería de agua. La figura 12 muestra el servicio eléctrico típico de una residencia y los electrodos de puesta a tierra que están disponibles para esta estructura si se usa una varilla con puesta a tierra para complementar el electrodo de la tubería de agua. Esta casa también tiene un sistema de tuberías metálicas de gas subterráneas, pero no se pueden usar como electrodo según la sección 250.52(B) del NEC . En algunos casos, no hay disponibles un electrodo de tubería de agua, acero de construcción o electrodo revestido en concreto para usarse como parte del sistema de electrodos de puesta a tierra. Por ejemplo, es posible que un edificio reciba alimentación con tuberías de agua plásticas, esté. construido de madera, y que no haya un electricista ~n la obra cuando se hacen los cimientos de la estructura. Cuando esto

sucede, la sección 250.50 del NEC exige que se usen varillas, tubos, placas u otras estructuras de metal subterráneas locales. Algunas jurisdicciones locales no consideran que las tuberías de agua sean un electrodo debido al aumento en el uso de tuberías no metálicas para los sistemas de agua nuevos y de reemplazo. No quieren confiar en la viabilidad sostenida de un servicio existente de agua con estructura de metal y por lo tanto exigen que se usen otros electrodos, como los electrodos de varilla revestidos en concreto. Esto significa que los electricistas deben comenzar a trabajar en la construcción antes de que se coloquen los cimientos para poder usar electrodos revestidos en concreto. En la mayoría de los casos, el electrodo que se use para complementar un electrodo de tubería de agua consistirá en una vara enterrada o un electrodo de tubo; las especificaciones correspondientes a estos se muestran en la figura 13.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.19

r - - TABLERO DE (En esta configuración, el conductor de puesta a tierra se une a la colectora neutra) .

SERVICIO

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COLECTORA NEUTRA ! _ ,....,..__..,..,.~..

- - - - , - - - - . - - - CONDUCTOR DE ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA

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ABRAZADERA DE PUESTA A TIERRA (La conexión se debe efectuar a no más de 1.5 metros [5 pies] del punto en el que el caño ingresa al edificio). Sección 250.52(A)(1) del NEC

El extremo superior de la varilla debe quedar al mismo nivel o por debajo de la losa. Sección 250.53(A) del NEC i.----

·NOTA: en algunas áreas se necesitan dos electrodos de puesta a tierra, con un espaciado superior a 1.8 metros (6 pies).

CAÑO DE AGUA FRÍA DE METAL Secciones 250.53(0)(1} y (2) del NEC

No se puede utilizar el sistema de cañerías de gas subterráneo como electrodo de puesta a tierra. Sección 250.52(8) del NEC

111F12.EPS

Figura 12

Componentes de un sistema de puesta a tierra residencial.

¡ADVERTENCIA! Nunca se debe utilizar el sistema de tuberías de gas subterráneo como electrodo de puesta a tierra.

5. 1. 1 Instalaciones de electrodos de puesta a tierra La sección 250.53(A) del NEC exige que, siempre que sea práctico, los electrodos de varilla, de tubo y de placa se entierren por debajo del nivel de humedad permanente y que no tengan ningún tipo de revestimiento no conductor (como pintura o esmalte). Esta sección también exige que cada sistema de electrodos que se use para una estructura esté al menos a 6' (1,83 m) de los otros sistemas de electrodos, como aquellos que se usan como protección de pararrayos. La sección 250.53(G) del NEC permite que un electrodo de varilla o de tubo se entierre con un ángulo de 45 grados si se encuentra con un fondo de roca que impide que la varilla o el tubo

se entierre en posición vertical al menos a 8' (2,44 m) de profundidad. En los lugares en que no funcionará enterrar un electrodo de varilla o de tubo en un ángulo de 45 grados, se permite que se coloque una varilla o un tubo en dirección horizontal en una trinchera que tenga al menos 30" (76,20 cm) de profundidad. Se permite que los electrodos de varilla o de tubo de más de 8' (2,44 m) de longitud tengan el extremo superior por arriba del nivel del suelo si se proporciona un medio adecuado de protección para la instalación del conductor de electrodo de puesta a tierra; de lo contrario, el extremo superior debe estar a ras del suelo. La sección 250.56 del NEC exige que un solo electrodo de varilla, tubo o placa que no tenga una resistencia a tierra de 25.0. o menos se aumente en un electrodo adicional de cualquiera de los tipos especificados en las secciones 250.52(A)(2) a (7) del NEC. De hecho, muchas jurisdicciones locales exigen dos electrodos independientemente de la resistencia a tierra. Siempre consulte con una autoridad de inspección local,

11.20 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Conductores de puesta a tierra Esta aplicación residencial tiene un electrodo de puesta a tierra conectado a una vara que se extiende por el suelo y se entierra al menos 8 pies (2,44 m). Además, está conectada a un tubo metálico de agua fría (que no se muestra) . ¿Que tipo de sistema de puesta a tierra hay en su casa? ¿Cumple con los requisitos del NEC®?

111 SA02 .EPS

ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA Sección 250.52(A){5) del NEC

1- ½" --l

[ (1,2; cm) [ MI N.

•

ACERÓ INOXIDABLE, VARILLAS NO FERROSAS, O EQUIVALENTE

1-- o/¡" -l [ (1,5; cm) [ MIN.

•

VARILLAS DE HIERRO O ACERO

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o 2 x -<(

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(1 ,9; cm) [ MIN.

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LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LA CAÑERÍA O CONDUCTO DEBE ESTAR GALVANIZADA O RECUBIERTA DE METAL PARA PROTEGER CONTRA LA CORROSIÓN

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NO SE DEBEN USAR ELECTRODOS DE ALUMINIO

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Figura 13

Especificaciones de los electrodos de varilla y de tubo de puesta a tierra.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.21

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GEC (conductores de electrodos de puesta a tierra) ¿Qué tabla del NEC®usaría para dimensionar el GEC mínimo que se necesita para un servicio residencial típico?

incluida la compañía local de servicios públicos, para saber cuáles son las reglas que exceden los requisitos del NEC ®. • En los lugares donde se instalen varios electrodos de varilla, de tubo o de placa para cumplir con los requisitos de esta sección, no deben estar a menos de 6' (1,82 m) de distancia entre sí. • Los electrodos de placa deben estar enterrados al menos a 30" (76,20 cm) por debajo de la superficie del suelo, según la sección 250.53(H) del NEC. • En los casos en que efectivamente hay dos o más electrodos unidos entre sí, se les trata como un solo sistema de electrodos.

5.1.2 GEC (conductores de electrodo de puesta a tierra) El GEC (conductor de electrodo de puesta a tierra) que conecta el neutro (conductor con puesta a tierra del servicio, que está en la colectora neutra del tablero de distribución) con los electrodos de puesta a tierra debe cumplir los requisitos de la sección 250.62 del NEC. Para que esto suceda, debe estar hecho de cobre, aluminio o aluminio revestido en cobre. El material que se elija debe estar adecuadamente protegido contra la corrosión. El GEC puede ser macizo o trenzado, revestido o desnudo. Observe que el GEC no es un conductor a tierra de equipos; por lo tanto no es necesario que se le identifique con el uso del color verde o del verde con franjas amarillas, si está aislado. 5. 1.3 Instalación de varios GEC La sección 250.64 del NEC dispone los requisitos de instalación de los GEC y no permite que se usen conductores a tierra de aluminio desnudo o aluminio revestido en cobre en lugares donde estén expuestos a condiciones de corrosión, donde estén en contacto directo con mampostería o el suelo, o en los casos en que se usen en el exterior a 18" (45,72 cm) del suelo en los funtos de terminación. Otros requisitos del NEC incluyen los siguientes:

• Un GEC o su caja sellada deben estar firmemente sujetados a la superficie sobre la que se los coloca. • Un GEC de cobre o aluminio de calibre número 4 AWG o más grande debe estar protegido si estará expuesto a graves daños físicos. • Un GEC de calibre número 6 AWG o más grande que no esté expuesto a daños físicos puede tenderse a lo largo de la superficie del edificio sin protección o revestimiento metálico en los lugares en que esté firmemente asegurado al edificio. De lo contrario, debe instalarse en RMC, IMC, RNC, EMT o blindaje de cable. • Los GEC con un calibre menor que el número 6 AWG deben estar protegidos con RMC, IMC, RNC, EMT o blindaje de cable. • El GEC debe estar instalado a lo largo de una línea continua sin empalmes ni juntas, a menos que esté empalmado sólo con los conectores de tipo de compresión irreversible enumerados para dicho propósito o mediante un proceso de soldadura exotérmica. La conexión de secciones de las barras colectoras para formar un GEC no se considera un empalme. • En los casos en que un servicio consiste en más de una sola caja sellada, se pueden conectar derivaciones al GEC, siempre y cuando cada derivación se extienda hasta el interior de cada una de dichas cajas selladas. Los conductores de derivación deben estar conectados al GEC de tal manera que el GEC permanezca sin ningún empalme. • Las cajas selladas de metal ferroso del GEC deben ser eléctricamente continuas desde el punto de empalme a los gabinetes metálicos o cajas selladas metálicas de equipos hasta el GEC. También deben estar sujetadas firmemente a la abrazadera o el accesorio de puesta a tierra. • Las cajas selladas de metal ferroso para el GEC que no sean físicamente continuas desde un gabinete metálico o una caja sellada metálica de equipos hasta el electrodo de puesta a tierra deben hacerse eléctricamente continuas mediante la empalme de cada una de ellas al GEC cerrado.

11.22 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

• Los GEC pueden ser llevados a cualquier electrodo de puesta a tierra que resulte cómodo y que esté disponible en el sistema de electrodos de puesta a tierra, o a uno o más electrodos de puesta a tierra de manera individual. Debe dimensionarse el GEC para averiguar cuál es, entre todos los electrodos que están conectados entre sí, el conductor de electrodo de puesta a tierra más grande que se necesita.

5.1.4 Métodos de conexión de GEC La sección 250.70 del NEC exige que el GEC se conecte a los electrodos mediante soldadura exotérmica, los conectores a presión indicados, las abrazaderas indicadas, las orejetas indicadas u otros medios indicados. Nunca deben usarse conexiones que requieran soldadura. Para evitar la corrosión, la abrazadera de puesta a tierra debe ser uno de los materiales indicados del electrodo de puesta a tierra y el GEC. Si se usa en un tubo, una vara a tierra o cualquier otro electrodo enterrado, el accesorio debe estar indicado para enterrar directamente en el suelo o revestir en concreto. No se permite canee. tar más de un conductor al electrodo de puesta a tierra por medio de una sola abrazadera o un solo accesorio, a m enos que la abrazadera o el accesorio estén específicamente indicados para conectar más de un conductor. Para hacer una conexión a un electrodo, debe usar uno de los siguientes elementos: • Una abrazadera aprobada con pernos de bronce fundido o latón, o de hierro puro o maleable. • Un accesorio para tubos, un tapón macho roscado u otro dispositivo aprobado que se emosque en un tubo o accesorio para tubos. • Sólo para propósitos de telecomunicaciones, una abrazadera aprobada de puesta a tierra tipo correa de lámina de metal con una base rígida de metal que se coloca sobre el electrodo con una correa que no se estirará durante la instalación o después de ésta. • Un medio aprobado igualmente importante.

La conex10n de un GEC o un puente de empalme a un electrodo de puesta a tierra debe ser accesible, a menos que dicho electrodo esté revestido en concreto o enterrado según lo permitido en la sección 250.68 del NEC. En los casos en que es necesario asegurar la vía de conexión a tierra para una tubería de metal que se usa como electrodo de puesta a tierra, se debe proporcionar una empalme eficaz en las juntas aislantes y en cualquier equipo que probablemente se desconecte para ser reparado o reemplazado. Los conductores de empalme deben tener la longitud suficiente para que se pueda extraer dicho equipo mientras se mantiene la integridad de la empalme. Deben quitarse los revestimientos de los sistemas de tuberías de metal para garantizar que se proporcione una vía de conexión a tierra eficaz. NOTA El listado de UL establece que "las abrazaderas de puesta a tierra tipo correa no son aptas para unir el conductor de electrodo de puesta a tierra (de un sistema de cableado interior) a un electrodo de puesta a tierra" .

En la figura 12 se muestra el punto de conexión a la tubería de agua de la casa de ejemplo; ésta debería ser accesible después de colocar los revestimientos de las paredes. También se deberían haber raspado las tuberías de agua para quitar los revestimientos no conductores antes de instalar la abrazadera en el tubo de agua.

5.1.5 Dimensionamiento de los GEC Los conductores de electrodo de puesta a tierra deben dimensionarse según la sección 250.66 del NEC, en la que se utiliza el área del conductor de entrada en servicio más grande (o el área equivalente para conductores paralelos). A excepción de lo que se especifica a continuación, en la tabla 250.66 del NEC se podrá ver el GEC de menor tamaño y los puentes de empalme usados para interconectar los electrodos de puesta a tierra.

¿Qué es lo que hace una barra pararrayos? DlRR/1 /Nf.ERNO

Un dato interesante sobre la conexión a tierra es que la función de una barra pararrayos (terminal de aire) no es llevar un rayo a tierra. Para que esto sucediera, sus conductores deberían tener varios pies de diámetro. El propósito de la barra es disipar hacia tierra la carga estática negativa que haría que la carga positiva del rayo alcance la casa.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.23

• En los casos en que esté conectada a electrodos de varilla, de tubo o de placa, la porción del GEC que es la única conexión al electrodo de puesta a tierra no deberá ser mayor que un hilo de cobre de calibre número 6 AWG o uno de aluminio de calibre número 4 AWG. • En los casos en que esté conectada un electrodo revestido en concreto, la porción del GEC que es la única conexión al electrodo de puesta a tierra no deberá ser mayor que un hilo de cobre de calibre número 4 AWG. • En los casos en que el GEC está conectado a un aro de puesta a tierra, la porción del conductor que es la única conexión al electrodo de puesta a tierra no deberá ser mayor que el conductor usado para el aro de puesta a tierra. • En los casos en que se usan varios conjuntos de conductores de entrada en servicio según lo que permite la sección 230.40, excepción 2, del NEC, la dimensión equivalente del conductor de entrada en servicio más grande debe determinarse con la suma de las áreas de los conductores correspondientes de cada conjunto. • En .los casos en que no hay conductores de entrada en servicio, la dimensión del GEC debe determinarse con la dimensión equivalente del conductor de entrada en servicio más grande que se necesita para que la carga reciba servicio. Para nuestra unidad de vivienda de ejemplo, los conductores de entrada en servicio son de calibre número 2 AWG. Si usamos la tabla 250.66 del NEC, podemos determinar que el tamaño del conductor que va desde el tablero de servicio al tubo de agua (el GEC) debe ser al menos el de un hilo de cobre de calibre número 8 AWG. Este conductor de calibre número 8 AWG puede continuar sin ningún empalme hasta la vara a tierra, como se muestra en la figura 12, o puede instalarse uno de calibre número 6 AWG para las varas a tierra. Se debería conectar este conductor al tablero de servicio como un tramo individual o con un conductor independiente a cualquier parte del conductor de calibre número 8 AWG. No se lo puede conectar directamente a la tubería de agua. 5. 1. 6 Terminales de aire Los conductores de los terminales de aire y los electrodos de tubo, de varilla o de placa enterrados que se usan para los terminales de aire con puesta a tierra no se pueden usar en lugar de los electrodos de puesta a tierra tratados en la sección 250.50 del NEC para los equipos y sistemas de cableado con conexión a tierra. Sin embargo, la sección 250.106 del NEC exige que se unan al sistema de electrodos de puesta a tierra del cableado y los equipos de la estructura.

5.2.0 Puente de empalme principal La sección 250.24(B) del NEC exige que se use un MBJ (puente de empalme principal) sin empalmes para conectar los conductores de puesta a tierra del equipo y la caja sellada del interruptor de desconexión del servicio al conductor con puesta a tierra (neutro) del sistema, que está dentro de la caja sellada de cada interruptor de desconexión del servicio. El MBJ debe estar hecho de cobre u otro material resistente a la corrosión. Un MBJ puede presentarse en la forma de un hilo, una colectora, un tomillo o un conductor similar que sea adecuado. Cuando un MBJ se presente en la forma de un tomillo, debe ser identificado con un acabado verde, de modo que la cabeza del tornillo esté visible para la inspección. Un MBJ debe colocarse mediante una soldadura exotérmica, un conector a presión, una abrazadera aprobada o cualquier otro medio aprobado. El MBJ no debe tener menor tamaño que los proporcionados en la tabla 250.66 del NEC para los conductores de electrodo de puesta a tierra. Consulte la sección 250.28(D) del NEC para conocer los conductores de servicio que exceden los 1.100 kcmil. El MBJ es el medio por el que las fallas por puesta a tierra en los circuitos ramales y alimentadores del sistema eléctrico retoman a la fuente de suministro del servicio público. Una falla por puesta a tierra se desplazará a lo largo de los conductores de los circuitos del equipo y volverá al medio de desconexión del servicio. En los casos en que se usen canalizaciones metálicas como conductores de puesta a tierra del equipo, en el servicio no habrá conexión al conductor con puesta a tierra. Si no estuviera el MBJ, la vía de retorno a la fuente sería a través del sistema de electrodos de puesta a tierra y el suelo. Esto no proporciona una vía de baja impedancia; por lo tanto no permitirá que fluya suficiente corriente en el circuito para que los dispositivos de sobrecorriente se abran. Por ejemplo, imagine que un conductor de fase hace contacto con la caja sellada metálica de un aparato de 120 V y 15 A en el que se usó una EMT cuando se le hizo el cableado. Imagine además que la resistencia total combinada del EMT que se usa como conductor de puesta a tierra del equipo que está conectado al aparato y la resistencia de la tubería de agua de metal y la vara a tierra de nuestra casa de ejemplo es de 20 Q (menos de los 25 Q permitidos en la sección 250.56 del NEC ). La cantidad de corriente que fluiría de regreso a la fuente del servicio sería de 120 V + 20 = 6 A. El dispositivo de sobrecorriente

11.24 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

más pequeño de nuestro sistema eléctrico es de 15 A, y no se disparará. Cuando el MBJ está instalado, la vía de retomo a la fuente del servicio es a través del MBJ y va h asta el conductor con puesta a tierra d el servicio. Esta resistencia será mucho m enor a 1 Q; por esto, permitirá que fluya corriente suficien te para abrir los dispositivos de sobrecorriente dentro del sistema. El MBJ proporciona la vía d e retorno a la fuente para las fallas que se producen en los medios de desconexión del servicio.

5.2. 1 Empalmes en el servicio Debe haber continuidad eléctrica en el servicio según la sección 250.92(A) del NEC, que establece que los siguientes elementos deben estar unidos: • Las canalizaciones del servicio, los canalones auxiliares, o los blindajes o las fundas de cables, excepto las fundas metálicas subterráneas de cables continuos subterráneos, como se especifica en la sección 250.84 del NEC. • Todas las cajas selladas del servicio que contengan conductores de entrada en servicio, incluidos los accesorios y las cajas de los medidores, o componentes de este tipo que estén interpuestos en las canalizaciones o los blindajes del servicio. • Cualquier tipo de canalización o blindaje que encierre un conductor de electrodo de puesta a tierra, según se especifica en la sección 250.64 (E) del NEC. Las empalmes deberán realizarse en cada extremo y en todas las canalizaciones, las cajas y las cajas selladas involucradas entre el equipo del servicio y el electrodo de puesta a tierra. Los componentes que normalmente requieren empalme incluyen el poste y la entrada a prueba de las inclemencias climáticas, la caja sellada del medidor, el blindaje del cable tipo SE (si tiene blindaje) y el interruptor de desconexión del servicio.

5.2.2 Métodos de empalme en el servicio La continuidad eléctrica del equipo de servicio, las canalizaciones y las cajas selladas estará garantizada según la sección 250.92(B) del NEC mediante el uso de los siguientes métodos: • Empalme del equipo al conductor de servicio con puesta a tierra con el modo que se establece en la sección 250.8 del NEC. • Conexiones en que se usan acoplamientos roscados y cubos toscados en cajas selladas cuando no se puedan desenroscar.

• Acoplamientos y conectores sin rosca en los casos en que no se p uedan instalar canalizaciones de metal y cables revestidos en metal. • Otros dispositivos aprobados, como contratuercas de empalme y bujes de empalme. Los puentes de empalme deben usarse alrededor de agujeros ciegos concéntricos o excéntricos que estén perforados o modificados de tal manera que afecten la conexión eléctrica a tierra. Las contratuercas o los bujes estándar no deberán ser el único medio de empalme.

5.2.3 Requisitos de empalme y puesta a tierra para otros sistemas Se necesita un medio accesible, externo a la caja sellada del equipo de servicio, para conectar los conductores y conectores de empalme y puesta a tierra entre sistemas para las comunicaciones, radio y TV (televisión), CATV (televisión por cable) y el sistema de comunicaciones de banda ancha alimentado por red. La terminación del empalme entre sistemas debe consistir en al menos tres terminales y debe estar instalada de acuerdo con la sección 250.94 del NEC. Puede usarse cualquiera de los siguientes elementos: • Un juego de terminales aprobados montados firmemente y conectados eléctricamente a la caja sellada del medidor. • Una barra de empalme cerca de la caja sellada de la entrada en servicio, la caja sellada del medidor o la canalización para los conductores de servicio conectados a un conductor de puesta a tierra del equipo en la caja sellada o la canalización, con un conductor de cobre de al menos un calibre número 6 AWG. • Una barra de empalme cerca del conductor de electrodo con puesta a tierra conectado con un conductor de cobre de al menos un calibre número 6 AWG.

5.2.4 Empalme de los sistemas de tuberías de agua Los sistemas de tuberías de agua de metal en una estructura deben estar unidos según lo exige la sección 250.104(A) del NEC. Los sistemas de tuberías de agua de metal deben estar unidos por medio de un puente de empalme con las dimensiones que se especifican en la tabla 250.66 del NEC y deben estar conectados a uno de los siguientes elementos: • Las cajas selladas de la entrada en servicio. • El conductor (neutro) con puesta a tierra del servicio.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.25

• El conductor de electrodo de puesta a tierra (si tiene el tamaño suficiente). • Los electrodos de puesta a tierra que se usen. Los puntos de conexión de los puentes de empalme deben ser accesibles. Deberán instalarse de acuerdo con la sección 250.64 (A), (B) y (E) del NEC. Observe que aunque este conductor está dimensionado de la misma manera que si el sistema de tuberías de agua fuera un electrodo de puesta a tierra, el punto de empalme a la tubería de agua puede estar en cualquier punto que sea cómodo en el sistema de tuberías de agua, no sólo dentro de los primeros 5' (1,52 m) del lugar donde el agua ingresa al edificio. La secció11 250.104(A)(2) del NEC establece que en las unidades de vivienda multifamiliares (u otros edificios de varias viviendas) donde los_sistemas de tuberías de agua instalados o conectados a un edificio o una estructura para las viviendas individuales están aislados metálicamente de todas las otras viviendas por medio de tuberías de agua no metálicas, se deberá permitir que los sistemas de tuberías de agua de cada vivienda estén unidos al terminal de puesta a tierra del equipo de la caja sellada del tablero de distribución o el cuadro de conmutación (que no sea el equipo de servicio) que suministra la vivienda. Debe dimensionarse el puente de empalme de acuerdo con la tabla 250.122 del NEC.

NOTA Si se conectan todas las tuberías y los conductos metálicos de aire dentro del edificio, se proporcionará más seguridad.

6.0.0 ♦ INSTALACIÓN DE LA ENTRADA EN SERVICIO En la práctica, normalmente el servicio eléctrico es uno de los últimos componentes que se instala en un sistema eléctrico. Sin embargo, es una de las primeras cosas que se deben tener en cuenta cuando se tiende un sistema eléctrico residencial. Por ejemplo: • El electricista debe saber en qué dirección y a qué lugar llevar los cables del circuito que van desde el disyuntor a la primera salida cuando se hace la instalación eléctrica inicial del cableado. • Se deben tomar medidas preventivas para el uso de los manguitos colocados en los cimientos en los casos en que se usen sistemas subterráneos (laterales de servicio). • Se debe informar a la empresa eléctrica local sobre la dimensión aproximada del servicio que se necesitará para que puedan planificar la mejor manera de suministrar una bajante del servicio a la propiedad.

5.2.5 Empalme de otros sistemas de tuberías

6.1.0 Ubicaciones de la bajante del servicio

La sección 250.104(B) del NEC exige que los otros sistemas de tuberías (como las tuberías de gas), en los casos en que estén instalados o unidos a un edificio o una estructura y puedan electrificarse, deberán estar unidos a uno de los siguientes elementos:

La ubicación de la bajante del servicio, el medidor eléctrico y el centro de carga es lo primero que debe considerarse. Siempre es prudente consultar con la empresa eléctrica local para saber cuáles son sus requisitos; es probable que el lugar donde usted prefiere instalar la bajante del servicio no coincida con el lugar que prefieren ellos. Una breve reunión con el personal de la empresa eléctrica para discutir la ubicación de la bajante del servicio puede prevenir problemas en el futuro. La bajante del servicio debe tener un trayecto tal que los conductores de la bajante del servicio tengan una separación no menor a 3 pies (0,91 m) en dirección horizontal y debajo de ventanas que se abren, puertas, porches, salidas en caso de incendio o lugares similares. Además, deben tener una separación vertical de 10' (3,04 m) y que estén en dirección horizontal a 3' (0,91 m) de porches, salidas en caso de incendio, balcones y construcciones similares, según lo exige la sección 230.9 del NEC. En los casos en que los conductores de la

• La caja sellada del equipo de servicio. • El conductor con puesta a tierra del servicio. • El conductor de electrodo de puesta a tierra (si tiene el tamaño suficiente). • Uno o más electrodos de puesta a tierra que se usen. Los puentes de empalme deberán dimensionarse de acuerdo con la tabla 250.122 del NEC con el valor nominal del circuito que podría electrificar los sistemas de tuberías. Deberá permitirse que el conductor de puesta a tierra del equipo para el circuito que podría electrificar las tuberías sirva de medio de empalme. Los puntos de conexión de los puentes de empalme deben ser accesibles.

11.26 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

bajante del servicio pasen por encima de techos, entradas de automóviles, patios y lugares similares, deben tener las separaciones que se especifican en la sección 230.24 del NEC. A menudo hay disponible un plano de trazado (también llamado plano de obra) para construcciones nuevas. El plano de trazado muestra la totalidad de la propiedad, con el o los edificios dibujados en su ubicación correcta en la parcela de tierra. También muestra las aceras, las entradas de automóviles, las calles y los servicios públicos existentes (tanto en altura como subterráneos). En la figura 14 se muestra el plano de trazado de la residencia de ejemplo. Al revisar este esquema, podrá ver que el poste de electricidad más cercano está ubicado al otro lado de una calle pública con respecto a la casa. Al consultar con la empresa eléctrica local, se obtiene la información de que el servicio será traído a la casa desde este poste por medio de un cable triple, que se conectará a la residencia en un punto de su extremo izquierdo (oeste). El conductor de acero no aislado del cable triple actúa como el conductor (neutro) con puesta a tierra y de soporte de los conductores aislados (sin puesta a tierra). Tam.bién es apto para ser usado en altura. Cuando se usa un cable de entrada en servicio, tendrá un trayecto directo desde el punto de empalme y el cabezal de servicio hasta la base del medidor. Sin embargo, debido a que el garaje está

w4-

ubicado del lado oeste del edificio, deberá instalarse un poste de servicio (figura 15). El NEC® exige que haya una separación no menor a 8' (2,43 m) por encima de los techos, a menos que el techo tenga una pendiente de 4" (10,16 cm) cada 12" (30,48 cm) o más, en cuyo caso debe reducirse la separación a 3' (0,91 m). En los casos en que los conductores de la bajante del servicio pasen sólo por arriba del alero de un techo, debe reducirse la separación a 18" (45,72 cm), siempre y cuando no haya más de 6' (1,83 m) de conductores que recorran no más de 4' (1,21 m) del alero. Este requisito de altura mínima se extiende más allá del techo a lo largo de una distancia de no menos de 3' (0,91 m) en todas las direcciones, excepto por la última parte del tramo donde los conductores de la bajante del servicio se unen a los costados del edificio.

6.2.0 Separaciones verticales de la bajante del servicio La sección 230.24(B) del NEC especifica las distancias de separación que debe haber entre los conductores de bajante del servicio y el suelo. Estas distancias varían de acuerdo con las condiciones del entorno. En general, el NEC ®establece que las distancias de separación vertical de todos los conductores de bajante del servicio que transportan 600 V o

L_ LÍNEA DE AGUA SUBTERRÁNEA LÍNEA DE ALCANTARILLA SUBTERRÁNEA

DE 12" (30,48 cm) rrT7T77"77777'7777777'77?'"7"7":'77:TTT.TTT.7"77"l

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BOCA DE INSPECCIÓN 1-

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LÍNEA TELEFÓNICA SUBTERRÁNEA

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ROYAL AVENUE

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• - - - POSTE DE ELECTRICIDAD CON TRANSFORMADOR

111F14.EPS

Figura 14

Plano de trazado de la residencia de ejemplo.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.27

Sección

230.82(2) de/NEC

AL TABLERO DE SERVICIO PRINCIPAL

111F15.EPS

Figura 15

Secciones del NEC® que rigen las instalaciones de los postes de servicio.

menos están basadas en una temperatura de los conductores de 60 ºF (15 ºC) sin viento y cuando la caída final de voltaje sin carga está en el hilo, conductor o cable. En todo momento, los conductores de bajante del servicio deben estar al menos a 10' (3,04 m) por encima del suelo u otras superficies accesibles. En la mayoría de las condiciones, es necesario que haya más distancia. Por ejemplo, si los conductores de servicio pasan por encima de propiedades y entradas de automóviles residenciales o propiedades comerciales donde no haya tráfico de camiones, los conductores deben estar al menos a 15' (4,57 m) por encima del suelo. Sin embargo, esta distancia puede reducirse a 12' (3,65 m) cuando el voltaje está limitado a 300 V a tierra. En otras áreas, como calles, callejones, caminos, áreas de estacionamiento públicos con tráfico de camiones, entradas de automóviles en propiedades no residenciales, la distancia vertical mínima es de 18' (5,48 m). Las condiciones de la residencia de ejemplo se muestran en la figura 16.

6.3.0 Separaciones de la bajante del servicio para aberturas en los edificios Los conductores de servicio que están instalados como conductores abiertos o como un cable multiconductor sin una cubierta exterior completa deben estar a una distancia de no menos de 3' (0,91 m) de ventanas diseñadas para abrirse, puertas, porches, balcones, escaleras, salidas en caso de incendio o lugares similares (sección 230.9 del NEC) . No obstante, los conductores que pasen por encima del punto más alto de una ventana pueden estar a menos de 3' (0,91 m) de la abertura de la ventana. La separación de 3' (0,91 m) no se aplica a las canalizaciones o los conjuntos de cables que tengan una cubierta exterior completa y que estén aprobados para ser usados como conductores de servicio. Este requisito tiene como fin proteger los conductores de daños físicos o del contacto

11.28 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Sección 230.24(8) del NEC

111F16A.EPS

Figura 16

111F16B.EPS

Separaciones verticales de los conductores de la bajante del servicio.

•físico con miembros del personal que no tengan protección cuando se evacua una estructura por la abertura de la ventana. La excepción permite que los conductores de servicio (como los lazos de goteo y conductores de bajante del servicio) estén ubicados por encima de las aberturas de ventanas, porque no interferirían con escaleras que estén apoyadas sobre la estructura a la derecha, a la izquierda o debajo de la abertura de la ventana cuando se usen para evacuar a la gente del edificio.

7.0.0 ♦ UBICACIÓN DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN El interruptor principal de desconexión del servicio (o tablero de distribución) normalmente está ubicado en una parte de un sótano sin terminar o una habitación de servicio, en una pared externa, de modo que el cable de servicio proveniente del medidor eléctrico pueda terminar inmediatamente dentro del interruptor o el tablero de distribución cuando el cable ingresa al edificio. Pero en la vivienda de ejemplo no hay sótano, y la habitación de servicio está ubicada en el centro de la casa y no tiene paredes externas. Por consiguiente, se deberá usar una disposición algo diferente. Un centro de carga es un tipo de tablero que generalmente está ubicado en la entrada en servicio de una instafación residencial. Normalmente, el centro de carga contiene al disyuntor principal, que es el interruptor principal de des-

conexión. Se suministran disyuntores para equipos como calentadores eléctricos de agua, cocinas, secadoras, unidades de aire acondicionado y calefacción, y disyuntores que alimentan subpaneles, como tableros de iluminación. La sección 230.70 del NEC exige que el medio de desconexión de servicio se instale en un lugar

Situación en que no se desenergiza el tablero de distribución Un electricista de 31 años estaba terminando la instalación de una luz de resalte exterior en una casa nueva. Pidió prestada una escalera de aluminio a otro contratista y luego siguió con su tarea. No verificó que el tablero de distribución no tuviera electricidad, y cuando usó los alicates pelacables para quitar el aislamiento del conductor, el pulgar y el índice derechos hicieron contacto con un circuito de 11 O V. Recibió un choque eléctrico fatal.

Conclusión: siempre desenergice los circuitos del tablero de distribución antes de comenzar con cualquier tarea eléctrica, y nunca use escaleras de aluminio al trabajar en dispositivos eléctricos o cerca de ellos. En este caso, la escalera si rvió de vía a tie rra.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.29

accesible, ya sea fuera o dentro del edificio. Si está ubicado dentro del edificio, debe ser en el punto más cercano a la entrada en los conductores en servicio. En la casa de ejemplo hay al menos dos métodos para instalar el tablero de distribución en la habitación de servicio; éstos cumplirán con esta reglamentación del NEC® y con los requisitos de las secciones 110.26 y 240.24 del NEC. . Con el primer método se utiliza un interruptor de desconexión de 100 A a prueba de intemperie (caja sellada del interruptor de seguridad o el disyuntor) montado junto a la base del medidor en el exterior del edificio. Con este método, los conductores de servicio son provistos de protección de sobrecorriente; en este punto, el conductor neutro también está puesto a tierra, ya que tomará la función de interruptor principal de desconexión. Luego se tiende un cable de tres conductores con un hilo adicional de puesta a tierra desde este interruptor principal de desconexión hasta el tablero de distribución de la habitación de servicio. Los tres conductores con corriente (dos sin puesta a tierra y uno neutro) deben estar aislados con esta disposición; la conexión a tierra del equipo, sin embargo, puede estar desnuda. El tablero de distribución que contiene dispositivos de protección de sobrecorriente para los circuitos ramales y que está ubicado en la habitación de servicio ahora cumple la función de subpanel. Observe la figura 17.

En un método alternativo se utiliza un conducto proveniente de la base del medidor que se instala por debajo de la losa de concreto y luego se eleva para llevarlo al tablero principal de distribución ubicado en la habitación de servicio. La sección 230.6 del NEC considera que los conductores están en el exterior de un edificio cuando están instalados debajo de no menos de 2" (5,08 cm) de concreto debajo de un edificio o instalados en .un conducto a no menos de 18" (45,72 cm) de profundidad debajo de un edificio. La residencia de ejemplo tiene una losa de concreto reforzada de 4" (10,16 cm) de espesor; esto cumple con las reglamentaciones del NEC®. Por lo tanto, los conductores de servicio que provienen de la base del medidor y están instalados debajo de la losa de concreto en conductos se consideran externos a la casa, y no es necesario que haya un interruptor de desconexión en la base del medidor. Cuando este conducto emerja en la habitación de servicio, hará un trayecto directo ascendente a la parte inferior del tablero de distribución; así cumplirá con el requisito del NEC® de que el tablero de distribución debe estar ubicado en el punto más cercano a la entrada en los conductores en servicio. Siempre verifique con las autoridades locales que tengan jurisdicción cuáles son los requisitos sobre dónde se deben ubicar los servicios. Los detalles de esta disposición del servicio se muestran en la figura 18.

a.o.o • NOTA Los reglamentos locales de algunas áreas pueden exigir que se haga una desconexión en la base del medidor, y así convertir el tablero de distribución del lavadero en un subpanel.

MÉTODOS DE CABLEADO

Los circuitos ramales y alimentadores se usan en las construcciones residenciales para suministrar el cableado eléctrico necesario para hacer funcionar los componentes y equipos, y el cableado de control para regular los equipos. El cableado puede subdividirse en cableado abierto u oculto.

El conductor de tres hilos y 100 amperios con cable a tierra se coloca en particiones terminadas y en un ático sin terminar al subpanel de la habitación de servicio.

Se deben aislar la colectora neutra y la de puesta a tierra del equipo una de la otra en el subpanel.

POSTE DE SERVICIO

CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

MEDIDOR ELÉCTRICO CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA DEL EQUIPO La puesta a tierra del servicio se debe conectar en este punto.

SALÓN

LAVADERO

111F17.EPS

Figura 17

Un método de cableado del tablero de distribución en la residencia de ejemplo.

11.30 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

~;,.¡__-TABLERO DE DISTRIBUCIÓN DEL DISYUNTOR PRINCIPAL DE 100 A ESPACIO SUPERIOR DE 6.5' (1,98 m) COMO MÍNIMO FRENTE AL TABLERO

BASE DEL MEDIDOR Y MEDIDOR - - ~ w Máximo y mínimo según los - - - - - - - 1 estándares de servicio locales.

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HABITACIÓN DE SERVICIO

m~~r"úc"~~s:ci'\T5S~~~~~~ttr,~~~~~~~~:t-RELLENO DE GRAVA El conducto puede ser de metal rígido, de metal intermedio, rígido y no metálico, una tubería metálica eléctrica con conectores correctos (consulte _.L___.,._,,_,.,____ los códigos locales) y cable tipo MI (aislado con minerales).

TIERRA

Los conductores de servicio que se encuentran debajo de al menos 2" (5,08 cm) de concreto o en una canalización enterrada al menos a 18" (45,72 cm) se consideran fuera del edificio. 111F18.EPS

Figura 18

Método alternativo de instalación del servicio en la residencia de ejemplo.

En los sistemas de cableado abierto, el cable o las canalizaciones están instalados en las superficies de las paredes, los techos, las columnas y otras áreas en que están a la vista y son accesibles. El cableado abierto a menudo se usa en áreas donde el aspecto no es importante, corno sótanos sin terminar, áticos y estacionamientos. Los sistemas de cableado oculto se instalan dentro de paredes, medianeras, techos, columnas y detrás de zócalos o molduras, donde no están a la vista y no son accesibles. Por lo general, este tipo de cableado se usa en todas las construcciones nuevas, en las que hay paredes, techos y pisos interiores terminados; es el tipo preferido de cableado en los lugares donde el aspecto es importante. En general, hay dos métodos básicos de cableado que se usan en la mayoría de los sistemas eléctricos residenciales modernos. Estos son: • Cables con cubierta de dos o más conductores • Sistemas de canalizaciones (conductos) El método que se use en un trabajo dado estará determinado por los requisitos del NEC®, las enmiendas efectuadas por las autoridades locales, el tipo de construcción del edificio y la ubicación del cableado en el edificio. En la mayoría de las aplicaciones, puede usarse cualquiera de los dos métodos, y con frecuencia ambos se usan combinados. ·

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.

8.1.0 Sistemas de cables En los sistemas de cableado se usan varios tipos de cables para alimentar o suministrar electricidad a los equipos. Entre estos se incluyen los cables con cubierta no metálica, los cables MC (revestidos en metal), los cables alimentadores subterráneos y los cables de entrada en servicio.

8. 1. 1 Cable con cubierta no metálica El cable con cubierta no metálica (tipo NM) (artículo 334 del NEC) se fabrica con configuraciones de dos o tres conductores, que pueden ser de distintos tamaños. En los cables de dos y tres conductores, los conductores tienen códigos de colores: en los cables de dos conductores, un conductor es negro y el otro es blanco; en los cables de tres conductores, el tercer conductor es rojo. Ambos tipos también tienen un conductor de puesta a tierra, que generalmente es desnudo, pero a veces está cubierto con un aislamiento plástico verde, según el fabricante. La cubierta puede ser de hule, plástico o fibra. La mayoría también tiene marcas en esta cubierta, que muestran el nombre o la marca comercial del fabricante, el tamaño del cable y la cantidad de conductores (observe la figura 19). Por ejemplo, la marca NM 12-2 W /GRD indica que la cubierta contiene dos conductores de calibre número 12 AWG y un cable a tierra; NM 12-3 W /GRD

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.31

El cable tipo NM se debe asegurar con grapas o correas aprobadas en intervalos que no excedan los 4,5' (1,37 m) y a ~o más de 12" (30,48 cm) de cada caja de tomacorrientes, ca¡a de empalme, gabinete o accesorio. Sección 334.30 del NEC

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CONDUCTOR BLANCO

2

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CANTIDAD Y TAMAÑO DE CONDUCTORES

CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

CONDUCTOR NEGRO 111F19.EPS

Figura 19

Características del cable tipo NM.

indica que hay tres conductores y un cable a tierra. Al cable tipo NM a menudo se le llama Romex®.

La sección 334.10 del NEC permite que se use cable tipo NM en las siguientes aplicaciones: • Unidades de vivienda para una y dos familias. • Viviendas multifamiliares cuando son de construcción tipo 111, IV y V. • Otras estructuras, si están ocultas detrás de un muro de acabado de 15 minutos y son de construcción tipo 111, IV y V. La sección 334.12 del NEC prohíbe el uso de cable tipo NM en las siguientes aplicaciones: • Como tramos abiertos en techos suspendidos en construcciones que no sean unidades de vivienda. • Como cable de entrada en servicio. • En estacionamientos comerciales que tienen áreas peligrosas (clasificadas). • En cines y lugares similares, excepto lo permitido en la sección 518.4 del NEC. • En estudios cinematográficos. • En locales con baterías de acumuladores. • En vías de izamiento, o en elevadores o escaleras mecánicas. • Incrustados en agregado, concreto o cemento colado. • En áreas peligrosas (clasificadas). • Cuando están expuestos a emanaciones o vapores corrosivos. • Incrustados en mampostería, adobe, relleno o yeso. • En una canalización poco profunda en mampostería, concreto o adobe, y cubierto con yeso, adobe o un acabado similar.

• Donde están expuestos o sujetos a humedad excesiva. ~l ca~le tipo. NM es el más común para uso r~s1dencial. La fi§ura 20 muestra más reglamentae1ones del NEC relacionadas con la instalación del cable tipo NM.

8.1.2 Cable MC (revestido en metal) El cable MC (revestido en metal) se fabrica en conjuntos de dos, tres y cuatro conductores, que pueden ser de distintos tamaños, y se usa en lugares similares a aquellos donde se permite el uso del cable tipo NM. A diferencia del tipo NM, también se puede usar como cable de entrada en servicio en otros lugares permitidos por la sección 330.10 del NEC. La cubierta metálica en espiral del cable tipo MC ofrece un grado mayor de protección mecánica que el cable tipo NM y también proporciona un empalme continuo de puesta a tierra sin la necesidad de que haya conductores de puesta a tierra adicionales. El cable tipo MC puede estar incrustado en acabado de yeso, ladrillos u otro tipo de mampostería, excepto en lugares húmedos. También puede instalarse en vacíos de aire de bloques de mampostería o paredes con azulejos, excepto en lo~ casos en que dichas paredes están expuestas o su1etas a humedad excesiva. Puede usarse en lugares húmedos si se cumplen las condiciones de la sección 330.l0(A)(ll) del NEC. No puede usarse si está expuesto a daños físicos. Observe las figuras 21 y 22.

11.32 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Cuando se lo instale sob re la parte superior de viguetas de piso, en áticos y en espacios de techo, bordes delanteros de cabios o pies, el cable NM se deberá proteger con franjas de guarda que tengan una altura mínima equivalente a la del cable. Secciones 334.23 y 320.23 del NEC

Se deben efectuar ajustes en la ampacidad cuando los cables se coloquen en temperaturas ambientes que superen los 86 ºF (30 ºC) (como áticos calurosos) o cuando el cable se incrusta en el aislamiento. Sección 334.80 del NEC

Cuando no se pueda acceder al espacio del ático o del techo con escaleras fijas o móviles, se deben colocar franjas de guarda sólo a no más de 6 pies (1 ,82 m) del borde más cercano a la entrada del ático. Secciones 334.23 y 320.23 del NEC

Cuando el cable tipo NM se extienda a través de viguetas de madera en las que los bordes de los orificios perforados se encuentren a menos de 1¼" (3, 17 cm) del borde más cercano del pie; o bien, cuando los pies tengan muescas, se deberá utilizar un placa de acero incluida en listas oficiales o una placa de no menos de 1/16" (O, 15 cm) para proteger los cables tal como se indica en la figura. Secciones 334.17 y 300.4(8)(1) del NEC

Cuando se instala el cable a lo largo de los costados de cabios, pies o viguetas de piso, no se necesitan ni franjas de guarda ni placas de estribo. Secciones 334.23 y 320.23 del NEC

::.-.
El cable NM se debe fijar en intervalos que no excedan los 4,5 pies (1,37 m). Sección 334.30 del NEC

Los cables que no sean inferiores dos AWG número 6 o tres AWG \ numero 8 se podrán fijar directamente sobre los bordes inferiores de las viguetas en sótanos sin terminar. Sección 334.15(C) del NEC

Los cables que superen dos AWG número 6 y se extiendan sobre el borde inferior de las viguetas de piso en sótanos sin terminar se deben entregar con una "placa de estribo" y el cable se debe fijar a la misma. Sección 334. 15(C) del NEC

Cuando se extienda en forma paralela a los miembros estructurales, el cable se podrá fijar a ambos lados de dichos miembros. Secciones 334. 17 y 300.4 del NEC

El diámetro de los dobleces no puede ser inferior a cinco veces el diámetro del cable. Sección 334.24 del NEC

El cable tipo NM se puede instalar en vacíos de aire de bloques de mampostería en aquellas paredes que no queden expuestas a humedad excesiva. Sección 334.10(A)(2) del NEC

111F20.EPS

Figura 20

Secciones del NEC ®que rigen la instalación del cable tipo NM.

8.1.3 Cable UF (alimentador subterráneo)

NOTA En el pasado, el cable blindado (tipo AC), también conocido como cable BX®, se usaba normalmente en aplicaciones residenciales. En la actualidad, se usa el cable tipo MC porque tiene una envoltyra plástica que protege los conductores y nó necesita un reductor aislante en las ter.minaci~nes del cable.

El cable alimentador subterráneo (tipo UF) (artículo 340 del NEC) puede usarse en lugares subterráneos, incluido el entierro directo en la tierra, como cable alimentador o de circuito ramal, cuando se le suministra la protección de sobrecorriente con la ampacidad nominal que exige el NEC ®. Cuando el cable tipo UF se usa por encima del nivel rasante, donde entrará en contacto directo con los rayos solares, su cobertura exte-

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.33

El cable tipo MC se debe fijar con las grapas o correas aprobadas en intervalos que excedan 6' (1,82 m). Los cables que contengan cuatro conductores como máximo y sean inferiores a AWG número 1O se deben fijar a no más de 12" (30,48 cm) de cada caja de tomacorrientes, caja de empalmes, gabinete o accesorio. Sección 330.30 del NEC

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~ = -=-"""'"""~~-...,.,---.

Todos los accesorios deben figurar en la lista para ser usados con cable tipo MC. Sección 330.40 del NEC CONTRATUERCA CONECTOR 111F?1 .FPS

Figura .21

Características del cable tipo MC.

Se deben proporcionar franjas de guarda con al menos la misma altura que el cable. Sección 320.23(A) del NEC (Según referencia de la Sección 330.23 del NEC)

~

VIGUETAS DE PISO DEL ÁTICO

/

7 x D = Radio permisible para armadura enclavada o cubierta corrugada. Sección 330.24(C) del NEC 111F22.EPS

Figura 22

Secciones del NEC ®que rigen la instalación del cable tipo MC.

rior debe ser resistente al sol. Además, en los lugares en que el cable tipo UF emerge del suelo, debe proporcionarse algún medio de protección mecánica. Esta protección puede presentarse en la forma de un conducto o franjas de guarda. La s~~ción 30~.5(D)(1) del NEC exige que la protece1on se extienda desde la profundidad mínima de entierro por debajo del nivel rasante hasta un punto que esté al menos a 8 pies (2,43 m) por encima del nivel rasante. La sección 300.5(D)(4) del NEC establece que si se usa un conducto como protección, los tipos permitidos son RMC, IMC y cédula 80 PVC, o un equivalente. El cable tipo UF se asemeja al cable tipo NM; sin embargo, la cubierta está hecha de material resistente a la intemperie para proporcionar la protección necesaria para instalaciones de cableado de entierro directo.

8. 1.4 Cable de entrada en servicio Cuando se usan en servicios eléctricos, los cables SE (entrada en servicio) y USE (entrada en servicio subterráneo) deben instalarse según lo especificado en los artículos 230 y 338 del NEC. El cable de entrada en servicio tiene un conductor con puesta a tierra desnudo para conectar los conductores de servicio exteriores; también tiene un conductor aislado con puesta a tierra para sistemas de cableado interiores. El cable tipo SE puede usarse en circuitos ramales o alimentadores, siempre y cuando los conductores con corriente estén aislados· esto incluye los conductores neutros o con pu~sta a tierra. En los casos en que un conductor del cable no esté aislado, sólo puede usarse como conduc-

11.34 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

tor de puesta a tierra del equipo para circuitos ramales o alimentadores. Si se usa como método de cableado interior, deben cumplirse los requisitos de instalación del a1'tículo 334 de l NE C, excepto para determinar la ampacidad del cable. Si se instala en forma de cableado exterior, deben cumplirse los requisitos del artículo 225 de l NEC; debe tener los soportes para el cable, de acuerdo con la sección 334.30 del NEC. El cable SER (de entrada en servicio estilo residencial) se usa en aplicaciones residenciales para la alimentación secundaria de cocinas; también se usa en los laterales de servicio en viviendas multifamiliares. La figura 23 resume las reglas de instalación del cable tipo SE para el cableado exterior e interior.

8.2.0 Canalizaciones Una canalización es todo canal diseñado y usado exclusivamente con el propósito de contener hilos, cables o barras colectoras. Los tipos de canalizaciones incluyen conductos de metal rígido, de metal intermedio, rígidos no metálicos,

flexibles metálicos, tuberías metálicas eléctricas y canalones auxiliares. Las canalizaciones están hechas de metal o material aislante, como las de plástico PVC (cloruro de polivinilo). Las canalizaciones metálicas se unen con acoplamientos roscados, de compresión o con tornillo de fijación; las canalizaciones no metálicas se unen con acoplamientos recubiertos de cemento. En los casos en que una canalización termina en una caja de tomacorrientes, una caja de empalmes u otro tipo de caja sellada, debe usarse un conector aprobado. Las canalizaciones proporcionan protección mecánica a los conductores que pasan dentro de ellas y también previenen daños accidentales en el aislamiento y el material conductor. Además protegen los conductores de atmósferas corrosivas y previenen riesgos de incendio de las personas o la propiedad al encerrar los arcos y las llamas que pueden producirse por fallas en el sistema de cableado. Los conductos o las canalizaciones se usan en aplicaciones residenciales para postes de servicio, cableado subterráneo incrustado en concreto, y a veces en áreas de sótanos sin terminar, tiendas o estacionamientos.

ENTRADA A PRUEBA DE LAS INCLEMENCIAS CLIMÁTICAS Si se utiliza cable tipo SE como conductor de entrada en servicio, se le debe fijar cada 30" (76,20 cm) y a no más de 12" (30,48 cm) de cada punto de terminación. Sección 230.51(A) del NEC

t

30" (76,20cm)

MAX.

-

SECADORA

t

CORREAS PARA CABLES

+ BASE DEL MEDIDOR

Se efectuarán dobleces en el cable de modo de no dañar su recubrimiento y que el radio del doblez no sea inferior que cinco veces el diámetro del cable. Sección 338.24 del NEC

Todos los circuitos ramales y alimentadores deben contar con un neutro aislado conforme la Sección 338.10(8)(1) del NEC. PARED DEL HORNO

Utilice cable tipo SE para el cableado interior. Sección 338.10(8)(4) del NEC

·=

•

RANGO ELÉCTRICO

PARTE SUPERIOR DEL RANGO TABLERO DE SERVICIO

Figura 23

111F23.EPS

Secciones del NEC® que rigen el cable tipo SE.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.35

Otra función de las canalizaciones metálicas es proporcionar un sistema continuo de puesta a tierra del equipo en todo el sistema eléctrico. Para mantener esta característica, es de extrema importancia que todos los sistemas de canalizaciones estén unidos dentro de una vía conductora y conectados correctamente a la tierra del sistema. La siguiente sección explic.a cómo se logra esto.

9.0.0 ♦ SISTEMA DE CONEXIÓN A TIERRA DEL EQUIPO El artículo 250, parte IV del NEC exige que todas las cajas selladas, las canalizaciones y el blindaje del cable que sean metálicos estén generalmente puestos a tierra. Las excepciones de las secciones 250.80 y 250.86 del NEC permiten que, en determinadas condiciones específicas, las cajas selladas metálicas o las secciones cortas de canalizaciones que se usan para brindar soporte o protección física no tengan conexión a tierra. El artículo 250, parte VI del NEC cubre la puesta a tierra del equipo y los conductores de puesta a tierra del equipo. En general, esta sec-

ción exige que las partes metálicas expuestas sin corriente de los equipos fijos que sean propensas a energizarse estén puestas a tierra en las siguientes condiciones: • En los casos en que estén a 8' (2,43 m) en dirección vertical o a 5' (1,52 m) en dirección horizontal de la tierra o de objetos metálicos con puesta a tierra y expuestas al contacto de los ocupantes u otras personas. • Si están ubicadas en lugares mojados o húmedos. • Si hacen contacto eléctrico con metal. • En los casos en que están en los lugares peligrosos (clasificados) cubiertos en los artículos 500 al 517 del NEC.

• Si son alimentadas por cables revestidos en metal, con cubierta metálica, canalización metálica o cualquier otro método de cableado que proporcione conexión a tierra al equipo. • En los casos en que el equipo funcione con, cualquier terminal a más de 150 V a tierra. Los equipos específicos que deban estar puestos a tierra independientemente del voltaje están enumerados en la sección 250.112 del NEC e inclu-

~

•,

Dispositivos de puesta a tierra Identifique cada uno de los dispositivos que se muestran aquí y explique cuáles son sus funciones. ¿Cuál de estos dispositivos no deberían usarse para la puesta a tierra del equipo?

111 SA04.EPS

11.36 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Pelado de cables C;jf(f(JJ.

/JYf.ERNO

Para quitar las cubiertas de los cables tipo NM y tipo MC se usan pelacables especiales.

(A) PELACABLES PARA CABLES NM

(B) CORTADOR DE CABLES MC 111 SA03.EPS

yen equipos como motores, controladores de motor y artefactos de iluminación. Los tipos d_e equipos conectados con cable y enchufe en las_umdades de vivienda que deben estar puestos a tierra se encuentran en la sección 250.114 del NEC e incluyen equipos como refrigeradores, congeladores, acondicionadores de aire, equipos de tecnología de la información (computadoras), lavarropas, secadoras de ropa y máquinas lavavajillas._ Los tipos de conductores de puesta a berra de los equipos que son aptos para su uso se encuentran en la sección 250.118 del NEC . Observe que entre los métodos de cableado aprobados para ser usados como conductores de puesta a tierra de los equipos, están el FMC (conductos de metal fl~xible) y el LFMC (conductos de metal flexible impermeable). El FMC se puede usar como conductor de puesta a tierra de los equipos sólo cuando se cumplen las siguientes condiciones: • El conducto se termina en accesorios aprobados para la puesta a tierra. • Los conductores del circuito contenidos en el conducto están protegidos con dispositivos de sobrecorriente con un valor nominal de 20 A o menos. • La longitud combinada de FMC, FMT y LFMC en la misma vía de ~etomo a tierra no excede los 6' (1,82 m). . , • El conducto no e*á instalado para proporcionar flexibilidad.

El tipo LFMC también se usa en unidades de vivienda y tiene requisitos ligeramente difer~ntes cuando se usa como conductor de puesta a tierra de los equipos: • El conducto se termina en accesorios aprobados para la puesta a tierra. • Para los tamaños comerciales de ¾ a ½, los conductores de circuito contenidos en el conducto están protegidos por dispositivos de sobrecorriente con un valor nominal de 20 A o menos. • Para los tamaños comerciales de ¾ a l¼, los conductores de circuitos contenidos en el conducto están protegidos por dispositivos de sobrecorriente con un valor nominal de 60 o menos y no hay FMC, FMT o LFMC con tamaños comerciales de ¾ a ½ en la vía de conexión a tierra. • La longitud combinada de FMC, FMT y LFMC en la misma vía de retorno a tierra no excede los 6' (1,82 m). • El conducto no se usa para proporcionar flexibilidad. En los casos en que los puentes de empalme externos se usan para brindar continuidad a la vía de corriente de falla, la sección 250.102(E) del NEC limita la longitud a no más de 6' (1,8_2 m), excepto en las ubicaciones de_ postes exter~ores, con el fin de unir o poner a tierra las secc10nes aisladas de las canalizaciones metálicas o los codos instalados en conductores ascendentes expuestos en dichas ubicaciones de postes.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.37

Cuando se instala un conductor de puesta a tierra de los equipos en una canalización, se usa la tabla 250.122 del NEC para determinar el tamaño del conductor de puesta a tierra de los equipos. Está permitido instalar un conductor de puesta a tierra de equipos en una canalización que tiene varios circuitos. En ese caso, el tamaño del conductor de puesta a tierra de los equipos se basa en el valor nominal del mayor dispositivo de sobrecorriente que protege los circuitos contenidos en la canalización. La sección 250.148 del NEC exige que, si los conductores de los circuitos están empalmados dentro de una caja o terminan en un equipo dentro de una caja, o si ésta les sirve de soporte, los conductores independientes de puesta a tierra del equipo asociados con esos conductores del circuito deberán estar empalmados dentro de la caja o unidos a la caja con dispositivos aptos para este uso. La figura 24 muestra varios tipos de accesorios que son adecuados para este propósito.

1O.O.O ♦ DISPOS_ I CIÓN DEL CIRCUITO RAMAL DE ALIMENTACIÓN El punto en el que se conectan los equipos eléctricos al sistema de cableado comúnmente se denomina tomacorriente. Hay muchas clasificaciones de tomacorrientes: de iluminación, receptáculo, de motor, de aparatos, entre otros. Sin embargo, en esta sección se tratan los tomacorrientes eléctricos que normalmente se encuentran en los sistemas de cableado eléctrico residenciales. Al examinar un esquema eléctrico, se observa que los tomacorrientes están representados con símbolos (generalmente un círculo pequeño con marcas adecuadas para indicar el tipo de tomacorriente). Los símbolos más comunes para los receptáculos se muestran en la figura 25.

10.1.0 Circuitos ramales y alimentadores Los conductores que se extienden desde el tablero de distribución a los diversos tomacorrientes se llaman circuitos ramales, y el NEC® los define como el punto de un sistema de cableado que se extiende más allá del dispositivo de sobrecorriente final que protege al circuito. Observe la

figura 26. Un alimentador consta de todos los conductores que están entre el equipo de servicio y el dispositivo de sobrecorriente final. Observe la figura 27.

Por lo general, el tamaño de los conductores del circuito ramal varía según los requisitos de carga del equipo accionado eléctricamente conectado al tomacorriente. En el uso residencial, la mayoría de los circuitos ramales consisten en conductores de calibre número 14 AWG, 12 AWG, 10 AWG u 8 AWG. El circuito ramal básico requiere dos hilos o conductores para proporcionar una vía continua para el flujo de corriente eléctrica, además de un tercer hilo para la puesta a tierra del equipo. El circuito ramal habitual para los receptáculos funciona a 120V. Los motores y calentadores eléctricos de potencia menor de un caballo generalmente funcionan a 120 V y se conectan a circuitos ramales de 120 V por medio de un receptáculo, una caja de empalmes o conexión directa. A excepción de residencias muy grandes y conjuntos habitacionales en construcción, la dimensión del sistema eléctrico residencial promedio del pasado no ha sido lo suficientemente grande para justificar el gasto que implica preparar esquemas y especificaciones completos de trabajo. En general, dichos sistemas eléctricos eran trazados por el arquitecto (en la forma de una disposición elemental de los tomacorrientes) o por el electricista de la obra, a menudo a medida que el trabajo progresaba. Sin embargo, muchos avances técnicos en el uso residencial de la electricidad -como la calefacción eléctrica con un sofisticado cableado de control, el mayor uso de aparatos eléctricos, diversos sistemas electrónicos de alarmas, nuevas técnicas de iluminación y la necesidad de técnicas de conservación de la energía- han incrementado la demanda y extendido la complejidad de los sistemas eléctricos residenciales de la actualidad. La cantidad de hogares con sistemas eléctricos diseñados por empresas asesoras de ingeniería aumenta cada año. A dichos hogares se les proporcionan esquemas y especificaciones completos de trabajo, similares a los que se ofrecen para proyectos comerciales e industriales. Aun así, esto es más una excepción que una regla. La mayoría de los proyectos residenciales no tienen una serie completa de esquemas. La disposición de los circuitos se muestra en los esquemas que deben seguirse por varios motivos: • Ofrecen una disposición visual de los circuitos de cableado de la casa. • Representan un ejemplo de los esquemas eléctricos residenciales que preparan las empresas asesoras de ingeniería, aunque el número puede ser limitado.

11.38 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

TORNILLO DE PUESTA A TIERRA

CUÑA DE PUESTA A TIERRA ABRAZADERA DE PUESTA A TIERRA

CLIP DE PUESTA A TIERRA BUJE DE UNIÓN PERNO EN U DE PUESTA A TIERRA

Cuando se efectúen empalmes en una caja de empalmes, los conductores de puesta a tierra se deben empalmar a la caja de empalmes metálica. Sección 250.148 del NEC

CLIP DE PUESTA A TIERRA

1

TORNILLO DE PUESTA A TIERRA

//-+---CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

111F24.EPS

Figura 24

Métodos de puesta a tierra del equipo.

• Presentan el recurso que consiste en mostrar los sistemas eléctricos en esquemas de trabajo para que uno pueda tener mejores fundamentos al abordar sistemas eléctricos avanzados. Los circuitos ~amal~s se muestran en los esquemas eléctricos por medio de una sola línea trazada desde el tablero de dist~ibución (o por puntas de

flecha en los cables que van desde el disyuntor a la primera salida, que indican que el circuito va hacia el tablero de distribución) hasta el tomacorriente, o de un tomacorriente a otro, en el caso de que haya más de un tomacorriente en el circuito. Las líneas que representan los circuitos ramales pueden ser continuas (que indican que los

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.39

RECEPTÁCULO SENCILLO

RECEPTÁCULO PARA RANGO

RECEPTÁCULO DOBLE

RECEPTÁCULO PARA HILOS DIVIDIDOS

RECEPTÁCULO SECADORA

TOMACORRIENTES PARA PROPÓSITOS ESPECIALES 111F25.EPS

Figura 25

Símbolos típicos de tomacorrientes que aparecen en esquemas eléctricos. TABLERO DE SERVICIO COLECTORA NEUTRA (En esta configuración, el conductor de puesta a tierra se une a la colectora neutra).

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CIRCUITO RAMAL

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RECEPTÁCULO DOBLE

(Q) 0

(Q)

CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA ÚLTIMO DISYUNTOR ANTES DEL TOMACORRIENTE 111F26.EPS

Figura 26

Componentes de un circuito ramal para receptáculos dobles.

conductores deben estar ocultos en el techo o la pared), discontinuas (que indican que los conductores deben estar instalados en el piso o del techo hacia abajo) o de puntos (para indicar que el cableado estará expuesto). La figura 28 muestra ejemplos de estos tres tipos de líneas de circuitos ramales. En la figura 28, el n.º 12 indica el tamaño del cable. Las barras inclinadas trazadas a través de los circuitos de la figura 28 indican la cantidad de conductores con corriente en el circuito. Aunque se muestran dos barras inclinadas, en la práctica, un circuito ramal que contiene sólo dos conductores generalmente no tiene barras inclinadas; es

decir, se supone que cualquier circuito que no tiene estas marcas contiene dos conductores. Sin embargo, en los esquemas eléctricos de trabajo, siempre se indica cuando hay tres o más conductores, ya sea con líneas inclinadas para cada conductor o mediante una nota. Nunca dé por sentado que conoce el significado de un símbolo eléctrico. Aunque en los últimos años se han hecho grandes esfuerzos para normalizar los símbolos en los esquemas, los arquitectos, los ingenieros asesores y los proyectistas eléctricos modifican los símbolos existentes o inventan nuevos para satisfacer sus propias necesidades. Siempre consulte la lista o leyenda

11.40 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

ALIMENTADOR

/ COLECTORA NEUTRA CONDUCTOR CON PUESTA A TIERRA

TABLERO DE SERVICIO PRINCIPAL

CIRCUITO RAMAL

RECEPTÁCULO DOBLE

1

!T"-:=--------

CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA COLECTORA .__ __.__ _ _ _ _ _ _ _ _ __ ATIERRA Figura 27

111F27.EPS

Un alimentador usado para alimentar un subpanel desde el tablero de servicio principal.

de símbolos en los esquemas eléctricos de trabajo para que se pueda hacer una interpretación exacta de los símbolos que se usan.

10.2.0 Ubicación de los receptáculos La sección 210.52 del NEC establece los requisitos mínimos para la ubicación de receptáculos en las unidades de vivienda. Especifica que en cada cocina, sala familiar y comedor, los tomacorrientes de receptáculos deben instalarse de manera tal que ningún punto a lo largo de la línea del piso en cualquier espacio de pared esté a más de 6' (1,82 m), medido en dirección horizontal, de un tomacorriente en ese espacio, incluidos los espacios de pared de 2' (0,60 m) de ancho y el espacio de pared ocupado por tableros fijos en paredes exteriores (se excluy~n los tableros deslizantes). En la medida ~n qu~ sea práctico, los tomacorrientes de receptácul'ps deberán estar separados con la misma distancia unos de otros. Los tomacorrientes de receptáculos en pisos no deberán

contarse como parte de la cantidad necesaria de tomacorrientes de receptáculos, a menos que estén ubicados a 18" (45,72 cm) de la pared. El NEC ®define el espacio de pared como una pared a lo largo de la línea del piso que no está interrumpida por vanos de puertas, chimeneas o aberturas similares. Cada espacio de pared de 2' (0,60 m) o más de ancho debe considerarse de manera individual e independiente de otros espacios de pared dentro de la habitación. El propósito de la sección 210.52 del NEC es minimizar el uso de cables a través de vanos de puertas, chimeneas y aberturas similares. Con este requisito del NEC® en mente, se dispondrán los tomacorrientes para nuestra residencia de ejemplo (observe la figura 29). Al disponer estos tomacorrientes de receptáculos, se mide la línea del piso a lo largo de la pared (también en los rincones), pero no en vanos de puertas, chimeneas, pasadizos u otros espacios a través de los cuales no sería adecuado extender un cable flexible.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.41

..... .¡¡. ...

- - - RECEPTÁCULO, TÍPICO . a=>------TRAMO DE CIRCUITO EN PAREDES O TECHOS - - ----0

TRAMO DE CIRCUITO EN PISO O TECHO, ABAJO

/

/

N° 12 Un tramo de circuito - - - expuesto se debe proteger del daño físico según la Sección 334.15(8) del NEC. ~

:' Nº 12

.

: RECORRIDO ' COMPLETO DE , UN CIRCUITO

_,,- t\--+-- -B -

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RECORRIDO COMPLETO DE DOS CIRCUITOS

TABLERO DE DISTRIBUCIÓN A 111 F28.EPS

Figura 28

Tipos de líneas de circuitos ramales que aparecen en esquemas eléctricos de trabajo.

En general, los tomacorrientes de receptáculos dobles no deben estar separados por más de 12' (3,65 m). Cuando están espaciados de esta manera, un cable de extensión de 6 pies (1,82 m) puede llegar a un receptáculo desde cualquier punto a lo largo de la línea de la pared. Observe que en ningún punto a lo largo de la línea de la pared hay receptáculos con más de 12' (3,65 m) de separación entre ellos, o con más de 6' (1,82 m) de distancia de una puerta o abertura de la habitación. En los casos en que resulta práctico, no hay más de ocho receptáculos conectados a un circuito. Sin embargo, esto es simplemente una consideración de diseño, ya que los receptáculos para aplicaciones diversas en las unidades de vivienda se dimensionan sobre la base de 3 VA por pie cuadrado de espacio habitado. Un circuito ramal de 15 A tiene un valor nominal de 1.800 VA (15 Ax 120 V= 1800 VA), y el NEC ® exige que por cada 600 pies cuadrados (1800 VA+ 3 VA/pies cuadrados= 600 pies cuadrados (55,74 m 2)), debe instalarse un circuito para suministrar iluminación y receptáculos. Siempre consulte con las autoridades locales acerca de los requisitos de la cantidad de circuitos ramales que debe haber en una vivienda. La habitación de servicio tiene al menos un receptáculo para el lavadero en un circuito independiente para cumplir con las secciones 210.11 (C)(2) y 210.52(F) del NEC. Hay un receptáculo doble ubicado en el vestíbulo a efectos de la limpieza, por ejemplo, para alimentar una aspiradora portátil o algún aparato similar. Está conectado al circuito de la sala de estar. Según la sección 210.52(H) del NEC, debe haber un receptáculo doble adicional en pasillos de 10' (3,04 m) o más. Aunque esto no se muestra en la figura, los tomacorrientes de la sala de estar podrían ser de

hilos divididos (la mitad inferior de cada receptáculo doble está energizada todo el tiempo, mientras que la mitad superior puede encenderse o apagarse). El motivo de esto es que una gran parte de la iluminación de esta área será suministrada por lámparas de mesa portátiles, y los receptáculos de hilos divididos ofrecen un medio para controlar estas lámparas desde varios lugares, como cada entrada a la sala de estar, si se desea. Los receptáculos divididos se tratan con más detalle en la próxima sección. Para cumplir con las secciones 210.ll(C)(l) y 210.52(B) del NEC, los receptáculos de la cocina se disponen de la siguiente manera. Además de la cantidad de circuitos ramales que se determinó anteriormente, deben proporcionarse dos o más circuitos ramales de 20 A para aparatos pequeños, para suministrar servicio a todos los tomacorrientes de receptáculos (incluido el equipo de refrigeración) en la cocina, la despensa, el desayunador, el comedor u otras áreas similares de la casa. Dichos circuitos, ya sea que se usen dos o más, no deben tener otros tomacorrientes conectados. Todos los receptáculos que suministran servicio al área de la encimera de la cocina deben tener protección con GFCI. Los circuitos ramales para aparatos pequeños no deben suministrar servicio a más de una cocina. Para cumplir con las secciones 210.11(C)(3) y 210.52(D) del NEC, los receptáculos del baño deben estar en un circuito ramal independiente que alimente sólo los receptáculos del baño, o en un circuito que alimente un solo baño, sin más cargas que las de ese baño. Todos los receptáculos que estén ubicados en un baño deben tener protección con GFCI. También debe haber protección con GFCI en los receptáculos del estacionamiento y del exterior. Todos los otros circuitos ramales que suministran la iluminación y los receptáculos

11.42 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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Los receptáculos ubicados sobre una encimera de cocina se deben montar de mcido que ningún punto de la encimera quede a más de 24" (60,96 cm) de ningún -reééptaculo. Sección 210.52(C) áel NEC

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Cocina / Comedor

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Los receptáculos instalados destinados al área de la encimera deben contar con protección GFCI. Sección 210.B(A)(6) del NEC

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en tablero A

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Todos los receptáculos de 125 V, 15 A y 20 A especificados en la Sección 210.52 del NEC deben figurar en listas oficiales como resistentes a las presiones según la Sección 406.11 del NEC

Los receptáculos para baño se deben encontrar en un circuito independiente con protección GFCI. Secciones 210.11(C)(3) y 210.8(A)(1) de/NEC

para aplicaciones diversas en unidades de vivienda deben tener protección de un interruptor de circuito por falla de arco para cumplir con la sección 210.12 del NEC.

10.3.0 Receptáculos dobles d_e hilos divididos En las construcciones residenciales modernas, es común que haya receptáculos dobles de pared con uno de los tomacorrientes conectado como un tomacorriente doble estándar (vivo todo el tiempo) y el otro controlado por un interruptor de pared. Esto permite que se controlen las lámparas de mesa o de pie mediante un interruptor de pared y deja el otro tomacorriente disponible para los aparatos que no se conmutarán. Este método de cableado se conoce comúnmente como receptáculo dividido. Tenga en cuenta que los receptáculos con interruptor están instalados para proporcionar iluminación. No se permite el uso de interruptores de graduación de la luz según la sección 404.14(E) del NEC. La mayoría de los receptáculos dobles de 15A y 20A poseen una lengüeta de separación, que permite que cada uno de los dos tomacorrientes de receptáculos reciba energía de una fuente o polaridad diferente. Por ejemplo, uno de los tomacorrientes recibiría energía del ramal vivo de una serie de tomacorrientes y el otro tomacorriente, del ramal del interruptor de la luz. Un diagrama de esta disposición se muestra en la figura 30. Otra aplicación de los receptáculos divididos se muestra en la figura 31. En este ejemplo, un tomacorriente conectado desde un disyuntor bipolar suministra 240 V a un aparato como una unidad de aire acondicionado de ventana, mientras que el otro tomacorrientes está conectado desde un polo del disyuntor bipolar y el otro extremo está conectado al conductor neutro o con puesta a tierra para suministrar 120 V a un aparato (tal como una lámpara). La sección 210.4(B) del NEC exige el uso de un disyuntor bipolar cuando hay dos circuitos conectados a un receptáculo doble, de modo que todos los conductores sin conexión a tierra del circuito se desconecten simultáneamente. A este circuito y el receptáculo dividido que se mencionó anteriormente se les considera circuitos ramales de conductores múltiples.

10.4.0 Circuitos ramales de conductores múltiples El artículo 100 del NEC define un circuito ramal de múltiples conectores como "dos o más con-

ductores sin conexión a tierra con una diferencia de potencial entre ellos, y un conductor con puesta a tierra en el que hay una diferencia de potencial igual entre éste y cada conductor sin conexión a tierra del circuito, y que está conectado al conductor neutro del sistema". Los circuitos ramales de múltiples conectores tienen muchas ventajas, así como tres hilos que hacen el trabajo de cuatro (en lugar de dos circuitos ramales de dos conectores), menos relleno en las canalizaciones, una mejor compensación y sincronización de un sistema, y menor caída de voltaje. Consulte la sección 210.4(B) del NEC.

10.5.0 Circuitos de 240 voltios La cocina eléctrica, la secadora de ropa y el calentador de agua de la residencia de ejemplo funcionan a 240 VCA. Cada uno de estos estará alimentado por un circuito independiente y conectado a un disyuntor bipolar del valor nominal adecuado en el tablero de distribución. Para determinar la dimensión del conductor y la protección de sobrecorriente para la cocina, haga lo siguiente: Paso 1 Busque el valor nominal en la placa de

identificación de la cocina eléctrica. Anteriormente se había determinado que éste era de 12 kVA (kilovoltiamperios). Paso 2 Consulte la tabla 220.55 del NEC. Debido a que la columna A de esta tabla corresponde a las cocinas con un valor nominal de 12 kVA (12 kW) o menos, ésta será la columna que se usará en este ejemplo. Paso 3 En la columna "Cantidad de aparatos", localice la cantidad correcta de aparatos (en este caso, uno solo), y encuentre la demanda máxima que se le atribuye en la columna A. Esta columna establece que el circuito debería dimensionarse para 8 kVA (y no para el valor nominal de la placa de identificación, de 12 kVA). Paso 4 Calcule la ampacidad que debe tener el conductor de la siguiente manera: 8.000 VA = A 33 33 240V '

El circuito ramal debe tener un valor nominal mínimo de 40 A, ya que los disyuntores residenciales comunes tienen valores nominales escalonados, de 15 A, 20 A, 30 A, 40 A, y así sucesivamente. Un disyuntor de 30 A es demasiado pequeño, por lo tanto se elige uno de 40 A.

11.44 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CIRCU ITO RAMAL DE VARIOS HILOS - - - - - - -

SE RETIRÓ LA LENGÜETA DE SEPARACIÓN

N - == == ~a1==========a

G----------

N

CIRCUITO RAMAL DE ENLACE DE

INTERRUPTOR DE UN SOLO POLO

VARIOS HILOS . . . . - - - - - - --.

PALANCA

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N -====~a1==========a

G----------

N 111F30.EPS

Figura 30

Dos tomacorrientes de 120 V alimentados desde distintas fuentes.

CIRCUITO RAMAL DE VARIOS HILOS DISYUNTOR DE DOS POLOS

--:------------------

N======~=l=======n

G----------.

N 111F31.EPS

Figura 31

Receptáculo combinado.

Los conductores deben tener una capacidad portadora de corriente igual o mayor que la protección de sobrecorriente. Por consiguiente, se usarán conductores de calibre número 8 AWG. Si se usaran una estufa de mesa y un horno de pared en lugar de la cocina eléctrica, el circuito se dimensionaría de la misma manera. El NEC ® especifica que un circuito ramal para una unidad de cocina montada en la encimera y no más de dos hornos montados en la pared, todos alimen-

tados por un solo circuito ramal y ubicados en la misma habitación, se calcula sumando los valores nominales de la placa de identificación de los aparatos individuales; este total se toma como equivalente a una cocina. Por lo tanto, dos aparatos de 6 kVA cada uno pueden tomarse como una sola cocina con un valor nominal en la placa de identificación de 12 kVA. La figura 32 muestra cómo puede aparecer el circuito de una cocina eléctrica en un esquema eléctrico. La conexión puede estar hecha directamente a la caja de empalmes de la cocina, pero lo más frecuente es que se monte un receptáculo de cocina de 50 A en la ubicación de la cocina y se use un juego de cable y enchufe de cocina para hacer la conexión. Esto hace que más adelante se pueda mover la cocina con más facilidad para su mantenimiento o limpieza. La figura 33 muestra varios tipos de configuraciones de receptáculos usados en aplicaciones de cableados residenciales. Con el tiempo, usted reconocerá estas configuraciones a simple vista. El circuito ramal para el calentador de agua de la residencia de ejemplo debe dimensionarse en

Circuitos de 240 V (

---

~'1iC.A

-PE.N.S-°'"'R.

\

.

Calcule la ampacidad que se .necesita para una cocina con una capacidad nominal de 8 kW. Ahora diseñe el cableado real en un diagrama con etiquetas. ¿Cómo se conectarán los cables en el tablero de servicio y en el aparato? ¿Cómo se instalará el cable?

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.45

su capacidad máxima, ya que este aparato no tiene factor de diversidad o de demanda. Debido a que el valor nominal de la placa de identificación del calentador de agua muestra dos elementos de calefacción de 4.500 W cada uno, la primera tendencia sería dimensionar el circuito para una carga total de 9.000 W (voltiamperios). Sin embargo, sólo funciona uno de l_os dos elementos al mismo tiempo. Observe la figura 34. Observe que cada elemento está controlado por un termostato independiente. El elemento de calefacción inferior se energiza cuando el termosta to indica que se necesita más calor; al mismo tiempo, el termostato abre una serie de contactos para evitar que funcione el elemento superior. Cuando el termostato del elemento inferior alcanza la temperatura adecuada, los contactos inferiores se abren y, al mismo tiempo, el termostato cierra los contactos para que el elemento superior se energice y se pueda mantener así la temperatura del agua. Con esta información disponible, el circuito del calentador de agua puede dimensionarse de la siguiente manera: 4 500 · VA = 18 75 Ax 1 25 = 23 44 A 240V ' ' '

La sección 422.13 del NEC exige que los circuitos ramales que alimentan a los calentadores de agua de almacenamiento que tienen una capacidad de 120 galones (545,531) (o menos) se calcu-

len a no menos del 125 % del valor nominal de la placa de identificación del calentador de agua. Según nuestro cálculo, este valor no es menor de 23 A. Normalmente, para esto se necesitaría que el valor nominal máximo del circuito ramal no fuera de más de 25 A. (Consulte los valores nominales estándar de los dispositivos de sobrecorriente en la sección 240.6 del NEC). Sin embargo, la sección 422.11(E) del NEC permite que un solo aparato (que funcione sin motor) esté protegido por dispositivos de sobrecorriente con el 150 % del valor nominal de la placa de identificación del aparato. En este caso, 4.500 VA + 240 V = 18,75 A x 150% = 28,125 A. Debido a que el siguiente valor nominal estándar es de 30 A, el calentador de agua se conectará con conductores de calibre número 10 AWG protegidos por un dispositivo de sobrecorriente de 30 A. El NEC ®especifica que las secadoras eléctricas de ropa deben tener un valor nominal de 5 kVA o el valor nominal de la placa de identificación, el que sea mayor. En este caso, la secadora tiene un valor nominal de 5,5 kVA, y la capacidad portadora de corriente del conductor se calcula de la siguiente manera: 5.500 VA= 22 92 A 240V '

Se suministrará un circuito de tres conductores, de 30 A (hilo de calibre número 10 AWG). Está protegido por un disyuntor de 30 A. La secadora puede conectarse directamente, pero normalmente se proporciona un receptáculo para secadoras de 30 A por los mismos motivos que se mencionaron para el caso de la cocina eléctrica.

fi1

15 amperios, 125 voltios

ffl ffl

20 amperios, 125 voltios

e

20 amperios, 250 voltios

•

e

AWG NÚMEROS

•

50 amperios, 250 voltios

8 111F32.EPS

Figura 32

Circuito de una cocina representado en un esquema eléctrico.

30 amperios, 250 voltios 30 amperios, 125/250 voltios

•

DO

30 amperios, 125 voltios

50 amperios, 125/250 voltios 111F33.EPS

Figura 33

11.46 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Configuraciones de los receptáculos residenciales.

240 VOLTIOS

TERMOSTATO DE DOS POSICIONES ~-- ---- ---- ---- --~ '' '

------1 1

''

I ________________

J

''

ELEMENTO DE CALEFACCIÓN SUPERIOR TERMOSTATO DE UNA POSICIÓN -----------------, '' ' ' '' '' ' 1 ----------------•

ELEMENTO DE CALEFACCIÓN INFERIOR 111F34.EPS

Figura 34

Diagrama de cableado de los controles de un calentador de agua.

A menudo, los tomacorrientes para aparatos grandes con un valor nominal de 240 V se muestran en los esquemas eléctricos por medio de líneas y símbolos que indican los tomacorrientes y circuitos. En algunos casos, no se proporcionan esquemas.

11.0.0 ♦ DISPOSICIÓN DEL CIRCUITO RAMAL DE ILUMINACIÓN Un simple circuito ramal de iluminación requiere dos conductores para suministrar una vía continua para el flujo de corriente. El circuito ramal de iluminación habitual funciona a 120 V; por lo tanto, el conductor de circuito blanco (con puesta a tierra) se conecta a la colectora neutra del tablero de distribución, mientras que el conductor de circuito negro (sin conexión a tierra) se conecta a un dispositivo de protección de sobrecorriente. · \ . Los circuitos ramales y los tomacorrientes de la iluminación se representan en los esquemas eléc-

tricos por medio de líneas y símbolos; es decir, se traza una sola línea de un tomacorriente a otro y se la termina con una punta de flecha para señalar un cable que va desde el disyuntor al tablero de distribución. Se usan varios métodos para indicar la cantidad y el tamaño de los conductores, pero el más común es indicar la cantidad de conductores que hay en el circuito por medio de barras inclinadas que atraviesan las líneas del circuito y luego indicar el tamaño del cable mediante una anotación ·junto a estas barras inclinadas. Por ejemplo, dos barras inclinadas indican que hay dos conductores; tres barras inclinadas indican que hay tres conductores. Algunos diseñadores eléctricos omiten las barras inclinadas para representar los circuitos de dos conductores. En este caso, el tamaño del conductor generalmente se detalla en la lista o leyenda de símbolos. Los circuitos que se usan para alimentar la iluminación residencial deben ajustarse a las normas establecidas por el NEC ®y a los reglamentos locales y estatales. La mayoría de los circuitos de iluminación deben calcularse de manera de incluir la carga total, aunque a veces esto no es posible debido a que el electricista no puede estar seguro de cuál es el vataje exacto que podría estar usando el dueño de la casa. Por ejemplo, un electricista puede instalar cuatro portalámparas de porcelana en el área del sótano sin terminar, para colocar un foco incandescente de 100 W (vatios) en cada uno. No obstante, los dueños de la casa pueden sustituir en algún momento los focos originales por otros de 150 W o incluso 200 W. Entonces, si inicialmente el electricista carga el circuito de iluminación a su capacidad máxima, probablemente el circuito se sobrecargará en el futuro. Se recomienda que no se cargue ningún circuito ramal residencial a más del 80 % de su capacidad nominal. Debido a que la mayoría de los circuitos que se usan para iluminación tienen un valor nominal de 15 A, la ampacidad total (en voltiamperios) del circuito es la siguiente: 15 Ax 120V= 1.800VA

Por lo tanto, si el circuito se cargará a sólo el 80 % de su capacidad nominal, la máxima carga conectada inicial debería ser de no más de 1.440 VA.

La figura 35 muestra una posible disposición de la iluminación para la residencia de ejemplo. Todos los artefactos de iluminación se muestran en la ubicación física aproximada en la que deberían estar instalados. Los símbolos eléctricos se usan para representar los tipos de artefactos. Los interruptores y los circuitos ramales de iluminación también se indi-

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.47

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111F35.EPS

Figura 35

Disposición de la iluminación de la residencia de ejemplo.

11.48 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

can mediante sus líneas y símbolos corresp ondientes. Los significados de los símbolos usados en este esquema están explicados en la lista de símbolos de la figura 36. En la p ráctica, p robablemente la información que se muestre en los esquemas de trabajo será la ubicación de los artefactos de iluminación y sus correspondientes interruptores. El propósito de los circuitos que se muestran en la figu ra 35 es ilustrar cómo se trazan los circuitos de iluminación, no es dar a entender que esos esquemas son típicos de una construcción residencial. Si en un baño se usan artefactos, éstos deben cumplir los requisitos de la sección 410.16 del NEC.

12.0.0

♦

CAJAS DE TOMACORRIENTES

Los electricistas que instalan los sistemas eléctricos residenciales deben estar familiarizados con las capacidades de las cajas de tomacorrientes, las maneras de soportar las cajas de tomacorrientes y otros requisitos del NEC ®. El tema de las cajas se discutió en detalle en un módulo anterior, pero aquí se proporciona una revisión general de las reglas y los cálculos necesarios. Las cantidades máximas de conductores del mismo tamaño que se permiten en cajas de tomacorrientes estándar están especificadas en la tabla 314.16(A) de l NEC. Estas cifras se aplican en los casos en que no hay artefactos ni dispositivos (como pies para accesorios, abrazaderas de cable, interruptores o receptáculos) contenidos dentro de la caja, y no hay ningún conductor de puesta a tierra que forme parte del cableado dentro de la caja. Obviamente, en todos los sistemas modernos de cableado residenciales habrá uno o más de estos elementos contenidos en cada caja de tomacorrientes instalada. Por consiguiente, en los casos en que haya uno o más de los elementos recién mencionados, la cantidad total de conductores será menor de la que se muestra en la tabla. Además, si la caja contiene un conductor en bucle ininterrumpido de 12" (30,48 cm) o más de longitud, debe contarse dos veces. Por ejemplo, se debe efectuar una deducción de dos conductores para cada correa que contenga un dispositivo de cableado que ingrese a la caja (en función del conductor de mayor tamaño que esté conectado al dispositivo), como un interruptor o receptáculo doble; se debe hacer otra deducción de un conductor para uno o más conductores de puesta a tierra del equipo que ingresen a la caja (en función del conductor de puesta a tierra de mayor tarl.l-año). Por ejemplo, según la tabla, una caja de 3" (7,62 cm) x 2" (5,08 cm) x 2¾" (6,98 cm) contiene un máximo de seis cables de

calibre número 12. Si la caja contiene abrazaderas de cable y un receptáculo doble, se deberán deducir tres cables del total de seis, lo que deja sólo tres cables de calibre número 12. Si se usa un cable de conexión a tierra, que es siempre el caso en los cableados residenciales, sólo se pueden usar dos cables de calibre número 12. Por ejemplo, para dimensionar una caja de tomacorrientes metálica para dos conductores de calibre número 12 AWG con un cable de conexión a tierra, una abrazadera de cable y un receptáculo, haga lo siguiente: Paso 1 Calcule la cantidad total de conductores y sus equivalentes (sección 314.16(B) del NEC). Un cable de conexión a tierra más una abrazadera de cable más un receptáculo (dos cables), más dos conductores de calibre número 12 dan un total de seis conductores de calibre número 12. Paso 2 Determine el espacio que se necesita para cada conductor. La tabla 314.16(B) del NEC proporciona el volumen de caja que se necesita para cada conductor de calibre número 12 AWG, y éste es de 2,25 pulgadas cúbicas. Paso 3 Calcule el espacio que se necesita para la caja de tomacorrientes multiplicando el número de pulgadas cúbicas necesarias para cada conductor por el número total de conductores: 6 X 2,25 = 13,5 pulgadas cúbicas (221,22 cm 3 )

Paso 4 Una vez que haya determinado la capacidad.necesaria de la caja, vuelva a la tabla 314.16(A) del NEC y observe que una caja de 3" (7,62 cm) x 2" (5,08 cm) x 2¾" (6,98 cm) se acerca más a nuestros requisitos. Esta caja tiene una capacidad de 14 pulgadas cúbicas (229,41 cm3) .

Ahora, dimensione la caja para dos conductores más. Si en la caja entran cuatro conductores de calibre número 12 y dos cables de conexión a tierra, sólo deben agregarse los otros dos conductores de calibre número 12 a nuestro cálculo anterior para obtener un total de 8 conductores (6 + 2 = 8). Recuerde que cualquier número de cables de conexión a tierra en una caja cuenta como un solo conductor; cualquier número de abrazaderas de cable también cuenta como un solo conductor. Por lo tanto, el tamaño de caja que se necesita para usar con otros dos conductores de calibre número 12 se puede calcular de la siguiente manera: 8 x 2,25 = 18 pulgadas cúbicas (294,96 cm 3 )

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.49

o

ACCESORIO DE ILUMINACIÓN MONTADO SOBRE LA SUPERFICIE DEL TECHO CON LÁMPARA INCANDESCENTE

Q-1

ACCESORIO DE ILUMINACIÓN MONTADO SOBRE LA SUPERFICIE DE LA PARED CON LÁMPARA INCANDESCENTE ACCESORIO DE ILUMINACIÓN EMPOTRADO EN EL TECHO CON LÁMPARA INCANDESCENTE ACCESORIO DE ILUMINACIÓN DIRECCIONAL EMPOTRADA EN EL TECHO CON LÁMAPA INCANDESCENTE EN FORMA DE FLECHA INDICA LA DIRECCIÓN EN LA QUE APUNTA LA LÁMPARA

ACCESORIO D~ ILUMINACIÓN MONTADO SOBRE LA SUPERFICIE DEL LAMPARA FLUORESCENTE

e 1----.----1 I TECHO CON

s

INTERRUPTOR DE UN SOLO POLO

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS

INTERRUPTOR ACCIONADO POR PUERTA 111F36.EPS

Figura 36

Símbolos.

Vuelva a la tabla 314.16(A) del NEC y observe que una caja de dispositivo de 3" (7,62 cm) x 2" (5,08 cm) x 3½" (8,89 cm) con una capacidad nominal de 18 pulgadas cúbicas (294,96 cm3) es la que está más cerca de cumplir con los requisitos del NEC ®. Una alternativa es usar una caja de base cuadrada de 4" (10,16 cm) x 1¼" (3,18 cm) con un anillo de yeso simple, como se muestra en lafigura 37. Esta caja también tiene una capacidad de 18 pulgadas cúbicas (294,96 cm3). Otros tamaños de cajas se calculan de manera similar. Cuando dimensione cajas para conductores de distintos tamaños, recuerde que la capacidad de la caja varía de acuerdo con lo detallado en la tabla 314.16(B) del NEC.

12.1.0 Montaje de las cajas de tomacorrientes Las configuraciones de las cajas de tomacorrientes son casi infinitas, y se sorprenderá al estudiar los diversos métodos que se usan para montar estas cajas. En esta sección, se revisarán algunas cajas de tomacorrientes y las consideraciones para su montaje. La caja de dispositivo metálica convencional, que se usa para receptáculos dobles e interruptores residenciales de control de la iluminación, se puede instalar en montantes verticales con clavos

de 16d colocados a través de los orificios circulares de montaje que pasan por el interior de la caja. Luego se colocan los clavos en el montante vertical. Cuando los clavos se usan para montar cajas de tomacorrientes de esta manera, deben estar ubicados a ¼" (0,63 cm) de la parte posterior o de los extremos de la caja sellada. Normalmente, las cajas no metálicas tienen clavos de montaje fijados a la caja para poder instalarla. Hay otras cajas que tienen soportes de montaje. Cuando instale cajas de tomacorrientes con soportes, use clavos para techo de cabeza ancha o clavos de caja de aproximadamente 1¼" de longitud. La figura 38 muestra diversos métodos para montar cajas de tomacorrientes. Antes de montar las cajas durante el proceso inicial de cableado, averigüe de qué tipo y espesor será el acabado que se usará en las paredes. Esto determinará la profundidad a la que se deben instalar las cajas para cumplir con las reglamentaciones del NEC ®. Por ejemplo, el acabado de las paredes o techos enlucidos es generalmente de½" (1,27 cm) de espesor; el tablero de yeso es de ½" (1,27 cm) o ¾" (1,58 cm) de espesor, y los tableros de madera son normalmente de ¼" (0,63 cm) de espesor. (Algunos tableros de madera de ranura y lengüeta tienen un espesor de½" [1,27 cm] a%" [1,58 cm]).

11.50 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CUBIERTA DE CAJA DE CUATRO PULGADAS PARA RECEPTÁCULO DOBLE E INTERRUPTOR

ARO DE YESO PARA ACCESORIO DE ILUMINACIÓN

CLIP DE PUESTA A TIERRA, SE UTILIZA PARA FIJAR EL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA DEL EQUIPO A LA CAJA DEL TOMACORRIENTE

111F37A.EPS

111 F37B.EPS

Figura 37

Cajas de tomacorrientes metálicas típicas con anillos de extensión (de yeso).

CAJA DE DISPOSITIVO NO METÁLICA CON CLAVOS INTEGRALES PARA MONTAJE DIRECTO SOBRE PIE DE PARED

ORIFICIO PARA CLAVO

•-

- - CAJA PARA ACCESORIO NO METÁLICA CON SOPORTE DE MONTAJE AJUSTABLE PARA MONTAR ENTRE VIGUETAS DE TECHO

CAJA DE DISPOSITIVO NO METÁLICA CON SOPORTE LATERAL PARA MONTAJE EN CARA DEL PIE DE PARED

CALIBRE DE PROFUNDIDAD EN EL COSTADO DE LA CAJA CAJA DE DISPOSITIVO METÁLICA

111F38.EPS

Figura 38

Varios métodos para montar cajas de tomacorrientes.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.51

El NEC®especifica cuánto espacio puede haber desde el borde de la caja de tomacorrientes hasta la pared terminada. Cuando se usa un acabado no combustible en la pared (como yeso, mampostería o azulejos), la caja puede estar empotrada ¼" . Sin embargo, cuando se usan acabados combustibles (como los tableros de madera), la caja debe estar al ras (al mismo nivel) de la pared o el techo terminados. Observe la figura 39 y la sección 314.20 del NEC. Cuando se usa cable tipo NM en cajas de tomacorrientes metálicas o no metálicas, el conjunto del cable (incluida la cubierta) debe entrar en la caja no menos de ¼" (0,63 cm) según la sección 314.17(C) del NEC. En todos los casos, todos los métodos permitidos de cableado deben estar fijados a las cajas por medio de abrazaderas de cable o conectores aprobados. La única excepción a esta regla la constituye el caso en que se usa cable tipo NM con cajas metálicas de 2¼" (5,71 cm) x 4" (10,16 cm) (o más pequeñas), y el cable se ajusta a

8" (20,32 cm) de la caja. En este caso, no es necesario que el cable esté fijado a la caja. Consulte la seccióu 314.17(C) del NEC (excepción).

13.0.0

♦

DISPOSITIVOS DE CABLEADO

Los dispositivos de cableado incluyen diversos tipos de receptáculos e interruptores; estos últimos se usan para el control de la iluminación. Los interruptores se tratan en el artículo 404 del NEC, y las reglamentaciones para los receptáculos pueden encontrarse en el artículo 406 del NEC.

13.1.0 Receptáculos Los receptáculos se miden por el voltaje y la capacidad de amperaje. La sección 406.3 del NEC exige que los receptáculos que están conectados a un circuito de 15 A o 20 A tengan el voltaje y la

Cálculo de los conductores DlRRJL INTERNO

En una caja metálica de 4" (1 O,16 cm) x 4" (1O,16 cm) x 1½" (3,81 cm) , un cable 14/3 con conexión a tierra alimenta tres cables 14/2 con hilos de conexión a tierra. El hilo rojo del cable 14/3 alimenta un receptor, y el hilo negro alimenta los hilos negros del 14/2 . Todos los hilos blancos están empalmados unos con otros, y uno de ellos sale al terminal del receptáculo. Los hilos con conexión a tierra están empalmados, con uno que sale al terminal de puesta a tierra en el receptáculo y otro al clip de puesta a tierra en la caja. Los cuatro cables están conectados con conectores de caja y no con abrazaderas internas. Use la sección 314.16 del NEC y decida si este cableado infringe el código.

11 1SAOS.EPS

11.52 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

TORNILLO DE MONTAJE BORDE DE LA PARED TERMINADA PARED TERMINADA DE CONCRETO,----5 AZULEJOS U OTRO MATERIAL NO COMBUSTIBLE

- - - El borde delantero de la caja del tomacorriente no se debe retraer más de¼" (0,63 cm) de la superficie terminada . En paredes (y techos) construidos con paneles de madera u otro material combustible, el borde delantero de las cajas de tomacorrientes debe encontrarse A NIVEL.

- - - MÁX. ¼" (0,63 cm)

111F39.EPS

Figura 39

Instalación de una caja de tornacorrientes,

capacidad nominal de corriente correctos para la aplicación, y sean del tipo de puesta a tierra. La sección 406.11 del NEC exige que todos los receptáculos de 15 A y 20 A (125 V) instalados en unidades de vivienda sean resistentes a las presiones. En los casos en que hay un solo tomacorriente en un circuito, la capacidad nominal del receptáculo debe ser igual o mayor que la capacidad de los conductores que lo alimentan, según la sección 210.21(B)(1) del NEC. Por ejemplo, si un receptáculo está conectado al circuito de un lavadero residencial de 20 A, el receptáculo debe tener una capacidad nominal de 20 A o más. Cuando hay más de un tomacorriente en uncircuito, la carga conectada total debe ser igual o menor que la capacidad de los conductores del circuito ramal que alimentan los receptáculos. Consulte la figura 40 para ver algunas de las características de un receptáculo doble estándar de 15 A (125 V). Observe que los terminales tienen los siguientes códigos de colores:

• Verde (conexión para el conductor de puesta a tierra del equipo) • Plata (conexión para el conductor neutro o de puesta a tierra)

• Bronce (conexión para el conductor sin conexión a tierra) Normalmente, un receptáculo estándar de 15 A (125 V) también tiene sobreimpresos los siguientes símbolos: • UL (Underwriters Laboratories, Inc., listado)

• CSA (Canadian Standards Association) • CO/ALR (diseñados para usarse con cables tanto de cobre como de aluminio) • 15 A - Receptáculo con una capacidad nominal máxima de 15 A • 125 V - Receptáculo con una capacidad nominal máxima de 125 V

La etiqueta UL indica que el receptáculo ha sido analizado por Underwriters Laboratories, · Inc., y cumple los requisitos mínimos de seguridad. Underwriters Laboratories, Inc. fue creado por el Consejo Nacional de Aseguradores contra Incendios para analizar los dispositivos y materiales eléctricos. La etiqueta UL es sólo una calificación de seguridad y no significa que el dispositivo o equipo cumple con ningún tipo de norma de calidad. La etiqueta CSA indica que el receptáculo está aprobado por la Asociación

Cajas de tomacorrientes CARRIL INTERNO

Para montar rápidamente cada caja a la misma altura del piso, haga un patrón simple de altura (regla calibrada) y márquela con las alturas de los receptáculos e interruptores. La regla calibrada consiste en una plantilla en forma de L hecha de tablas de 2 x 2 o 2 x 4. Después de instalar las cajas, asegúrese de empujar los hilos hacia la parte trasera del interior de la caja para que los montadores de yeso laminado no dañen los hilos al hacer el orificio para el receptáculo.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.53

OREJAS DE YESO CON LENGÜETAS DE SEPARACIÓN - - - - - - -IR\. RANURA PARA TORNILLOS LA DESIGNACIÓN CO/ALR INDICA QUE EL INTERRUPTOR DE MONTAJE ---------------"\'l5~.JtJt.llrESTÁ DISEÑADO PARA SER USADO TANTO CON HILOS LA RANURA MÁS LARGA INDICA _;Jl:l&ll.1~- - - DE COBRE COMO DE ALUMINIO EL CONDUCTOR NEUTRO O CON PUESTA A TIERRA

LA RANURA PEQUEÑA SEÑALA UN CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA

LA CONEXIÓN A TIERRA TIENE UN TORNILLO DE CABEZA VERDE - - - - ~ UNDERWRITERS LABORATORIES, - - - ~ INC., LISTADO 111F40.EPS

Figura 40

Receptáculo doble estándar de 15 A (125 V).

Canadiense de Normalización (Canadian Standards Association), el equivalente de Underwriters Laboratories, Inc. La etiqueta CSA indica que el receptáculo es apto para ser usado en Canadá. El símbolo CO / ALR indica que el dispositivo es adecuado para usarse con cable de cobre, aluminio o aluminio revestido en cobre. Las letras CO del símbolo significan cobre, y ALR significa aluminio revisado. El símbolo CO / ALR sustituye a la marca anterior CU/ AL, que aparecía en los dispositivos de cableado que luego se descubrió que no eran adecuados para usarse con cable de aluminio en el rango de 15 A a 20 A. Por lo tanto, los receptáculos o interruptores de pared con la marca de la configuración CU/ AL o cualquier otra marca que no sea CO / ALR deben usarse sólo con cable de cobre. Estas mismas configuraciones también se aplican a los interruptores de pared que se usan en el control de la iluminación. Estos se tratarán a continuación.

14.0.0

♦

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN

Hay muchos tipos de dispositivos de control de la iluminación. Estos dispositivos han sido diseñados para hacer un mejor uso de los equipos de iluminación suministrados por la industria de la iluminación. Incluyen: • Temporizadores automáticos para la iluminación exterior • Interruptores de graduación de la luz para la iluminación residencial • Interruptores comunes monopolares de tres y cuatro vías

A los efectos de este módulo, se define un interruptor como un dispositivo usado en circuitos ramales para controlar la Huminación. Los interruptores se dividen en las siguientes categorías básicas: • Interruptores de acción rápida • Interruptores silenciosos Un interruptor monopolar de acción rápida consiste en un dispositivo que contiene dos elementos estacionarios portadores de corriente, un elemento móvil portador de corriente, una palanca articulada, un resorte y una caja sellada. Cuando los contactos están abiertos, como se muestra en la figura 41, el circuito se interrumpe y no fluye corriente. Cuando el elemento móvil se cierra al jalar manualmente de la palanca articulada, los contactos completan el circuito y se energiza el foco. Observe la figura 42. El interruptor silencioso (figura 43) es el más común usado en aplicaciones de iluminación. Su funcionamiento es mucho más silencioso que el del interruptor de acción rápida. El interruptor silencioso consiste en un contacto estacionario y otro móvil que están cerca uno del otro cuando el interruptor está abierto. Sólo se necesita hacer un movimiento corto y suave para abrir y cerrar el interruptor, y se produce muy poco ruido. Este tipo de interruptor sólo puede usarse con corriente alterna. Los interruptores silenciosos son comunes para cargas de 10 A a 20 A, están disponibles en configuraciones monopolares, de tres vías y de cuatro vías. Hay muchos otros tipos de interruptores que pueden usarse para el control de la iluminación.

11.54 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Un tipo de interruptor que se usa principalmente en viviendas residenciales es el interruptor activado por la puerta. Por lo general está instalado en el montante de la puerta de un armario para controlar la luz dentro del armario. Cuando se abre la puerta, la luz se enciende; cuando se cierra la puerta, la luz se apaga. Las luces de la mayoría de los refrigeradores y hornos también están controladas por interruptores activados por la puerta. Los conjuntos combinados de interruptor y luz indicadora pueden usarse en los lugares en que la luz no puede verse desde la ubicación del interruptor, como un ático o un estacionamiento. También hay interruptores que tienen pequeñas lámparas de neón en el botón que se encienden cuando el interruptor está en posición de apagado. Estas lámparas de bajo consumo de corriente hacen que sea más fácil encontrar los interruptores en la oscuridad.

14.1.0 Interruptores de tres vías Los interruptores de tres vías se usan para controlar uno o más focos desde dos lugares diferentes (como desde arriba y abajo de una escalera, en una habitación con dos entradas, etc.). Un interruptor de tres vías típico se muestra en la figura 44.

Un interruptor de tres vías tiene tres terminales. El terminal simple que está en un extremo del interruptor se denomina el punto de articulación o punto común. Es fácil identificar este terminal porque es más oscuro que los otros dos terminales. El alimentador (hilo vivo) o ramal del interruptor siempre está conectado al terminal común oscuro o negro. Los otros dos terminales se denominan terminales de desplazamiento. Estos se usan para conectar interruptores de tres vías. La conexión de dos interruptores de tres vías se muestra en la figura 45. A través de los dos interruptores, se puede controlar la lámpara desde dos lugares. Si se rastrea el circuito, se puede ver cómo funcionan estos interruptores de tres vías. Un circuito de 120 V emerge del lado izquierdo del esquema. El cable blanco o neutro se conecta directamente al terminal neutro del foco. El hilo vivo transporta corriente, en la dirección de las flechas, hacia el terminal común del interruptor de tres vías de la izquierda. Debido a que la palanca está en la posición de arriba, la corriente sigue hasta el terminal de desplazamiento superior y es transportada por éste hasta el otro interruptor de tres vías. Observe que en este interruptor la palanca también está en la posición

HILO BLANCO

EL CONDUCTOR CON PUESTA A TIERRA (NEUTRO) SE CONECTA AL TORNILLO PLATEADO DEL PORTALÁMPARAS

CIRCUITO RAMAL DE 120V -

PORTALÁMPARAS

HILO NEGRO SE VOLVIÓ A IDENTIFICAR EL HILO BLANCO CON---------i- PINTURA U OTRO MEDIO EFECTIVO SEGÚN LA Sección 200. 7(C)(2) del NEC

EL CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA (HILO VIVO) SE CONECTA AL TERMINAL DE COLOR BRONCE O COBRE UTILICE HILO NEGRO < P c - - - DESDE DEL INTERRUPTOR

RAMAL DEL INTERRUPTOR - - - -

INTERRUPTOR ABIERTO; SIN FLUJO DE CORRIENTE

HASTA EL ACCESORIO

CAJA DEL INTERRUPTOR

111F41.EPS

Figura 41

Funcionamiento de un interruptor, con los contactos abiertos.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.55

HILO BLANCO EL CONDUCTOR CON PUESTA A TIERRA (NEUTRO) SE CONECTA AL TORNILLO PLATEADO DEL PORTALÁMPARAS

CIRCUITO RAMAL DE 120V -

PORTALÁMPARAS

HILO NEGRO EL CONDUCTOR SIN PUESTA A TIERRA (HILO VIVO) SE CONECTA AL TERMINAL DE COLOR BRONCE O COBRE

SE VOLVIÓ A IDENTIFICAR SEGÚN la Sección 200. l(C)(2) del NEC - - - - - - - - ;--<:t:>

'- - -

RAMAL DEL INTERRUPTOR - - -

INTERRUPTOR CERRADO; LA CORRIENTE FLUYE Y --+~~ POR LA LÁMPARA CIRCULA . ELECTRICIDAD

UTILICE HILO NEGRO DESDE EL INTERRUPTOR HASTA EL ACCESORIO

CAJA DEL INTERRUPTOR

111F42.EPS

Figura 42

Funcionamiento de un interruptor, con los contactos cerrados.

de arriba; esto hace que el flujo de corriente sea llevado al punto común, que continúa hasta el terminal sin conexión a tierra del foco para hacer un circuito completo. El foco se energiza. Si se mueve la palanca a otra posición en cualquiera de los dos interruptores de tres vías, se interrumpirá el circuito, lo que a su vez desenergizará el foco. Por ejemplo, supongamos que una

RANURAS PARA TORNILLOS DE MONTAJE--.--------~ UNDERWRITERS LABORATORIES, INC., LISTADO CON LA MANIJA HACIA ABAJO, EL INTERRUPTOR ESTÁ APAGADO -

persona abandona la habitación en el punto del interruptor de tres vías de la izquierda, y baja la palanca del interruptor, como se muestra en la figura 46. Observe que el flujo de corriente ahora se dirige al terminal de desplazamiento inferior, pero debido a que la palanca del interruptor de tres vías de la derecha aún está en la posición de arriba, no fluirá corriente hacia el foco.

o AMPERAJE MÁXIMO, 15 A VOLTAJE MÁXIMO, 120 V 11111111 ''" -

TORNILLO A TIERRA -

- '

TORNILLOS PARA CABLEADO LATERAL

-Jllla-tttt

DISEÑADO PARA SER --.aHtt--USADO SÓLO CON CA

SÍMBOLO DE LA CANADIAN STANDARDS ASSOCIATION

ORIFICIO PARA CABLEADO DE RETORNO

SÓLO HILO DE COBRE

111F43.EPS

Figura 43

Características de un interruptor silencioso monopolar.

11 .56 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

soluciones se muestra en la figura 48. En este caso, un cable tipo NM de dos conductores está conectado al interruptor de tres vías de la izquierda para alimentarlo. El conductor negro o vivo está conectado el terminal común del interruptor, mientras que el conductor blanco o neutro está empalmado al conductor blanco del cable tipo NM de tres conductores que sale del interruptor. Este cable de tres conductores es necesario para conducir los dos terminales de desplazamiento y el neutro al interruptor de tres vías de la derecha. En este punto, los hilos negro y rojo se conectan a los dos terminales de desplazamiento, respectivamente. El cable blanco o neutro se empalma nuevamente -esta vez al cable blanco de otro cable tipo NM

Si entra otra persona a la habitación donde está ubicado el interruptor de tres vías de la derecha, y baja la palanca, como se muestra en la figura 47, este cambio proporcionará un circuito completo al foco, lo que hará que se energice. En este ejemplo, el flujo de corriente está en el terminal de desplazamiento inferior. Nuevamente, si se cambia la posición de la palanca del interruptor (punto de pivote) en cualquiera de los dos interruptores de tres vías, se desenergizará el foco. En la práctica, el cableado exacto de los dos interruptores de tres vías usados para controlar la operación de un foco será ligeramente diferente del trazado que se muestra en estos tres diagramas. Hay varias maneras en que se pueden conectar dos interruptores de tres vías. Una de las

UNDERWRITERS LABORATORIES, - - - - f f - t~• INC., LISTADO EL TERMINAL DE BRONCE INDICA EL PUNTO DE _ _v/l n ARTICULACIÓN O COMÚN TERMINAL DE CARRO -

SÓLO HILO DECOBRE

-.V,1111

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AMPERAJE MÁXIMO, 15 A VOLTAJE MÁXIMO, 120V

'\1 I111~ -

TORNILLO A TIERRA

~~m¡___ DISEÑADO PARA SER

------ ---

USADO SÓLO CON CA SÍMBOLO DE LA CANADIAN STANDARDS ASSOCIATION

u1♦--- RANURAS PARA TORNILLOS

OREJAS DE YESO - - -

DE MONTAJE

111F44.EPS

Figura 44

Interruptor de tres vías típico.

HILO BLANCO (NEUTRO) '---....

CIRCUITO DE PROVISIÓN DE 120 VOLTIOS

HILO NEGRO (VIVO)

ARRIBA

ARRIBA

ABAJO

ABAJO

.INTERRUPTOR DE TRES VÍAS

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS 111F45.EPS

Figura 45

Interruptores de tres vías en la posición de encendido; las dos palancas están levantadas.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.57

HILO BLANCO (NEUTRO) '----..._ CIRCUITO DE PROVISIÓN DE 120 VOLTIOS

V

~ HILO NEGRO (VIVO)

ARRIBA

~--~ABAJO INTERRUPTOR DE TRES VÍAS

ARRIBA

ABAJO~--~ INTERRUPTOR DE TRES VÍAS 111F46.EPS

Figura 46

Interruptores de tres vías en la posición de apagado; una manija está hacia abajo, la otra está levantada.

o ="'======~

HILO BLANCO (NEUTRO)

CIRC UITO DE PROVISIÓN DE 120 VOLTIOS

~ HILO NEGRO (VIVO)

-- --

ARRIBA

ARRIBA

ABAJO

ABAJO

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS

-- --

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS 111F47.EPS

Figura 47

Interruptores de tres vías con las dos palancas hacia abajo; la luz está energizada.

de dos conductores. El cable neutro nunca se conecta al interruptor. El cable negro del cable tipo NM de dos conductores se conecta al terminal común en el interruptor de tres vías. Este cable, que transporta el conductor vivo y el neutro, hace un trayecto hasta la salida del artefacto de iluminación para conectarse al artefacto. Otra solución es alimentar la salida del artefacto de iluminación con un cable de dos conductores. Instale otro cable de dos conductores que transporte el conductor vivo y el neutro a uno de los interruptores de tres vías. Se tira un cable de tres conductores entre los dos interruptores de

tres vías; luego se lleva otro cable de dos conductores desde el otro interruptor de tres vías hasta la salida del artefacto de iluminación. Algunos electricistas usan un método más directo en que se elimina uno de los cables de dos conductores del método anterior. En este caso, se instala un cable de dos conductores desde la salida del artefacto de iluminación a un interruptor de tres vías. Se tira un cable de tres conductores entre los dos interruptores de tres vías --dos de los conductores son para los terminales de desplazamiento y el tercero es para el retorno al punto común. Este método se muestra en la figura 49.

11.58 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

14.2.0 Interruptores de cuatro vías Se pueden usar dos interruptores de tres vías junto con cualquier número de interrupton~s de cuatro vías para controlar un foco o una sene de focos desde cualquier cantidad de ubicaciones. Cuando están conectados correctamente, el accionamiento de cualquiera de estos interruptores hará que cambie la condición de funcionamiento del foco (es decir, hará que se encienda o se apague el foco). La figura 50 muestra cómo se puede usar un interruptor de cuatro vías combinado con_ dos interruptores de tres vías para controlar un dispositivo desde tres lugares. En este ejemplo, observe

que el hilo vivo está conectado al term~al c?mún en el interruptor de tres vías de la izqmerda. Luego la corriente circula hacia el terminal de desplazamiento superior y continúa por el conductor de desplazamiento superior hacia el interruptor de cuatro vías. Debido a que en el interruptor de cuatro vías la palanca está levantada, la corriente fluye a través de los terminales superiore~ del interruptor y por el conductor de desplazamiento que va hasta el otro interruptor de ,tres vías. . . , Nuevamente, el interruptor esta en la pos1c10n levantada. Por lo tanto, la corriente es transportada desde el terminal de desplazamiento superior hasta el terminal común y luego hasta el artefacto de iluminación para energizarlo.

111F48.EPS

Figura 48

Modo de mostrar la disposición del cableado en un plano de planta.

HILO VIVO HACIA ABAJO AL INTERRUPTOR DE TRES VÍAS DEL HILO CONDUCTOR BLANCO DEL RAMAL DEL INTERRUPTOR - - -

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HILO BLANCO (NEUTRO) ALIMENTADOR DE DOS HILOS Y 120 VOLTIOS A CAJA DE TOMACORRIENTE

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EMPALME

HILO NEGRO {VIVO)

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS CABLE DE DOS HILOS

EL HILO VIVO RETORNA AL - - - ' ACCESORIO DE SE VOLVIERON A ILUMINACIÓN EN EL IDENTIFICAR LOS HILO CONDUCTOR ' RAMALES DEL NEGRO DEL HAMAy INTERRUPTOR SEGÚN la DEL INTERRUPTOR \ Sección 200.7(C)(1) del NEC

Figura 49

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Nota: cuando utilice un hilo blanco como conductor sin puesta a tierra, se le deberá volver a identificar en forma permanente con pintura u otro medio efectivo. Secciones 200. 7{C)(1) y{2) del NEC

CABLE DE TRES HILOS

111F49.EPS

Una manera de conectar un par de interruptores de tres vías para controlar un artefacto de iluminación.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.59

Si se cambia la posición de cualquiera de las palancas de los interruptores de tres vías, el circuito se interrumpirá y no fluirá corriente hacia el foco. Por ejemplo, suponga que se baja la palanca del interruptor de cuatro vías. ·El circuito se verá como se muestra en la figura 51 y la luz se apagará. Recuerde que se puede usar cualqµier cantidad de interruptores de cuatro vías combinados con interruptores de tres vías, pero siempre se necesitan dos interruptores de tres vías para que uno o más interruptores de cuatro vías funcionen correctamente.

14.3.0 Interruptor fotoeléctrico La aplicación principal del interruptor fotoeléctrico es controlar la iluminación exterior, especialmente el alumbrado nocturno de las áreas suburbanas. Este interruptor tiene un número interminable de usos posibles y es un gran recurso para los electricistas que hacen trabajos de iluminación exterior.

14.4.0 Relés Junto con los interruptores, los relés cumplen la función más importante en el control de la luz. Sin embargo, el diseño y la aplicación de los relés es un estudio aparte, que va más allá del alcance de este módulo. Aun así, es necesario hacer un breve comentario sobre los relés para redondear el conocimiento acerca de los controles de iluminación.

Un relé eléctrico es un dispositivo mediante el cual la corriente eléctrica hace que se abran o se cierren uno o más pares de contactos. Por lo general, estos contactos tienen la capacidad de controlar mucha más energía de la necesaria para accionar el relé. Esta es una de las ventajas principales de los relés. . Un uso generalizado del relé en los sistemas de iluminación residencial es el de la iluminación por control remoto. En este tipo de sistema, todos los relés están diseñados para funcionar en un circuito de 24 V y se usan para controlar circuitos de iluminación de 120 V. Tienen una capacidad nominal de 20 A, que, si se quiere, es suficiente para controlar la carga completa de un circuito ramal de iluminación normal. Los interruptores de control remoto permiten que se instale un interruptor en cualquier lugar que resulte cómodo y práctico, o donde haya una necesidad obvia de un interruptor, sin importar a qué distancia esté del foco o los focos que controlará. Este método permite que los diseños de iluminación logren nuevos avances en cuanto a la comodidad del control de la iluminación, a un costo razonable. Los interruptores de control remoto también son ideales para hacer un realambrado en casas ya existentes con paredes y techos terminados. Se necesita un relé por cada artefacto o grupo de artefactos que se controlen en conjunto. Para ubicar los interruptores de control remoto se siguen las mismas reglas que para los interruptores directos convencionales. Sin embargo, ya que es fácil agregar interruptores para controlar un

HILO BLANCO (NEUTRO) - - - ~

HILO NEGRO-- ~ (VIVO) AL TERMINAL COMÚN

0· ········· ·········· ·~ ········ ···· ······· -0 111F50.EPS

Figura 50

Uso combinado de interruptores de tres y cuatro vías; la luz está encendida.

11.60 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

1

1 1

Cableado de interruptores de tres vías Use un dibujo esquemático y explique el cableado real de dos interruptores de tres vías diferentes; en uno de ellos la carga y la alimentación provienen de distintas cajas, y en el otro la carga y la alimentación provienen de la misma caja. Especifique qué cables se conectan a qué terminales.

relé determinado, no se debe dejar pasar ninguna oportunidad de agregar un interruptor para que el control sea más cómodo. La iluminación por control remoto también tiene la ventaja de emplear interruptores selectores en ubicaciones centrales. Por ejemplo, si hay interruptores selectores en el dormitorio principal o en la cocina de una casa, el dueño puede controlar todos los artefactos de iluminación de la propiedad desde esa ubicación. Por ejemplo, el interruptor selector puede usarse para controlar las luces exteriores o del sótano, que de otro modo podrían dejarse encendidas inadvertidamente.

14.5.0 Reductores de luz La reducción de un sistema de iluminación permite que se controle la cantidad de iluminación. Puede usarse para crear determinados ambientes o para combinar la iluminación de diferentes fuentes para obtener diversos efectos de iluminación. Por ejemplo, en las casas con comedores formales, una araña de luces colocada justo arriba de la mesa y que se controle con un interruptor de graduación se convierte en el centro de la sala,

al mismo tiempo que brinda una iluminación general. El reductor de luz ofrece más versatilidad, ya que puede preparar el ambiente para la actividad que se realice un resplandor tenue (el efecto de la luz de las velas) para una cena formal o con más luminosidad para una partida de naipes por la noche. Cuando se usan arañas con focos a la vista, el reductor de luz es esencial para evitar un ambiente con luminosidad excesiva que genere incomodidad. El tamaño de la araña debe ser proporcional al área del comedor. NOTA Es muy importante que los reductores de luz se correspondan con el vataje de la aplicación. Controle los datos del fabricante.

14.6.0 Ubicaciones de los interruptores Aunque generalmente los interruptores de pared se ubican según la comodidad, el NEC® también establece determinadas ubicaciones obligatorias para los artefactos de iluminación e interruptores de pared. Consulte la sección 210.70(A) del NEC

HILO BLANCO (NEUTRO) - - - ~

HILO NEGRO - - - - , {VIVO) AL TERMINAL COMÚN

111 F51.EPS

Figura 51

Uso combinado de interruptores de tres y cuatro vías; la luz está encendida.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.61

para conocer las ubicaciones específicas de los interruptores en las unidades de vivienda. Estas ubicaciones se consideran necesarias para que haya más seguridad en la casa, tanto de los ocupantes como el personal de servicio. Por ejemplo, el NEC ®exige que haya iluminación adecuada en las áreas donde hay equipos de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado). Además, estas luces deben poder controlarse desde un lugar práctico para que los dueños de la casa y el personal de servicio no tengan que ingresar a un área oscura donde podrían tocar accidentalmente equipos peligrosos. En determinadas condiciones se exigen interruptores de tres vías. El NEC ®también especifica algunas reglamentaciones que rigen los artefactos de iluminación en guardarropas y las que rigen los artefactos de iluminación que pueden montarse directamente en la caja de tomacorrientes sin otro soporte. La figura 52 resume algunos de los requisitos del NEC ®para la colocación de luces e interruptores en la casa. Para conocer más detalles, consulte las secciones correspondientes en el NEC®.

14.7 .O Sistemas eléctricos de baja tensión Los sistemas convencionales de iluminación funcionan y son controlados por el mismo voltaje de sistema (generalmente de 120 V en los circuitos

Cableado residencial Recree en su mente el cableado de su casa. Imagínese varias habitaciones, incluidos la cocina y el lavadero. ¿Cómo está conectado cada dispositivo a la fuente de alimentación, y cuál es el posible amperaje y la protección de sobrecorriente? ¿Qué otros dispositivos podrían estar o no incluidos en el circuito? ¿Cuántos circuitos ramales suministran servicio a cada habitación? Luego, examine el tablero de distribución y el cableado expuesto para verificar con cuánta precisión identificó los circuitos ramales.

de iluminación residencial). El NEC ®permite el uso de sistemas de baja tensión para controlar los circuitos de iluminación. Los sistemas de baja tensión tienen algunas ventajas. Una de ellas es que el control de la iluminación desde varios lugares diferentes es más fácil de lograr, como en el caso del sistema de control remoto que se discutió anteriormente. Por ejemplo, la iluminación exterior mediante proyectores puede ser controlada desde varias habitaciones diferentes de una casa. El costo del cableado de control es menor, ya que tiene un voltaje más bajo y sólo transporta una cantidad mínima de corriente en comparación con un sistema de iluminación estándar. Cuando se requiere un control de iluminación extenso o complejo, se prefieren los sistemas de baja tensión. Asimismo, debido a que estos son circuitos de baja potencia, no se necesita protección del circuito. 14.7. 1 Requisitos del NEO® para los sistemas de baja tensión El artículo 725 del NEC regula la instalación del cableado de los sistemas de baja tensión. Estas disposiciones se aplican a los circuitos de control remoto, la conmutación con relés de baja tensión, los circuitos de alimentación de baÍa potencia y los circuitos de baja tensión. El NEC divide estos circuitos en tres categorías: • Control remoto • Transmisión de señales • Circuitos de potencia limitada Como se mencionó anteriormente, la protección del circuito de baja tensión no es necesaria; sin embargo, la parte del transformador de alto voltaje que alimenta el sistema de baja tensión debe estar protegida. El capítulo 9 del NEC, tablas ll(A) y ll(B) tratan los circuitos que están intrínsecamente limitados en la salida de electricidad y por consiguiente no necesitan protección de sobrecorriente o están limitados por una combinación de la fuente de alimentación y la protección de sobrecorriente. Hay algunos requisitos de los sistemas de electricidad descritos en las tablas 11(A) y ll(B) del capítulo 9 del NEC, y en las notas que preceden a las tablas. Estudie todas las partes pertinentes del NEC ®antes de instalar sistemas de electricidad de baja tensión. Los sistemas de baja tensión se describen con más detalle en módulos posteriores.

11.62 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Inglés a Español Término en Inglés

Término en Español

Ohmmeter One-line diagram On-the-job training (OJT) Outletbox Parallel circuits Parts Plan view Polychlorinated biphenyls (PCBs) Power Power-riser diagram Protons Pull box Raceway systems Raceways Raintight Relay Resistance Resistor Rise Romex® Rough-in Roughingin Scale Schedule Schematic Schematic diagram Sectional view Sections Segment bend Series circuit Service drop Service entrance Service lateral Service-entrance conductors Service-entrance equipment Shop drawing Site plan Solenoid

Ohmímetro Diagrama unifilar Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT) Caja de tomacorrientes Circuitos en paralelo Parte Vista de corte BPC (bifenilos policlorados) Potencia Diagrama de acometida de electricidad Protón Caja de derivación Sistemas de canalizaciones Canalizaciones A prueba de lluvia Relé Resistencia Resistor Elevación . Romex® Fase de instalación eléctrica Instalación eléctrica inicial Escala Planificación Esquemático Diagrama esquemático Vista de planta Secciones Doblez segmentado Circuito en serie Bajante del servicio Entrada en servicio Lateral de servicio Conductores de entrada en servicio Equipo de entrada en servicio Esquema de taller Plano de la obra Solenoide

GLOSARIO DE TÉRMINO~ CLAVE DEL OFICIO

G.13

Inglés a Español Término en Inglés Splice Stub-up Switch Switchleg Tap Transformer Trim-out Trough Underwriters Laboratories, Inc. (UL) Valence shell Volt (V) Voltage Voltage drop Voltmeter Waterproof Watertight Watt (W) Weatherproof Wire grip Wireways Written specifications

G.14

Término en Español Empalme Cambio direccional Interruptor Ramal del interruptor Derivación Transformador Fase final eléctrica Caja instalada a la intemperie Underwriters Laboratories, Inc. (UL) Capa de valencia Voltio (V) Voltaje Caída de voltaje Voltímetro Impermeable A prueba de agua Vatio A prueba de intemperie Sujetador para cables Conductos de cables Especificaciones escritas

ELECTRICIDAD -

NIVEL UNO

INTERRUPTOR DE TRES VÍAS EN =---E] CADA NIVEL DE PISO

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¿(viv3 Los accesorios de iluminación que pesen más de 50 libras (22,68 kg) se deben apoyar en forma independiente de la caja de tomacorriente a menos que la caja tenga la capacidad para soportar elpeso. Sección 314.27(8) del NEC .

Cuando los niveles de piso estén separados por al menos SEIS escalones, se debe colocar un interruptor de pared en cada nivel de piso para controlar las luces de la escalera. Sección 210.70{A) del NEC AL MENOS SEIS ESCALONES

Instalar al menos una salida deiluminación controlada con interruptor en o cerca de equipos que necesiten servicio técnico. No se pueden usar Sección 210.70(A)(3) del NEC accesorios de iluminación colgantes en armarios residenciales. Sección 410.16(8) del NEC

EQUIPO DE HVAC ÁTICO

INTERRUPTOR DE PARED Secciones 210.70{A) y (C) del NEC

ENTRADA

EQUIPO DE HVAC

111F52.EPS

Figura 52

Requisitos d1 NEC ®para la ubicación de las luces y los interruptores.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENC IALES 11 .63

15.0.0 ♦ CALEFACCIÓN ELÉCTRICA El uso de calefacción eléctrica en viviendas residenciales ha aumentado considerablemente en la última década aproximadamente, e indudablemente esto continuará. Esto se debe a las siguientes ventajas de la calefacción eléctrica, que la mayoría de los otros sistemas de calefacción no ofrecen: • La calefacción eléctrica no es combustible; por lo tanto, es más segura que las que funcionan con combustible. • No se necesita tener un espacio para guardar, tampoco requiere tanques de combustible ni chimeneas. • Requiere poco trabajo de mantenimiento. • El costo de la instalación inicial es relativamente económico en comparación con otros tipos de sistemas de calefacción. • El grado de comodidad puede mejorarse, ya que cada habitación puede controlarse de manera independiente con su propio termostato. El uso de calefacción eléctrica de zócalo tam-' bién presenta algunas desventajas, especialmente en las frías regiones boreales. Algunas de estas desventajas son: • Es más costoso mantener en funcionamiento la calefacción eléctrica que las que usan combustible. • No se deben instalar receptáculos por encima de los calefactores eléctricos de zócalo. • Los calefactores eléctricos de zócalo tienden a decolorar el área de la pared que está inmediatamente arriba de ellos, especialmente si en la casa hay fumadores. NOTA Es muy importante calcular la carga eléctrica adicional de la instalación de un calentador eléctrico (especialmente en una situación de adición). Asegúrese de que la carga extra no exceda el amperaje consumido máximo del circuito o el tablero.

El tipo de sistema de calefacción eléctrica que se usará para una residencia determinada dependerá de las condiciones estructurales, del tipo de habitación y de las actividades a las que está destinada la habitación. Las preferencias del dueño de la casa también influirán en la decisión final. Los equipos de calefacción eléctrica están disponibles en unidades para zócalo, pared, techo, piso y el espacio entre el piso y un mueble; en cable de resistencia incrustado en el techo o en piso de concreto; en sistemas de conductos de aire forzado similares a los sistemas convencionales de aire caliente alimentado por gasóleo o gas; y en calderas eléctricas para calefacción de zócalo con agua caliente. Las bombas caloríficas eléctricas también se usan mucho en sistemas de HVAC en algunas zonas de los Estados Unidos. El término "bomba calorífica", cuando se aplica a un sistema de aire acondicionado para todo el año, comúnmente denota un sistema en que el equipo de refrigeración se usa de manera tal que el calor es extraído de una fuente de calor y transferido al espacio acondicionado donde se quiere tener calefacción; cuando se quiere tener refrigeración y deshumidificación, se quita el calor del espacio acondicionado y se le descarga en un disipador de calor. Una bomba calorífica tiene la capacidad exclusiva de suministrar más energía de la que consume. Esto se debe al hecho de que con determinadas condiciones exteriores, sólo se necesita energía eléctrica para mover el refrigerante y accionar el ventilador; por consiguiente, una bomba calorífica puede alcanzar una eficacia calorífica de dos o más a uno; es decir que producirá el equivalente a dos o tres vatios de calor por cada vatio que consuma. Por este motivo, este uso es muy conveniente para la conservación de la energía. En general, los equipos de calefacción eléctrica de zócalo deben estar ubicados en paredes exteriores cerca de las áreas donde se producirá la mayor pérdida de calor, como debajo de las ventanas, etc. Los controles de los termostatos montados en pared deben estar ubicados en una pared interior, aproximadamente 50" (127 cm) sobre el piso para detectar la temperatura ambiente. La figura 53 muestra una posible disposición de la calefacción eléctrica para la residencia de ejemplo. También se detallan las regulaciones del NEC ® que rigen la instalación de estas unidades.

11.64 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

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1.500 VA

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2.000 VA

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Cocina

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Se deben dimensionar los conductores para el 125 % de la capacidad nominal del calefactor. Sección 424.3(8) del NEC

Si se debe utilizar un termostato como controlador y como medio de desconexión a la vez, debe contar con una posición OFF debidamente marcada . Sección 424.20(A) del NEC

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2.000 VA

9

Salón

Los circuitos ramales que alimenten a dos o más calefactores solamente deberán implementarse con circuitos de 15 A, 20 A, 25 A o 30 A. Sección 424.3(A) del NEC Se permiten calefactores de zócalo instalados en forma permanente con una salida de receptáculo en instalada en fábrica en lugar de una salida de receptáculo. Secciones 210.52 y424.9 del NEC

2.000 VA

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Dormitorio 2

No. 10

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No se pueden utilizar termostatos de un solo polo que no interrumpan todos los conductores sin puesta a tierra como medio de desconexión. Sección 424.20(8) del NEC

Dormitorio 3

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2.000 VA calef?ctor de zocalo con termostato integral

750VA

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2.000 VA

16.0.0 ♦ PISCINAS V BAÑERAS DE HIDROMASAJES El NEC® reconoce el posible riesgo de choque eléctrico que pueden recibir las personas en piscinas comunes, para niños y terapéuticas, o cerca de estanques decorativos o fuentes. Este choque podría producirse a causa de un potencial eléctrico en el agua o como resultado de que una persona que está en el agua o en un área mojada toque algún cerramiento que no esté conectado a tierra. En función de esto, el NEC ®dispone reglas para la instalación segura de equipos eléctricos y cableado en piscinas y lugares similares, y en las cercanías de estos. El artículo 680 del NEC cubre las reglas específicas que rigen la instalació~ y el mantenimiento de piscinas y bañeras de hidromasajes. . ., Los procedimientos para hacer la mstalac10n eléctrica de bañeras de hidromasajes y piscinas son demasiado amplios para cubrirlos en detalle

en este módulo. Sin embargo, los requisitos generales para la instalación de tomacorrientes, ventiladores de techo, artefactos de iluminación y otros elementos están resumidos en la figura 54. Además del articulo 680 del NEC, otro recurso útil para aprender más sobre instalaciones eléctricas en piscinas o cerca de ellas son los fabricantes de equipos para piscinas, y los que fabrican y distribuyen artefactos de iluminación subacuática. Muchos de estos fabricantes ofrecen folletos con detalles de la instalación de sus equipos, ilustraciones útiles, explicaciones de los códigos e información similar. Normalmente, este material está a disposición del personal calificado a un costo bajo o sin costo alguno. Puede escribirles a los fabricantes para solicitar información sobre el material disponible, o comunicarse con su proveedor o contratista eléctrico especializado en la instalación de piscinas residenciales. Observe la

figura 55.

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Los accesorios de iluminación, tomacorrientes para iluminación y ventiladores de techo ubicados sobr~ bañera o a menos de ~'. (1,52 m) de sus paredes interiores se deben encontrar al menos 7'-6" (2,28 m) p·or encima del nivel de agua max1mo y contar con protecc1on de GFCI [Sección 680.43{8) del NEC]. El dispositivo de desconexión para mantenimiento debe ser de fácil acceso y poder verse desde la bañera (Sección 680. 12 del NEC), Se debe colocar almenas un receptáculo a una Además, tiene que esta ubicado al menos a 5' (1,52 m) de la distancia mínima de 6' (1,82 m) y a no más de pared interior de la bañera. 10' {3,04 m) de la pared interior de la bañera

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[Sección 680.43 (A) del NEC]. Además, se deben colocar todos los receptáculos a un mínimo de 6' (1,82 m) de la pared interior de la bañera según la_ Sección 680.43(A)(1) del NEC y todos los receptaculos de 125 V ubicados a menos de 1O' {3,04 m) de la MÍN, pared interior de la bañera deben contar con 7'-B" protección de GFCI [Sección 680.43(A)(2) del NEC]. ( m) 2 ' 28 Los interruptores de pared se deben colocar a un mínimo de 5' (1,52 m) de la bañera según la Sección 680.43(C) del NEC.

Todos los equipos eléctricos asociados con el sistema de circulación de la bañera deben tener conexión a tierra [Sección 680.43{F) del NEC].

MÍN,5'

Cualquier tomacorriente que suministre energía a una bañera debe contar con protección de GFCI [Sección 680.43 (AJ(3) del NEC].

EQU IPO

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MÍN.6'

(1,82 m) _ _.., 111F54.EPS

Figura 54

Requisitos del NEC ®para bañeras de hidromasajes interiores armadas.

Piscinas C!lHHJL /JVf.EHNO

Las piscinas son un lugar común donde los dueños de la casa pueden colocar luces, receptáculos o calefactores, y es muy frecuente que se infrinja el código. Si lo llaman para que solucione un problema con el servicio, pregúntele al dueño de la casa si se hizo algún cableado casero.

11.66 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Todos los receptáculos de 125 V ubicados a menos de 20' (6,09 m) de las paredes interiores de la piscina se deben proteger con un interruptor de circuito por falla de puesta a tierra.

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Sección 680.22(A)(4) del NEC

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oC\J Los interruptores de pared se deben ubicar al menos a 5' (1 ,52 m) de la pared interior de la piscina. Sección 680.22(D) del NEC

Las cajas de empalme y recintos para trasformadores o interruptores de circuito por falla de puesta a tierra que se conecten directamente a un casco de molde deben estar equipados con o roscados. Deben construirse con bronce, cobre o un plástico adecuado, o con otro material resistente a la corrosión.

Se debe instalar al menos un receptáculo de conveniencia de 125 Vy ubicarlo a una distancia---ii------~ mínima de 6' (1,82 m) y máxima de 20' (6,09 m) de la pared interior de la piscina. Sección 680.22(A)(3) del NEC

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ÁREA DE LA PISCINA

CERCA

Los receptáculos del área de la piscina se deben ubicar a una distancia mínima de 1O' (3,04 m) de las paredes interiores de la piscina.

No se deben instalar conductores eléctricos aéreos sobre un área de la piscina que se extienda 1O' - - - - - (3,04 m) en forma horizontal desde el interior de la pared de la piscina, sobre una estructura de conducción o sobre puestos de observación, torres o plataformas. Sección 680.8 del NEC

El transformador debe tener dos bobinados con una barrera de metal con puesta a tierra entre el bobinado primario y el secundario.

Se premiten conductores de comunicación con mantenimiento, operación y de propiedad de la empresa de servicios y TV por cable siempre que el cable se encuentre al menos 1O' (3,04 m) por encima de la piscina, puestos de observación, trampolines,etc. Sección 680.B(B) del NEC

1

Bobinado 1 primario :

1 1

Bobinado secundario

1

--\ [E]

Sección 680.23(A)(2) del NEC

Línea de baja tensión para alimentar los accesorios de iluminación bajo el nivel del agua.

El transformador, junto con el recinto para el transformador, deben identificarse a los efectos de suministrar energía a los accesorios de iluminación bajo el nivel del agua. 111F55.EPS

Figura55

Requisitos del NEC® para instalaciones típicas de piscinas.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.67

6. El cable tipo MC no puede usarse _ _. a. en concreto o yeso si están secos b. en mampostería seca c. en espacios en el ático d. si está expuesto a daños físicos

1. Cuando dimensiona servicios eléctricos, a

qué porcentaje mide los primeros 3.000 VA? a. 20% b. 45% c. 80% d. 100 %

7. El cable tipo SE viene con _ _ para usar

en sistemas de cableado interiores. a. un conductor no aislado a tierra o neutro b. un conductor aislado con puesta a tierra c. un conductor sin tierra d. franjas de guarda

2. ¿Qué sección del NEC® exige que se identi-

fiquen los accesorios para usarlos con postes de servicio? a. Sección 230.28 del NEC b . Sección 230.40 del NEC c. Sección 250.46 del NEC d. Sección 250.83 del NEC 3. Un conductor de servicio sin una cubierta completa debe estar a no menos de _ _ por encima de una ventana que puede abrirse. a. 2 pies (0,60 m) b. 3 pies (0,91 m) c. 8 pies (2,43 m) d. 10 pies (3,04 m)

8. El cable tipo SER puede usarse _ _. a. en aplicaciones en altura b. bajo tierra c. como alimentación secundaria en determinadas condiciones d. en ubicaciones peligrosas Identifique los siguientes receptáculos con las letras que se muestran abajo para cada receptáculo. 9. _ _ Receptáculo sencillo

4. La sección 230.6 del NEC considera que los conductores instalados debajo de al menos _ _ pulgadas de concreto están en el exterior del edificio. a. 1 pulgada (2,54 cm) b. 2 pulgadas (5,08 cm) c. 4 pulgadas (10,16 cm) d. 5 pulgadas (12,70 cm)

10. _ _ Receptáculo de hilos divididos 11. _ _ Receptáculo para secadora

12. _ _ Receptáculo para cocina 13. _ _ Receptáculo doble

14. _ _ Tomacorriente para propósitos

5. El cable tipo NM no puede usarse en _ _. a. duetos poco profundos de mampostería, concreto o adobe b. el armazón de un edificio c. fajas protectoras d . espacios en el ático

especiales

A

B

e

D

E

F 111 RQ01.EPS

11.68 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

15. Con la tabla 314.16(4.. del NEC, calcule la cantidad de pulgadas cúbicas que se necesitan p ara

los tomacorrientes de receptáculos que se muestran en la tabla a continuación . Luego, indique el tamaño de la caja metálica que debe usarse. Cantidad y tamaño de conductores en la caja

Espacio libre en la caja para cada conductor

A. Seis conductores de calibre número 12 y tres hilos de puesta a tierra B. Siete conductores de calibre número 12 y tres hilos de puesta a tierra con un receptáculo

¿Qué tamaño de caja metálica puede usarse?

2.25

2.25

C. Dos conductores de calibre número 14 y un hilo de puesta a tierra

2.0

D. Cuatro conductores de calibre número 14 y dos hilos de puesta a tierra

2.0

E. Seis conductores de calibre número 14 y tres hilos de puesta a tierra con un receptáculo

Cantidad total de pulgadas cúbicas del espacio necesario en la caja

2.0

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.69

En este módulo se trataron los conceptos básicos del cableado residencial, como cálculos de cargas y dispositivos de cableado. El diseño del sistema eléctrico residencial comienza con el plano de planta. El área de la superficie de la casa se usa para calcular las cargas de iluminación. Las cargas de iluminación, junto con las cargas de los aparatos pequeños, los aparatos fijos y otros tipos de carga deben calcularse para determinar la dimensión del servicio. Se aplican los factores de demanda y se dimensiona el conductor neutro según el artículo 220 del NEC . Deben instalarse disyuntores GFCI y

- ---

AFCI en todas las ubicaciones necesarias, y el sistema debe estar puesto a tierra y unido según el artículo 250 del NEC. En la mayoría de las residencias se usan cables tipo NM o MC para los circuitos ramales. Los interruptores deben estar instalados en todas las ubicaciones exigidas por el NEC®. Debe darse especial consideración a las unidades y los circuitos de calefacción eléctrica que alimentan piscinas y bañeras de hidromasajes. Es fundamental conocer el NEC ®por completo para lograr una instalación segura y satisfactoria de los sistemas de cableado residenciales. - ~ ~';:

.

Notas --

-

11.70 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

)

1. Un(a) _ _ _ _ _ _ consta de cables con

10. Los(Las) _ _ _ __ _ se encuentran entre

una cubierta exterior de acero flexible bobinada en espiral.

el punto de terminación de la bajante del servicio en altura o el lateral de servicio subterráneo y el interruptor principal del edificio.

2. Un tipo de cable que es muy usado en

sistemas de cableado en residencias y pequeños comercios, - - - - - - . J puede usarse en trabajos expuestos y ocultos en ubicaciones normalmente secas; este tipo de cable también se denomina ______ 3. Un(a) _ _ _ _ _ _ es un equipo que ha sido diseñado para un propósito en particular. 4. Un(a) _ _ _ _ _ _ se usa para encender y

apagar un circuito eléctrico. 5. El circuito que se lleva a una caja de

interruptores para controlar las luces eléctricas se conoce como _ _ _ _ _ _. 6. Un(a) _ _ __ __ está equipado(a) con

un terminal conductor para conectar un puente de empalme. 7.

Un(a) _ _ _ _ _ _ es un conductor aislado verde o descubierto utilizado para garantizar la conductividad entre las partes metálicas que deben conectarse eléctricamente.

8. El (La) _ _ _ _ _ _ está compuesto(a) por los conductores que se extienden desde el último poste de la empresa eléctrica hasta el punto de conexión a las instalaciones de servicio.

11. El(La) _ _ _ ___ brinda principalmente

protección de sobrecorriente al alimentador y a los conductores de servicio. 12. Un(a) _ _ _ _ _ _ está compuesto(a) por

los conductores subterráneos a través de los que se suministra el servicio entre las instalaciones de distribución de la empresa eléctrica y su primer punto de conexión al edificio. 13. La parte de un sistema de cableado que se

extiende más allá del dispositivo de sobrecorriente es el(la) _ _ _ _ _ _. 14. Un(a) _ _ _ _ __ es un circuito que

transporta corriente desde el equipo de servicio a un subpanel o tablero de circuito ramal o a algún punto del sistema de cableado. 15. Ubicado normalmente en la entrada en

servicio de una instalación residencial, un(a) - - - - ' -_ _ generalmente contiene el interruptor principal de desconexión. 16. La canalización, el cable, los hilos, las cajas y

otros equipos se instalan durante el(la)

9. El (La) _ _ _ __ _ es el punto donde se suministra electricidad a un edificio.

Términos clave del oficio Alimentador Aparato bajante del servicio Reductor de empalme Cable con cubierta no metálica (tipo NM)

Cable revestido en metal (tipo MC) Centro de carga Circuito ramal Conductores de entrada en servicio Entrada en servicio Equipo de entrada en servicio

Instalación eléctrica inicial Interruptor Lateral de servicio Puente de empalme Ramal del interruptor Romex®

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.71

Dan Lamphear Associated Builders and Contractors, lnc.

Corno muchas otras personas, Dan Larnphear nunca imaginó que su carrera profesional sería de electricista. Pero una vez que descubrió el oficio de electricista, supo que había encontrado su hogar. Desde ese momento, ha ascendido de ayudante a aprendiz, oficial, contratista independiente, inventor y, finalmente, profesor. Fue sobre todo la suerte lo que condujo a Dan a ser electricista profesional hace más de dos décadas. No estaba seguro de qué quería hacer de su vida después de terminar la escuela preparatoria. Sin embargo, después de observar cómo un electricista realizaba un trabajo de cableado comercial en el negocio de un amigo (y de echarle una mano) se entusiasmó. La carrera parecía ser todo un reto, y me provocaba curiosidad aprender más sobre cómo funciona la electricidad, recuerda él. Dan fue contratado por ese mismo electricista, de quien fue aprendiz por varios años antes de saber del programa NCCER. Aprovechó la oportunidad de ampliar sus conocimientos a través del programa. Corno dicen algunos, el conocimiento es dinero, sonríe. Después de terminar el programa, Dan comenzó a trabajar por su cuenta corno electricista independiente, y se especializó en trabajos industriales, comerciales y de mantenimiento de planta. Su capacidad de detectar y reparar desperfectos eléctricos en maquinarias fabriles pronto lo convirtió en un contratista muy buscado en el sector industrial de Milwaukee.

También descubrió su habilidad para los inventos, y ha diseñado y construido máquinas · especiales para una empresa que lo contrató corno su supervisor de mantenimiento eléctrico de tiempo completo. Conocer el aspecto eléctrico de las máquinas me permitió entender cómo es su funcionamiento mecánico", comenta sobre su trabajo de inventor. Dan sintió que debía devolver el favor que le permitió embarcarse en su carrera profesional, por lo que regresó a la sucursal de Associated Builders and Contractors (ABC), que da capacitaciones en una escuela comunal local. Allí da clases de Electricidad Nivel 2 a los estudiantes que representan la próxima generación de electricistas profesionales. "Saber cómo usar los instrumentos de prueba es quizás el aspecto más importante de este trabajo observa. Aún tengo algunos de los medidores con los que empecé.

11.72 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

David Lewis Instructor Putnam Career & Technical Center

David Lewis comenzó su carrera laboral trabajando en minas de carbón. Después de unos años, comenzó a trabajar con la electricidad por su cuenta. Ahora es instructor de electricidad y trabaja con el Departamento Estatal de Educación en la elaboración de programas de estudio: También colabora con el equipo de revisión de NCCER en el programa de estudios de Electricidad.

¿Cómo comenzó a interesarse en este campo? Después de terminar la preparatoria en 1972 y asistir a la universidad por un tiempo, decidí que lo que quería hacer era trabajar en las minas de carbón. La electricidad me interesaba, entonces comencé a trabajar como capataz y electricista de mantenimiento. Con el tiempo, empecé a trabajar por mi cuenta.

Cuéntenos sobre su trabajo actual y lo .que le gusta de él. Me gusta ser instructor de Tecnología Eléctrica. Trabajo principalmente con alumnos de la escuela preparatoria, y durante los dos años que están conmigo, es fantástico ver cómo captan los conocimientos de electricidad.

¿Qué tipo de capacitación recibió? Mientras trabajaba en las minas de carbón, asistí a varias clases de capacitación en electricidad y obtuve el permiso para electricidad subterránea. Mientras tenía mi propio negocio, recibí la matrícula de· Maestro Electricista y asistí a muchas clases para actualizarme. Desde que comencé a enseñar, he tornado clases de PLC y otros temas. También volví a la universidad y recibí el título de licenciado en ciencias con espcialización en Educación Técnica y Profesional.

más a su éxito? El trabajo duro y la voluntad de aprender de los electricistas expertos.

¿ Cuáles fueron los factores que contribuyeron

¿Qué consejo les daría a los que son nuevos en el campo? Intenten aprender todo lo que puedan. Trabajen con un electricista con experiencia y aprendan de él. Asistan a todas las capacitaciones o clases que puedan. Siempre hay algo nuevo que aprender.

¿Qué tipos de trabajos ha hecho en su carrera laboral? En las minas de carbón trabajé en todo tipo de equipos de minería. Después de que empecé a trabajar por cuenta propia, trabajé principalmente en cableados residenciales y comercios livianos.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11. 73

Alimentador: circuito (tal como los conductores de un conducto o tramo de cable) que transporta corriente desde el equipo de servicio a un subpanel o tablero de circuito ramal o a algún punto del sistema de cableado. Aparato: equipo diseñado para un propósito en particular (por ejemplo, utilizar la electricidad para producir calor, luz o movimiento mecánico). Por lo general, los aparatos son autónomos, están disponibles para aplicaciones que no sean el uso industrial y, comúnmente, se producen con tamaños o tipos estándar. Bajante del servicio: conductores en altura, a través de los cuales se suministra el servicio eléctrico, ubicados entre el último poste de la empresa eléctrica y el punto de su conexión a las instalaciones de servicio ubicadas en el edificio. Reductor de empalme (bushing, en inglés}: reductor especial de conductos equipado con un terminal conductor para conectar un puente de empalme. También tiene un tomillo u otro dispositivo con punta para incrustarse en la pared de la caja sellada y unir el conducto a la caja sin puente cuando no quedan agujeros ciegos (conocidos como knockout en inglés) concéntricos en la pared de la caja sellada. Cable con cubierta no metálica (tipo NM): tipo de cable muy utilizado en sistemas de cableado residenciales y sistemas de cableado comerciales pequeños. En general, puede utilizarse tanto para trabajos expuestos como ocultos en ubicaciones normalmente secas. Ver Romex®. Cable revestido en metal (tipo MC) : tipo de cable con cubierta de metal, muy utilizado en sistemas de cableado residenciales y sistemas de cableado comerciales pequeños. En general, puede utilizarse tanto para trabajos expuestos como ocultos en ubicaciones normalmente secas. También puede utilizarse como cable de entrada en servicios y en otras ubicaciones, según lo autorizado por elNEC ®. Centro de carga: tipo de tablero generalmente ubicado en la entrada en servicios de una instalación residencial. Suele incluir el interruptor principal de desconexión. Circuito ramal: parte del sistema de cableado que se extiende más allá del dispositivo de sobrecorriente final que protege un circuito.

Conductores de entrada en setvicio: conductores entre el punto de terminación de la bajante del servicio en altura (o el lateral de servicio subterráneo) y el interruptor principal de desconexión del edificio. Entrada en setvicio: punto donde se suministra energía a un edificio (incluido el equipo utilizado para este propósito). La entrada en servicio incluye el interruptor, el tablero principal, los medidores, los dispositivos protectores de sobrecorriente y los conductores/ canalizaciones para la conexión con los conductores de la empresa eléctrica. Equipo de entrada en setvicio: equipo que brinda protección de sobrecorriente al alimentador y a los conductores de servicio, un medio para desconectar los alimentadores de los conductores de servicio energizados y un medio para medir la energía utilizada. Instalación eléctrica inicial: la primera etapa de una instalación eléctrica, cuando se colocan la canalización, el cable, los alambres, las cajas y otros equipos. Es el trabajo eléctrico que debe realizarse antes de cualquier trabajo de terminación. Interruptor (switch, en inglés): dispositivo mecánico utilizado para encender y apagar un circuito eléctrico. Lateral de setvicio: conductores subterráneos a través de los que se suministra el servicio entre las instalaciones de distribución de la empresa eléctrica y el primer punto de su conexión con el servicio del edificio. Puente de empalme: conductor aislado verde o descubierto utilizado para garantizar la conductividad eléctrica requerida entre las partes metálicas que deben conectarse eléctricamente. Los puentes de empalme se utilizan frecuentemente desde un reductor de empalme hasta la caja sellada del equipo de servicio para brindar una vía entre los agujeros ciegos concéntricos de la pared de la caja sellada y también pueden utilizarse para unir una canalización con otra. Ramal del interruptor (switch leg, en inglés): circuito en dirección hacia una caja de interruptores para controlar las luces eléctricas. Romex®: nombre comercial del cable tipo NM (no metálico); sin embargo, se utiliza normalmente de manera genérica para referirse al cable con cubierta no metálica.

11.74 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Otros códigos y normas que se aplican a las instalaciones eléctricas Hasta el año 2,000, había tres códigos modelo de construcción. Estos incluían los siguientes:

• SBC (Standard Building Code: Código de Construcción Estándar), publicado por el Congreso Internacional de Códigos de Construcción del Sur. • NBC (BOCA National Building Code: Código Nacional de Construcción), publicado por Autoridades de Construcción y Administradores del Código. • UBC (Uniform Building Code: Código Uniforme de Construcción), publicado por la Conferencia Internacional de Autoridades de Construcción. Los tres grupos que escribieron los códigos, SBCCI, BOCA y UBC, se unieron para formar una organización llamada el Consejo Internacional de Códigos con el propósito de redactar un conjunto aceptado a nivel nacional de códigos de construcción e incendios. La primera edición del Código Internacional de Construcción fue publicada en el año 2000 y la segunda edición, en 2003; fue actualizada nuevamente en 2006. La intención es seguir así en ciclos de tres años. Se adopta el IRC (International Residential Code: Código Internacional Residencial) como

parte de los requisitos del código eléctrico en muchas áreas de los Estados Unidos. El IRC cubre las viviendas unifamiliares y bifamiliares de tres plantas o menos. En el IRC se incluyen los requisitos para tales aspectos como ventiladores para baños, requisitos de los detectores de humo l otros ítems que no están especificados en el NEC . El IRC cubre todos los oficios, incluidos los de construcción, mecánica, gas, energía y electricidad. En 2002, la NFPA publicó su propio código de construcción, el NFPA 5000. En la actualidad, hay dos códigos reconocidos a nivel nacional que compiten por ser adoptados en los 50 estados de los Estados Unidos. Para ser verdaderamente competente en el oficio de la electricidad, usted debe familiarizarse con los contenidos de estos códigos y la terminología que se usa en ellos. NOTA Siempre consulte las ediciones más recientes de los códigos vigentes en su área.

MÓDULO ES26111-08 ♦ SERVICIOS ELÉCTRICOS RESIDENCIALES 11.75

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los .siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

National Electrical Code®Handbook, última edición. Quincy, MA: National Fire Protection Association.

11.76 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright :

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

ES26112-08

Equipos de prueba eléctricos Los temas que vamos a presentar en este módulo comprenden:

1.0.0 2.0.0 3.0.0 4.0.0

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3 Medidores . . . . . . . . . . . . . . . . · . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3 Clasificaciones de categoría . .......... ....... .. 12.11 Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 12.13

El funcionamiento correcto de los sistemas eléctricos debe probarse cuando se instalan y posteriormente con regularidad para los fines de mantenimiento. Si un sistema presenta un problema después de su instalación, se debe encontrar y reparar la causa del problema. La mejor manera de probar y solucionar problemas en un sistema eléctrico es tomar medidas eléctricas en puntos específicos del circuito. Para ello, se utilizan diversos tipos de equipos de prueba eléctricos. Los electricistas deben poder elegir el equipo de prueba correcto para una aplicación determinada. Los equipos de prueba más viejos dependían de partes móviles y escalas del medidor análogo. Actualmente, muchos medidores eléctricos utilizan tecnología digital con lecturas digitales. Los electricistas deben estar al día con los cambios en la tecnología de prueba y aprender a usar diversos tipos de equipos de prueba.

Nota: Las designaciones National Electrical Code® y NEC® son marcas registradas de la National Fire Protection Association, Inc., Quincy, MA 02269. Todas las referencias al National Electrical Code® y NEC® en este módulo se refieren a la edición 2008 del National Electrical Code®.

Objetivos Cuando haya completado este módulo, el alumno podrá hacer lo siguiente: l. Explicar el funcionamiento de las siguientes piezas de equipos de prueba y describirlas: • Voltímetro • Ohmímetro • Amperímetro con abrazadera • Multímetro • Megaohmímetro • Probadores de rotación de motor y de fase 2. Elegir el medidor adecuado para un ambiente de trabajo determinado en función de las clasificaciones de categoría. 3. Identificar los riesgos de seguridad asociados con diversos tipos de equipos de prueba.

ES26112-08 Equipos de prueba eléctricos ES26111-08 Servicios eléctricos residenciales ES26110-08 Esquemas de construcción eléctrica básica

E L E

ES26109-08 Conductores y cables

e

ES26108-08 Canalizaciones y accesorios

T R 1

e

1 D A D

ES26107-08 Doblado manual

Términos clave

oficio

ES26106-08 Cajas de dispositivos

Bobina Continuidad Frecuencia Galvanómetro D'Arsonval

N 1

ES26105-08 Introducción al National Electrical Codt!P

V

E L

ES26104-08 Teoría eléctrica

Materiales necaslllllos 1. Lápiz y papel 2. Copia de la última edición del National Electrical Code® 3. Equipo protector personal adecuado

Prerrequisitos Antes de comenzar este módulo, se recomienda que complete exitosamente el Currículo básico y los módulos ES26101-08 a ES26111-08 de Electricidad Nivel Uno. Este mapa del curso muestra todos los módulos en Electricidad Nivel Uno. El orden de entrenamiento sugerido comienza desde abajo hacia arriba. Los niveles de dificultad aumentan a medida que se avanza en el mapa del curso. Es posible que el auspiciador del programa de entrenamiento local ajuste el orden de entrenamiento.

u

ES26103-08 Introducción a los circuitos eléctricos

N

o ES26102-08 Seguridad eléctrica ES26101-08 Orientación al trabajo de electricidad CURRÍCULO BÁSICO Habilidades introductorias del oficio 112CMAP.EPS

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.1

1.0.0 ♦ INTRODUCCIÓN El uso de instrumentos y medidores de prueba electrónica generalmente incluye: • Solucionar problemas de circuitos y equipos eléctricos y electrónicos. • Verificar el funcionamiento correcto de instrumentos y equipos asociados. El equipo de prueba elegido para una tarea específica depende ~el tipo de :r_nedida y ;11:ivel de exactitud necesarios. Este modulo hara hincapié en algunos de los equipos de prueba que usan los electricistas. Al terminar este módulo, debe poder elegir el equipo de prueba adecuado para una aplicación determinada e identificar los riesgos de seguridad correspondientes.

2.0.0

♦

MEDIDORES

En 1882, un francés llamado Arsene d' Arsonval inventó el galvanómetro, un medidor que usaba un imán permanente estacionario y una bobina móvil para indicar el flujo de corriente en una escala calibrada. Este primer galvanómetro era muy exacto, pero sólo permitía medir corrientes muy pequeñas. Durante los años posteriores, se realizaron muchas mejoras que extendieron el alcance del medidor y aumentaron su resistencia. El galvanómetro D' Arsonval (figura 1) es la base de los medidores análogos.

Una parte móvil del medidor con núcleo móvil funciona de acuerdo con el principio electromagnético. En su forma más sencilla, el medidor de bobina móvil emplea una bobina de cable bobinado muy delgado en un marco de aluminio liviano. Un imán permanente rodea la bobina. El marco de aluminio se monta en pivotes para que éste y la bobina puedan girar libremente entre los polos del imán permanente. Cuando la corriente fluye por la bobina, ésta se magnetiza y el campo del imán permanente repele su polaridad. Como consecuencia, el marco de la bobina gira en sus pivotes y la cantidad de corriente que fluye por la bobina determina la distancia de giro. Si se conecta un puntero en el marco de la bobina y se agrega una escala calibrada, puede medir~e la cantidad de corriente que fluye por el medidor. Los resistores multiplicadores se utilizan a fin de extender el alcance de la parte móvil del medidor para medir el voltaje, mientras que los resistores de derivación se utilizan a fin de extender el alcance de la parte móvil del medidor para medir la corriente. En la actualidad, la mayoría de los medidores son sistemas digitales de estado sólido: Dichos medidores son más fáciles de leer que los medidores mecánicos (análogos) y no tienen partes ni piezas móviles.

V

RESISTORES DE DERIVACIÓN Y - ~ ~ ~:a::a..= MULTIPLICADORES INTERRUPTOR SELECTOR DE RANGO - -----¡:;~~ IMÁN PERMANENTE C U R V O - - - - - (SITUADO DETRÁS DE LA PLACA)

INTERRUPTOR ~:;--- SELECTOR DE FUNCIONES

112F01 EPS

Figura 1

Galvanómetro D' Arsonval.

12.2 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Lecturas fanta smas En ciertas ocasiones, la sensibilidad de un medidor digital puede producir una lectura baja conocida como lectura fantasma. Esto es producto de la inducción del campo eléctrico alrededor de los conductores energizados muy cercanos al medidor.

2.1.0 Voltímetro El voltímetro se utiliza para medir voltaje, también conocido como diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM). Se conecta en paralelo con el circuito o componente que se está midiendo. Un medidor análogo emplea el galvanómetro D'Arsonval básico, con resistores internamente conectados para medir diferentes rangos de voltaje. Un medidor digital usa un chip conversor análogo-digital para convertir los valores percibidos en una representación digital o gráfica. Muchos voltímetros digitales buscan automáticamente la escala correcta. Cuando use un voltímetro sin esta función, comience siempre con el rango de voltaje más alto y disminúyalo hasta que la indicación se lea en algún punto entre la mitad y tres cuartos de escala. Esto dará una lectura más exacta y evitará que se dañe el medidor. En varios medidores, una línea recta con tres guiones debajo de ella indica un valor de CD, mientras que una onda sinusoidal indica un valor de CA. ¡ADVERTENCIA! Cuando un electricista mide voltajes de más de 50 V se expone a riesgos potencialmente fatales. Siga todos los procedimientos de seguridad correspondientes como se encuentran en NFPA 70E, los estándares de la OSHA, así como las políticas y los estándares de la empresa y la institución.

Un voltímetro se utiliza cuando se requiere el valor exacto del voltaje. Sin embargo, los electricistas suelen preocuparse por identificar solamente si el voltaje está presente y, si lo está, por su rango general. En otras palabras, les interesa saber si está energizado y, si lo está, si el voltaje es de 120 V, 240 V o 480 V. En estos casos, se utiliza un probador de voltaje. El rango de voltaje y el tipo de corriente (CA y / o CD) que un probador de voltaje puede medir generalmente se indican en las escalas que muestran la lectura. Vea la

figura 2.

.

Los probadores d~ voltaje avanzados ofrecen características adicionales, como lectura digital, capacidad de prueba de GFCI y capacidad de cambiar entre el uso co¡m o de detector con con-

112F02. EPS

Figura 2

Probador de voltaje.

tacto y el uso como detector sin contacto inclusive. Vea la figura 3. Un probador de voltaje debe revisarse antes de cada uso para asegurarse de que esté en buenas condiciones y funcione correctamente. Al revisar la parte exterior del probador, debe inspeccionarse atentamente el aislamiento de los electrodos (en busca de fisuras o partes deshilachadas). Los electrodos con fallas deben cambiarse, ya que representan un riesgo de seguridad. Los cabezales medidores del probador se conectan primero a una fuente energizada conocida para garantizar el funcionamiento correcto del probador de voltaje. El voltaje que se indica en el probador debe coincidir con el voltaje de la fuente. Si no hay ninguna indicación, el probador no funciona correctamente y debe repararse o cambiarse. Asimismo, debe repararse o cambiarse si indica un voltaje diferente del voltaje conocido de la fuente.

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.3

LED Y BOTÓN DE PRUEBA DE - - - - - - - - - - - - - . DETECCIÓN DE VOLTAJE SIN CONTACTO

CD POSITIVA---~ CD NEGATIVA---~

NIVEL DE VOLTAJE APROXIMADO - - - - PANTALLA

~lO,~;;¡;¡¡¡¡¡¡¡¡¡~ - - - - - - - C A

BOTÓN DE PRUEBAGFCI

ELECTRODO Y TERMINAL NEGATIVOS ELECTRODO Y ----"" TERMINAL POSITIVOS 112F03.EPS

Figura 3

Probador de voltaje multiuso.

PRECAUCIÓN Se debe tener cuidado al colocar los cabezales medidores del probador a través de la fuente de voltaje. Algunos probadores de voltaje están diseñados para hacer lecturas rápidas y quizás se dañen si se les deja en contacto con la fuente de voltaje durante mucho tiempo.

Los probadores de voltaje se utilizan para asegurarse de que el voltaje está disponible cuando se le necesita y de que la corriente se ha cortado cuando se debía hacerlo. En una situación de solución de problemas, quizás resulte necesario verificar si hay corriente disponible a fin de asegurarse de que su falta no es un problema. Por ejemplo, si hay un problema con una herramienta automática, como un taladro, puede utilizarse un probador de voltaje para asegurarse de que hay corriente disponible para que el taladro funcione. Un probador de voltaje puede también utilizarse para verificar la disponibilidad de corriente para un motor trifásico que no arrancará.

l) ¡ADVERTENCIA!

((

a□

Siempre realice una prueba de "energizadodesenergizado-energizado" (live-dead-live) al probar el voltaje, para verificar que el circuito está desenergizado como parte de un bloqueo eléctrico. Esto incluye verificar primero el funcionamiento del equipo de prueba en una fuente energizada conocida, luego desenergizar y probar el circuito objetivo para asegurarse de que esté desenergizado, y después nuevamente probar la fuente energizada conocida antes de hacer contacto con el circuito desenergizado. Este es un requisito de la OSHA para los sistemas de más de 600V, pero es una buena práctica para todos los niveles de voltaje.

2.2.0 Ohmímetro Un ohmímetro mide la resistencia de un circuito o componente. También puede utilizarse para ubicar circuitos abiertos o cortocircuitos. Un ohmímetro incluye una parte móvil del medidor de CD,

12.4 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

una fuente de alimentación de CD de bajo voltaje (usu almente una batería) y resistores limitadores de corriente, todos conectados en serie con el medidor (figura 4). Antes de m edir la resistencia de un resistor o circuito eléctrico desconocidos, conecte juntos los electrodos de prueba. De esta manera, la resistencia de los electrodos se ajusta a cero o queda invalidada. Algunos ohmímetros análogos tienen una perilla de puesta a cero. Con los electrodos conectados juntos, gire la perilla hasta que el medidor registre cero ohmios. Dicho ajuste debe realizarse toda vez que se selecciona un rango diferente. Muchos ohmímetros digitales buscan automáticamente la escala correcta. La escala correcta se selecciona internamente y la lectura indicará el rango (ohmios, kiloohmios o megaohmios). Los ohmímetros análogos requieren que el usuario seleccione el rango deseado. La mayoría dé los medidores digitales emiten también un sonido cuando el valor que se mide es muy bajo o de cero ohmios. Esto indica un circuito cerrado y resulta útil cuando el medidor se usa como probador de continuidad. Una prueba de continuidad permite determinar si un circuito está completo.

OHMIOS

o

RES ISTOR DER CALIBRACIÓN

RX1

R X 10 R X 100

COMÚN

112F04.EPS

Figura 4

Diagrama esquemático del ohmímetro.

Detectores de voltaje DJRRJL /Nf.ERNO

Los detectores sencillos de voltaje sin contacto (proximidad) pueden también usarse para indicar la presencia de voltaje en su clasificación de rango específica, pero no discriminan entre rangos de valores de la misma manera que lo hace un probador de voltaje. Estos . detectores son prácticos para una búsqueda rápida de voltaje en cajas de empalmes o gabinetes para terminaciones, y pueden también utilizarse para seguir circuitos a través de paredes. El detector de voltaje que se muestra aquí se enciende ante la presencia de voltajes entre 50 V y 1.000 V.

112SA01.EPS

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.5

••• Resistencia Cuando se mide un resistor, la resistencia al sostener los electrodos del medidor contra el resistor con los dedos será diferente a cuando se sostienen con clips. ¿A qué se debe esto?

¡ADVERTENCIA! Antes de hacer una lectura con un ohmímetro, use un voltímetro para verificar que ambos lados del circuito están desenergizados. En caso de que estuviera energizado, su voltaje puede hacer que una corriente perjudicial fluya por el medidor. Dicha corriente puede dañar el medidor o circuito, y ocasionar lesiones personales.

Cuando se mide la resistencia de circuitos, cada uno de sus componentes puede probarse individualmente si se le retira del circuito y se conectan los electrodos del ohmímetro a través de él. No obstante, no hay que retirar completamente el componente del circuito. Por lo general, la parte puede aislarse efectivamente si se desconecta uno de sus electrodos del circuito. Tenga que en cuenta que este método puede ser un tanto lento.

Muchos medidores tienen la función de bloqueo de teclas, que es útil en lugares estrechos en los que resulta difícil leer el medidor cuando todavía está sujetado alrededor de los conductores. Simplemente presione este botón cuando se mide el valor. Posteriormente, retire el medidor y léalo. PRECAUCIÓN Cuando use un amperímetro con abrazadera, asegúrese de que el rango del medidor sea tan alto como la corriente que se medirá. Si el medidor es digital y la corriente demasiado alta, en la pantalla se leerá OL ( over/oad: sobrecarga). Esto significa que se ha sobrecargado el medidor. Si el medidor es análogo, el indicador se fijará por encima del límite máximo en la escala y esto podría dañar el medidor.

Algunos medidores tienen una función de o de pico, que le permite al técnico registrar la irrupción máxima, como con un arranque del motor. MÍNIMA / MÁXIMA

2.3.0 Amperímetro Un amperímetro con abrazadera, también conocido como medidor con abrazadera, permite medir la corriente sin tener que hacer contacto con cables no aislados (figura 5). Este tipo de medidor percibe la fuerza del campo electromagnético alrededor de los cables. Para medir la corriente, los amperímetros con abrazadera usan principios simples de los transformadores. Los conductores que se miden serían el primario y las mordazas (abrazaderas) del medidor serían el secundario. La corriente del devanado primario induce una corriente en el devanado secundario. Si la relación del devanado primario con el secundario es de 1.000, la corriente secundaria es ½ooo de la corriente que fluye en el primario. La corriente secundaria más pequeña se conecta a la entrada del medidor. Por ejemplo, una corriente de 1 A en el conductor producirá 0,001 A (1 mA) en el medidor. Para medir la corriente, abra las mordazas del medidor y ciérrelas alrededor de los conductores que se medirán. Asegúrese de que las mordazas estén limpias y bien cerradas. Luego lea la magnitud de la corriente en la pantalla del medidor.

l) ¡ADVERTENCIA!

((

a

Un amperímetro con abrazadera puede exponer al usuario a sistemas y equipos energizados. Nunca utilice este tipo de medidor a menos esté calificado y cumpla con la. NFPA, la OSHA y los procedimientos de seguridad de la empresa o institución.

Medidas de corriente ¿Qué sucede si le hace un bucle al conductor de manera que el medidor mida dos vueltas en lugar de una?

12.6 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

112F05.EPS

Figura 5

Amperímetro con abrazadera.

2.4.0 Multímetro El rnultírnetro también se conoce corno voltioohrnio-rniliarnperírnetro (VOM). En la figura 6, se muestra un VOM análogo. Se trata de un instrumento multiuso que combina los tres medidores descritos anteriormente. Cuando use un medidor análogo, debe seleccionar el voltaje (CD o CA) y el rango (en voltios, amperios u ohmios) adecuados. Cuando use un VOM digital (figura 7), debe seleccionar el voltaje adecuado. La mayoría buscan automáticamente la escala correcta para la magnitud.

(( [l l) □

112F06.EPS

Figura 6

VOM análogo.

Figura 7

VOM digital.

¡ADVERTENCIA! Antes de usar un VOM, debe revisarlo en una fuente de alimentación conocida.

Un VOM se utiliza igual que un voltímetro, un ohrnírnetro o un amperímetro con abrazadera individuales. Las pinzas de corriente pueden utilizarse con gran parte de los rnultírnetros para medir CA y CD por encima del nivel del rniliarnperio. Pueden enchufarse en las conexiones de electrodos de prueba de amperio o voltaje según la pinza de corriente. Siempre consulte las instrucciones del fabricante para el dispositivo en uso. Las pinzas de corriente están disponibles en diversos rangos de corriente que van desde 50 A a varios miles de amperios. Hay mordazas con diferentes formas y tamaños para adaptarse a las diversas aplicaciones, pueden ser desde curvas a rectangulares e incluso flexibles. Algunos rnultímetrbs pueden también medir la frecuencia de tui.a fonp.a de onda de CA; esta función es útil para diagnosticar problemas armónicos en un sistema de distribución eléctrica.

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Otra función adicional es la función de memoria MÍNIMA/MÁXIMA. Esta función permite registrar lecturas mínimas y máximas durante el período seleccionado. Otras funciones comunes del rnultírnetro incluyen medida de capacitancia, probadores de diodos y transistores, medida de temperatura y medida real de RMS para lecturas exactas de voltaje y corriente a diferentes frecuencias. Consulte las instrucciones del fabricante para el medidor en uso. Además de las pinzas de corriente utilizadas con rnultírnetros estándar,

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS

12.7

también hay disponibles multímetros con abrazadera (figura 8). Se utilizan para medir CA, voltaje de CA y CD, resistencia y otros valores.

2.5.0 Megaohmímetro Un ohmímetro común no puede utilizarse para medir resistencias de varios millones de ohmios, como las que se encuentran en aislamiento de conductores o entre devanados de motores o transformadores. El instrumento que se utiliza para medir resistencias muy altas se conoce como megaohmímetro. Los megaohmímetros también se llaman Meggers®; o bien, probadores de resistencia de aislamiento. Pueden alimentarse mediante corriente alterna, batería (figura 9) o manivela (figura 10). Cuando use un megaohmímetro, puede lesionarse o dañar el equipo con el que trabaja si no se siguen las precauciones mínimas de seguridad que se presentan a continuación:

• Desenergice el circuito antes de conectar el medidor y verifique la desenergización. Asegúrese de que todos los condensadores estén descargados. • De ser posible, desconecte el elemento que se está revisando de los otros componentes del circuito antes de usar el medidor. • No exceda los niveles de prueba de voltaje recomendados por el fabricante para el cable o equipo que está siendo probado. Muchos fabricantes tienen diferentes niveles de prueba en función de la edad del cable o del equipo que se está probando.

• Cuando se usa un megaohmímetro, hay voltajes altos presentes. Por ejemplo, en sistemas clase 600 V, los voltajes aplicados son generalmente de 500 V y 1.000 V. Sólo personas calificadas pueden utilizar este equipo. Siempre use equipo protector personal adecuado al acercarse a partes energizadas. 112F0B.EPS

Figura 8

Multímetro con abrazadera.

CilHHJL JNTEHND

Cuidado para medidores Al igual que todos los medidores, el megaohmímetro es un instrumento sensible. Trátelo con cuidado y guárdelo en su caja cuando no lo use.

112F09.EPS 112SA02.EPS

Figura 9

12.8 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Megaohmímetro a batería.

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Figura 10

Megaohrnímetro de acción manual.

• Nunca toque los electrodos de prueba si el medidor está energizado o tiene corriente'. Los Meggers generan alto voltaje, por lo que tocar los electrodos puede ocasionar lesiones o choque eléctrico. • Tras finalizar la prueba, conecte el conductor o equipo a tierra para descargar toda la energía que puede haber quedado en el circuito durante un período de duración igual al de la prueba. • Cuando realice mediciones de aislamiento de cables o conductos de colectoras con partes expuestas apartadas de la posición de prueba, asegure bien el extremo expuesto a fin de evitar que otras personas entren en contacto inadvertidamente con el voltaje de prueba.

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Figura 11

Probador de rotación de motor.

PRECAUCIÓN Si se utiliza un megaohmímetro para probar un equipo de distribución, se deben desconectar todos los equipos electrónicos antes de realizar la prueba. Es posible que el voltaje que produce este medidor dañe equipos electrónicos.

Los fabricantes de medidores proveen manuales detallados para probar diversos dispositivos y equipos. Siempre siga estas instrucciones.

2.6.0 Probadores de rotación de motor y de fase Antes de conectar un motor trifásico a un circuito, debe primero hacer coincidir las das o devanados del motor (Tl, T2 y T3) con las fases del circuito (Ll, L2 y L3) para asegurarse de que el motor rote en la dirección correcta. Un probador de rotación de motor puede utilizarse para identificar las clavijas del motor (figura\11), mientras que un probador de rotación de fase puede utilizarse para identificar las fases del circuito (figura 12).

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Figura 12

Probador de rotación de fase.

)) ¡ADVERTENCIA!

((

□

a

No conecte un probador de rotación de motor a un equipo energizado, ya que esto puede causar lesiones y daños en los equipos.

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.9

••• Probador de rotación de fase C;JHNJL /Nf.EHNO

Posiblemente los electrodos para un probador de rotación de fase no se correspondan con los típicos colores de identificación de un circuito. Una buena idea es ponerles cinta a los electrodos del medidor para que se correspondan con los colores de identificación de un circuito. Esto permitirá garantizar la exactitud de las conexiones.

Un probador de rotación de motor es un dispositivo pasivo, lo que significa que funciona con el magnetismo residual presente en el motor una vez que el fabricante lo utilizó o probó antes de enviarlo. Para usar un probador de rotación de motor, conecte los tres cables del motor a los electrodos Tl, T2 y T3 del probador, luego rote el eje del motor media vuelta y presione al mismo tiempo el botón de prueba (la dirección de rotación depende del probador que se utiliza). Siempre siga las instrucciones del fabricante . Se encenderá el LED en el sentido de las agujas del reloj o el LED en el sentido contrario de las agujas del reloj. Si la rotación requerida es en el sentido de las agujas del reloj y se enciende el LED en ese sentido, rotule los cables del motor para que se correspondan con los electrodos de rotación del motor. Si la rotación requerida es en el sentido de las agujas del reloj y se enciende el LED en el sentido contrario, cambie un par de electrodos y vuelva a hacer la prueba. Un probador de rotación de fase, también denominado indicador de secuencia de fases, se utiliza en sistemas eléctricos trifásicos para indicar la rotación de secuencia de fases de los voltajes. Por lo general, estos probadores tienen algunos LED para indicar la rotación de fase. Una secuencia de fases se mide como rotación en el mismo sentido o en sentido contrario de las agujas del reloj. ((

)) ¡ADVERTENCIA! []

Sólo personas calificadas pueden usar los probadores de rotación de fase. Siempre use equipo protector personal adecuado al acercarse a partes energizadas.

ridad y observe el medidor. Tome nota del esquema de colores de los electrodos conectados en el sistema, además de las secuencias de fase según se indican en el medidor. Esto es necesario para garantizar que el equipo agregado sigue la misma rotación de fase. Desenergice y bloquee el circuito antes de desconectar los electrodos.

2.7.0 Instrumentos de registro El término "instrumento de registro" hace referencia a muchos instrumentos que hacen un registro permanente de cantidades medidas durante un período. Dichos instrumentos utilizan una tira de papel o una memoria electrónica accesible. Aquellos que usan una memoria electrónica comúnmente se llaman "registradores de datos". Dichos instrumentos registran cantidades eléctricas (incluidas la diferencia de potencial, la corriente, la potencia, la resistencia y la frecuencia). Pueden también registrar cantidades no eléctricas a través de medios eléctricos, como un registrador de temperatura que usa el sistema de un potenciómetro para registrar la salida de un termopar. Generalmente es necesario conocer las condiciones existentes en un circuito eléctrico en un período para determinar cosas como cargas máximas y oscilaciones de voltaje. Un instrumento de registro automático puede conectarse para hacer lecturas en intervalos específicos, para revisión y análisis posteriores. Algunos medidores permiten subir datos a una computadora para registrar y graficar datos en tiempo real. Vea la figura 13.

3.0.0 Un probador de rotación de fase se utiliza cuando es necesario garantizar la misma rotación de fase en toda la instalación. Para probar la rotación de fase, desenergice y bloquee la corriente que va al circuito. A continuación, conecte los tres electrodos del probador a los conductores de fase del circuito. Luego, energice el circuito con segu-

♦

CLASIFICACIONES DE CATEGORÍA

Los sistemas de distribución y las cargas se están volviendo más complejos, lo que aumenta el riesgo de picos de tensión transitoria. Los rayos en líneas de transmisión al aire libre y las sobretensiones de maniobra de operaciones normales con interruptores pueden también producir tran-

12.10 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

sientes de alta energía. Los motores, condensadores, motores de velocidad variable y equipos de conversión de potencia pueden también generar picos de tensión. Los sistemas de seguridad están incorporados a los equipos de prueba para proteger a los electricistas de picos de tensión transitoria. La IEC (In terna tional Electrotechnical Commission: Comisión Electrotécnica Internacional) creó un nuevo estándar de seguridad, IEC 1010, para equipos de pruebas que se adaptó como Estándar de UL UL3111-1. En él se definen cuatro categorías de instalación de sobretensión, que generalmente se abrevian de la siguiente manera: CAT I, CAT II, CAT III y CAT IV (tabla 1). Estas categorías identifican los riesgos que representan los transientes. Cuanto más alto es el número de catego:ría, mayor es el riesgo que corre el electricista. Un número de categoría más alto hace referencia a una instalación con mayor potencia disponible y transientes con energía más alta. Si tiene que elegir un medidor, seleccione uno clasificado para la categoría más alta con la que trabajará. Luego seleccione el nivel de voltaje adecuado. Además, asegúrese de que la clasificación de los electrodos de prueba sea tan alta como la del medidor. Elija medidores independientemente probados y certificados por UL, CSA o cualquier otra organización de prueba reconocida. Los medidores certificados están marcados con la clasificación de categoría en la caja sellada del medidor (figura 14) .

Tabla 1

Categorías de instalación de sobretensión

Categoría de sobretensión

Ejemplos de instalación

CATI

Equipos y circuitos electrónicos

CATII

Cargas de una sola fase como artefactos y herramientas simples, tomacorrientes a más de 9 metros (30 pies) de una fuente CAT 111 o a más de 18 metros (60 pies) de una fuente CAT IV. .

CATIII

Motores de tres fases, iluminación comercial o industrial de una sola fase, equipos de distribución, conductos de colectoras y alimentadores en plantas industriales

CATIV

Energía trifásica en medidores, entradas del servicio o conexión a servicios públicos, cualquier conductor al aire libre

--·--

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irll~.al.E!.l..,U '..J

CLASIFICACIÓN DE CATEGORÍAS

112F14.EPS 112F13.EPS

Figura 13

Sistema de registro de datos.

Figura 14

Clasificación de categorías en un medidor típico.

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.11

4.0.0

♦

SEGURIDAD

La seguridad debe ser la principal responsabilidad de todo el personal en un lugar de trabajo. La instalación, el mantenimiento y el funcionamiento seguros de equipos eléctricos exigen respetar estrictamente los códigos y estándares de seguridad locales y nacionales, así como las po1íticas de seguridad de la instalación y la empresa. La falta de cuidado puede ocasionar lesiones graves o la muerte debido a choques eléctricos, quemaduras, caídas, objetos disparados por el aire, etc. Después de un accidente, las investigaciones casi siempre muestran que puede haberse evitado si se seguían simples precauciones y procedimientos de seguridad. Identificar y eliminar condiciones y acciones peligrosas que ocasionan accidentes es su propia responsabilidad. Debe tener presente que al desenergizar los circuitos principales de alimentación abriendo los interruptores de alimentación no se desenergizarán necesariamente todos los circuitos en un equipo determinado. La entrada a equipos eléctricos desde otras fuentes (como retroalimentadores) constituye una fuente de peligro que generalmente se ha descuidado o ignorado y que en ocasiones tiene resultados trágicos. Por lo general, resulta difícil rescatar una víctima electrocutada por la entrada de corriente de un retroalimentador, debido al tiempo que se necesita para determinar la fuente de alimentación y después aislarla. Siempre apague todas las entradas de -corriente antes de trabajar en un equipo, bloquéelas y rotúlelas. Luego use un probador de voltaje en funcionamiento para asegurarse de que el equipo sea seguro para trabajar.

¡ADVERTENCIA! Cuando realice procedimientos de rotulación y bloqueo, recuerde que quizás haya otras formas de energía presentes que también deben rotularse y bloquearse, como presión hidráulica, gravedad, vapor y resortes, entre otras.

Recuerde que el voltaje común de la fuente de alimentación de 120 V no es un voltaje bajo relativamente inofensivo, sino que es un voltaje que ha causado más muertes que cualquier otro. La importancia de la seguridad no se puede resaltar lo suficiente. Ciertas veces, su vida depende literalmente de ella. Siempre siga las precauciones a continuación: • Inspeccione todos los equipos por completo antes de cada uso. Revise si hay electrodos o perillas rotos, enchufes dañados o cables deshilachados. No use equipos húmedos ni dañados. • Asegúrese de que la clasificación de electrodos o accesorios sea igual o superior a la clasificación del medidor. • No trabaje con equipo energizado a menos que su supervisor lo califique y apruebe. • Nunca tome atajos cuando se trata de la seguridad. Respete estrictamente todas las po1íticas y los procedimientos de trabajo energizado. • Al probar un circuito, hágalo primero en rangos altos y luego baje a rangos inferiores. • Asegúrese de que siempre haya un suplente presente en trabajos a alta temperatura. Dicha persona debe saber con quién comunicarse en caso de emergencia y cómo desconectar la corriente.

• •• En resumen ¿Qué tipo de dispositivo de medida elegiría o necesitaría para las siguientes tareas, y de qué manera lo usaría? • • • •

Identificar un cortocircuito en el cableado de una casa. Medir el voltaje secundario de un transformador de CA. Identificar un fusible quemado en un circuito. Identificar la configuración de contacto de un interruptor de tres vías o un relé multipolo.

12.12 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

l. Los medidores digitales no tienen _ _. a. hilo de plomo conductor rojo b. batería c. parte móvil d. configuración de búsqueda automática de la escala correcta 2. Un voltímetro se utiliza para probar _ _.

a. b. c. d.

voltajes exactos rangos de voltaje potencia ondas sinusoidales

8. El nivel más alto de protección lo proporcionan instrumentos clasificados como

3. A fin de garantizar seguridad, antes de

medir voltajes bajos, debe primero probar a. b. c. d.

la resistencia la corriente la vibración los voltajes más altos

4. Un amperímetro se utiliza para medir

a. b. c. d.

7. Un probador de rotación de motor _ _. a. prueba un motor energizado b. se conecta con los conductores alimentadores del motor c. trabaja con magnetismo residual d. funciona solamente con rotación en el sentido de las agujas del reloj

corriente voltaje resistencia valor de aislamiento

5. Los amperímetros con abrazadera funcio-

nan al _ _ a. usar el galvanómetro D' Arsonval b. percibir la fuerza del campo electromagnético alrededor del cable c. medir el extremo de alta resistencia de un transformador eléctrico d. usar una derivación resistiva

a. b. c. d.

CATI CATII CAT III CATIV

9. La IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) creó un nuevo estándar de seguridad para categorías de instalación de sobretensión de CAT I, CAT JI, CAT III y CAT IV para _ _. a. cableado b. equipo eléctrico c. equipo de prueba d. circuitos de señalización 10. Al desenergizar el circuito de abastecimiento principal siempre se desenergizarán todos los circuitos en un equipo determinado. a. Verdadero b. Falso

6. El _ _ recibe también el nombre de probador de aislamiento. a. megaohmímetro b. amperímetro c. multímetro d . probador de continuidad

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.13

Los medidores y otros dispositivos se utilizan para probar y solucionar problemas de circuitos y equipos eléctricos. Una de las pruebas más importantes que realizará es la verificación de la ausencia de voltaje antes de trabajar con un dispositivo o circuito. Este trabajo suele hacerse con un probador de voltaje. Otros equipos de prueba comunes incluyen multírnetros, amperímetros con abrazadera, megaohmírnetros y probadores de rotación

de motor y de fase. Debe entender el funcionamiento de las precauciones de seguridad que corresponden a cada equipo de prueba. Además, debe poder elegir el equipo de prueba adecuado en función de la tarea y la clasificación de categoría del ambiente en el que se realizará el trabajo. Siempre inspeccione y verifique el funcionamiento de todos los equipos de prueba antes de usarlos. Su vida puede depender de esto.

- ~ - -- ~--

--...._

Notas --

-----

', 1

-

12.14 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

-

.... .

•.

Cuestionario de términos clave _ __ _ _ _ es una cantidad de vueltas de alambre que se utiliza para lograr efectos electromagnéticos u ofrecer resistencia eléctrica. 2. Un _ _ _ _ _ _ utiliza un sistema de

imán permanente y bobina móvil para mover un puntero a través de una escala.

3. La _ _ _ _ _ _ es la cantidad de ciclos

realizados cada segundo, generalmente expresado en Hz (hertzios), por un determinado voltaje de CA. 4. _ _ _ _ _ _ es una vía eléctrica

ininterrumpida para el flujo de corriente.

Términos clave del oficio Bobina Continuidad Frecuencia Galvanómetro D'Arsonval

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.15

Ed Cockrell AII Star Electric

¿Cómo eligió una profesión en el campo de la electricidad? Buscaba un trabajo que me interesara más de un año. Estudié ingeniería eléctrica en la Universidad Estatal de Louisiana durante dos años. Me dieron la oportunidad de trabajar un verano como ayudante eléctrico y la experiencia fue realmente gratificante. Cuéntenos sobre su aprendizaje profesional. Empecé un programa de aprendizaje sobre electricidad casi sin idea de que me llevaría al puesto que ocupo actualmente. El primer oficial con el que comencé a trabajar era un ex infante muy severo. En el primer día de trabajo, aprendí algunas lecciones valiosas, que me dejaron pensando que había elegido el trabajo equivocado. Tuve muy buenos instructores en el salón de clases, pero descubrí que había mucho por aprender en el campo. Luego tuve la suerte de encontrar un mentor excelente que cambió la idea que tenía del campo de la electricidad, mis clases y mi posible futuro. Me enseñó que ingresar a este campo me abriría una gran puerta para muchas otras opciones que nunca antes había pensado. Opciones como ser capataz, superintendente, gerente de proyecto y posiblemente dueño de mi propio negocio. ¿Qué puestos ocupó en la industria? Comencé como ayudante de verano. Luego fui aprendiz, oficial, superintendente de campo, diseñador eléctrico, gerente de proyecto, instructor eléctrico, instructor eléctrico principal y director de Educación deABC.

¿Cuál diría que es el factor principal para tener éxito? Educación, suerte y perseverancia para continuar con algo que disfrutaba hacer. ¿De qué se trata su trabajo actual? Mi trabajo consiste en dirigir los esfuerzos de obreros muy buenos (instructores) que intentan ayudar a nuestros estudiantes a ser profesionales del oficio. También incluye crear presupuestos y pedir colaboraciones para la escuela. Creo que una parte muy importante de mi trabajo es inculcarles a nuestros estudiantes que son ellos los que determinan dónde terminarán en la vida. Ser un profesional del oficio es un punto a lo largo del camino, pero hay muchas más opciones disponibles si realmente quieren dar pasos para lograrlas. ¿Tiene algún consejo para alguien que recién ingresa

al oficio? Aferrarse a él y no caer en la creencia de que debemos aprender únicamente de nuestros errores. Tómese tiempo para aprender de sus éxitos y observe el camino con lo condujeron a él. La vida es como una piedra de afilar: aquellos que aprenden a alinearse con ella se vuelven más afilados, mientras que aquellos que ponen la cabeza primero sin importarles la manera correcta de hacer las cosas tienden a perder el filo.

12.16 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

Bobina (coil, en inglés): una cantidad de vueltas de alambre, en forma de espiral, que se utiliza para lograr efectos electromagnéticos u ofrecer resistencia eléctrica. Continuidad: término eléctrico utilizado para describir un circuito completo (ininterrumpido) capaz de conducir corriente. Dicho circuito también se denomina cerrado.

Frecuencia: la cantidad de ciclos realizados cada segundo por un determinado voltaje de corriente alterna (CA), generalmente expresado en Hz (hertzios). Un hertzio equivale a un ciclo por segundo. Galvanómetro D'Arsonval: medidor de corriente que utiliza un sistema de imán permanente y bobina en movimiento para mover un puntero a través de una escala.

MÓDULO ES26112-08 ♦ EQUIPOS DE PRUEBA ELÉCTRICOS 12.17

Este módulo tiene como objetivo presentar recursos sólidos para el entrenamiento de tareas. Los siguientes trabajos de referencia se sugieren para más estudio. Se trata de materiales opcionales para continuar con la educación más que para entrenamiento de tareas.

ABCs of Multimeter Safety, Everett, WA: Fluke Corporation. ABCs of DMMs, Multimeter Features and Functions Explained, Everett, WA: Fluke Corporation.

Clamp Meter ABCs, Everett, WA: Fluke Corporation. Electronics Fundamentals: Circuits, Devices, and Applications. Thomas L. Floyd. New York: Prentice Hall. Power Quality Analyzer Uses far Electricians . Everett, WA: Fluke Corporation. Principles of Electric Circuits. Thomas L. Floyd. New York: Prentice Hall.

12.18 ELECTRICIDAD NIVEL UNO ♦ GUÍA DEL ESTUDIANTE

CURRÍCULO DE NCCER - COMENTARIOS DEL USUARIO

NCCER hace el esfuerzo de mantener estos libros de texto actualizados y libres de errores técnicos. Apreciamos su ayuda en este proceso. Si encuentra algún error, ya sea tipográfico o de contenido, en el currículo de NCCER, haga el favor de completar este formulario (o una fotocopia de él) o el formulario en línea en www.nccer.org/olf. Asegúrese de incluir el número exacto del módulo, la página, una descripción detallada y la corrección recomendada. Su comentario será puesto en conocimiento del comité técnico de revisión. Gracias por su ayuda. Instructores: si tiene una idea para mejorar este libro de texto o encontró que algún material adicional es necesario para enseñar este módulo con eficacia, por favor háganoslo saber para que podamos presentar sus sugerencias al comité técnico de revisión. NCCER Product Development and Revision 13614 Progress Blvd., Alachua, FL 32615 Correo electrónico: [email protected] En internet: www.nccer.org/ olf

O Guía del estudiante

O AIG

Oficio / nivel

O Examen O PowerPoints

Otro Fecha de copyright:

Número/título del módulo: Número(s) de sección: Descripción:

Corrección recomendada:

Su nombre: Dirección:

Correo electrónico:

Teléfono:

Módulo ES26101 -08

Módulo ES26104-08

Associated Builders and Contractors, Inc., página de título Tim Dean, 101F01A Topaz Publications, Inc., 101F01B-101F01E, 101F02A,101F03-101F08 Progress Lighting, 101F01F Mike Powers, 101F02B, 101F02C N otifier, 101F02D Hubbell Lighting, 101F02E Kim Lighting, 101F02F Dumond Chemicals, Inc., lOlSA0l Pepsi Center, Denver, Colorado, foto de módulo generalidades, 101SA02

AGC of America, página de título Topaz Publications, Inc., 104SA01

Módulo ES26102-08 TIC, Toe Industrial Company, página de título Topaz Publications, Inc., 102F02, 102F0S, 102F06A Panduit Corp., 102F06B Mike Powers, 102F08-102F10, 102Fl4, 102F16-102F20, 102SA01, 102SA03-102SA10, 102SA12-102SA14 Toe Stanley Works, 102F12A, 102Fl3 Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., 102F12B, 102F12D RIDGID®, 102F12C Tim Ely, 102SA02 Datum Filing Systems, Inc., 102SA11 Occupational Safety and Health Administration, 102T01, 102T02

Módulo ES26103-08 AGC of America, Página de título Topaz Publications, Inc., 103F13B (en la parte inferior), 103F18, 103Fl9, 103F25, 103SA02, 103SA04, 103SA0S Tim Dean, foto de módulo generalidades, 103F20 Amprobe Instruments, 103F24 U.S. Army Corps of Engineers, 103SA01 Extech Instruments, Inc., 103SA06

Módulo ES26105-08 Associated Builders and Contractors, Inc., página de título John Traister, 105F03 Topaz Publications, Inc., lOSSA0l, 105SA02, 105SA04 Tim Ely, 105SA03

Módulo ES26106-08 Associated Builders and Contractors, Inc., página de título Topaz Publications, Inc., foto de módulo generalidades, 106F01, 106F04, 106F06, 106F17-106F20, 106SA01 John Traister, 106F09-106Fl2, 106F14 John Autrey, 106SA02

Módulo ES26107-08 Associated Builders and Contractors, Inc., página de título Topaz Publications, Inc., foto de módulo generalidades, 107F01, 107F03-107F0S, 107SA01-1.07SA03, 107Fl1B, 107F24B, 107F25, 107F26B, 107F27, 107SA07-107SA09 John Traister, 107T01, 107F08-107F10 Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., 107SA04 Tim Ely, 107SA0S Klein Tools, Inc., 107SA06

CRÉDITOS DE LAS FIGURAS ♦ FC.1

Módulo ES26108-08

Módulo ES26110-08

Associated Builders and Contractors, Inc., página de título Veronica Westfall, foto de módulo generalidades Topaz Publications, Inc., 108F03, 108F04A, 108F08,108F12-108Fl9,108F25,108F35B, 108F42, 108F62, 108F78, 108SA01-108SA09, 108SA11, 108SA12, 108SA15 . Tim Dean, 108F04B, 108F61, 108F77, 108SA10, 108SA14 Wiremold/Legrand, 108F58, 108F59 Panduit Corp., 108F60 Cooper B-Line, 108F65 Jim Mitchem, 108F69, 108F70, 108SA13 Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., 108F74, 108F75 VP Buildings, 108F79 Nucor Corporation-Vulcraft Group, 108F80 · NFPA, 108T01

AGC of America, página de título John Traister, 110F06-110Fl8, 110F20-110F23, 110F25,110F27, 110F29-110F31, 110F33-110F40, 110F43-110F45 CSI, 110F46, 110F47

Reprinted with permission from National Fire Protection Association 70-2008. National Electrical Code, Copyright ©2007, National Fire Protection Association, Quincy, MA 02269. This reprinted material is not the complete and official position of the NFPA on the referenced subject, which is represented only by the standard in its entirety.

Módulo ES26109-08 AGC of America, página de título TimDean,109F04,109F16 Topaz Publications, Inc., 109F07B, 109F08B, 109Fl5,109F17B, 109Fl8, 109Fl9,109F23, 109F24, 109F26, 109SA01-109SA03 Jim Mitchem, 109F09 The Okonite Company, 109F10 General Cable, foto de módulo generalidades, 109F12 Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., 109F22, 109F25

FC.2 ♦ CRÉDITOS DE LAS FIGURAS

The Number and Titles used in this textbook are from MasterFormat™ 2004, published by the Construction Specifications Institute (CSI) and Construction Specifications Canada (CSC), and are used with permission from CSI. For those interested in a more in-depth explanation of MasterFormat™ 2004 and its use in the construction industry visit www.csinet.org/ masterformat or contact: The Construction Specifications Institute (CSI) 99 Canal Center Plaza, Suite 300 Alexandria, VA 22314 800-689-2900; 703-684-0300 http:/ /www.csinet.org

Topaz Publications, Inc., foto de módulo generalidades, ll0SA0l Staedtler USA, 110SA02 Scalex Corporation, 110SA03

Módulo ES26111-08 Associated Builders and Contractors, Inc., página de título Veronica Westfall, foto de módulo generalidades John Traister, 111F02, 111F05-111F08, 111F10-111Fl3, 111F19-111F23, 111F25-111F29, 111F35, 111F43, 111F44, 111F53, lllFSS Topaz Publications, Inc., 111F16B, 111F37B, lllSA0lA, 111SA02, 111SA04, lllSA0S Tim Dean, 111F40, lllSA0lB Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., 111SA03

Módulo ES26112-08 AGC of America, página de título TimDean,112F0l, 112F05,112F07, 112F08 Greenlee Textron, Inc., a subsidiary of Textron Inc., foto de módulo generalidades, 112F02, 112F03, 112F06, 112F09-112Fl4,112SA01 Topaz Publications, Inc., 112SA02

A prueba de agua: construido de tal manera que el agua no ingrese a la caja sellada bajo condiciones de prueba específicas. A prueba de explosiones: diseñado y construido para soportar una explosión interna sin generar una explosión externa o un incendio. A prueba de intemperie.; construido de tal manera que la exposición a la intemperie no interfiera con su operación. A prueba de lluvia: construido o protegido de tal manera que, al estar expuesto a la lluvia, no permita la filtración de agua bajo condiciones de prueba especificadas. Accesible: pieza a la que se puede acceder, por ejei:n-plo, para fines de mantenimiento o reparaciones. Aislador: material a través del cual resulta difícil conducir corriente eléctrica. Alambre de empalme: alambre utilizado para hacer una vía de conexión a tierra continua entre el equipo y el suelo. Alimentador: circuito (tal como los conductores de un conducto o tramo de cable) que transporta corriente desde el equipo de servicio a un subpanel o tablero de circuito ramal o a algún punto del sistema de cableado. Ampacidad: corriente en amperios que puede transportar un conductor de manera continua bajo las condiciones de uso sin exceder su temperatura nominal. Amperímetro: instrumento para medir la corriente eléctrica. Amperio (A): unidad de intensidad de la corriente eléctrica. Por ejemplo, un voltio a través de un ohmio de resistenda provoca un flujo de corriente de un ampeho.

GLOSARIO DE TÉRMINO~ ESPECIALIZADOS

Aparato: equipo diseñado para un propósito en particular (por ejemplo, utilizar la electricidad para producir calor, luz o movimiento mecánico). Por lo general, los aparatos son autónomos, están disponibles para aplicaciones que no sean el uso industrial y, comúnmente, se producen con tamaños o tipos estándar. Aprobado: que cumple con los requisitos de los organismos regulatorios correspondientes. Artículos: los artículos son los temas principales del NEC®; comienzan con el A,;tículo 90 del NEC (Introducción), y finalizan con el Artículo 830 del NEC (Sistemas de comunicaciones de banda ancha alimentados por red). Átomo: la _p~r!ícula más pequeña en la que se puede d1v1du un elemento sin perder sus propiedades. Bajante de servicio: conductores en altura, a través de los cuales se suministra el servicio eléctrico, ubicados entre el último poste de la empresa eléctrica y el punto de su conexión a las instalaciones de servicio ubicadas en el edificio. Ban1ejas portacables: estructuras rígidas que se utilizan para sostener los conductores eléctricos. Conocidas como "cable tray" en inglés. Batería: fuente de voltaje de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) compuesta por dos o más celdas que convierten energía química en energía eléctrica. Bobina (coil, en inglés): una cantidad de vueltas de alambre, en forma de espiral, que se utiliza para lograr efectos electromagnéticos u ofrecer resistencia eléctrica. BPC (bifenilos policlorados): agentes químicos tóxicos que se pueden encontrar en líquidos utilizados para refrigerar determinados tipos de transformadores y condensadores de gran tamaño. G.1

Cable con cubierta no metálica (tipo NM): Tipo de cable muy utilizado en sistemas de cableado residenciales y sistemas de cableado comerciales pequeños. En general, puede utilizarse tanto para trabajos expuestos como ocultos en ubicaciones normalmente secas. Ver Romex®. Cable revestido en metal (tipo MC): Tipo de cable con cubierta de metal, muy utilizado en sistemas de cableado residenciales y sistemas de cableado comerciales pequeños. En general, puede utilizarse tanto para trabajos expuestos como ocultos en ubicaciones normalmente secas. También puede utilizarse como cable de entrada de servicios y en otras ubicaciones, según lo autorizado por el NEC®. Cabrestante: tambor giratorio del tiracables en el que se envuelve y tira la cuerda (conocido como capstan en inglés). Caída de voltaje: cambio en el voltaje de un componente, provocado por la corriente que fluye por él y la cantidad de resistencia que se le opone. Caja de cables: caja de salida simple utilizada en el montaje superficial para encerrar receptáculos o interruptores de pared en las construcciones de concreto o de bloques de concreto de edificios industriales y comerciales; no alineable a la misma vez construida también para montajes empotrados; también se conoce con el nombre de caja de servicios. Caja de derivación: caja fabricada con láminas de metal, que se utiliza en los tramos de conductos para facilitar el tendido de cables de punto a punto en tramos largos o para posibilitar la instalación de los reductores de apoyo del conducto, necesarios para soportar el peso de los cables de columna largos o para posibilitar las vueltas en los tramos de conductos múltiples. Caja de empalmes: Espacio donde entran una o más canalizaciones o cables y en el que los conductores eléctricos pueden estar, o están, empalmados. Caja de tomacorrientes: caja metálica o no metálica instalada en un sistema de cableado eléctrico, de la que se extrae corriente para alimentar un aparato o dispositivo. Conocida como "outlet box" en inglés. Caja instalada a la intemperie (trough, en inglés): caja larga y angosta utilizada para albergar conexiones eléctricas que pueden estar expuestas al ambiente. Cambio direccional: otro nombre para la elevación en un tramo del conducto. Además, término utilizado para el conducto que penetra la losa o el suelo. G.2

Canalizaciones: canales cerrados diseñados expresamente para sostener alambres, cables o barras colectoras, con funciones adicionales, según lo autorizado en el NEC®. Capa de valencia: el anillo más externo de electrones que gira alrededor del núcleo del átomo. Capítulos: Cada una de las nueve divisiones que componen la estructura general del NEC®. Centro de carga: tipo de tablero generalmente ubicado en la entrada de servicios de una instalación residencial. Suele incluir el interruptor principal de desconexión. Cinta guía: dispositivo manual utilizado para jalar conductores a través de un tramo de conducto. Circuito: vía completa para el flujo de corriente. Circuito combinado (serie-paralelo): circuito que contiene vías de corriente tanto paralelas como en serie. Circuito en serie: un circuito con una sola vía para el flujo de corriente. Circuitos en paralelo: circuitos que contienen dos o más vías paralelas a través de las que puede fluir corriente. Circuito ramal: parte del sistema de cableado que se extiende más allá del dispositivo de sobrecorriente final que protege un circuito. Compensación: una compensación (doblez de menos de 90º) consiste en dos dobleces ubicados en un conducto para cambiar la elevación y pasar sobre o debajo de obstáculos o para entrar adecuadamente en cajas, armarios, etc. Conocido como "offset" en inglés. Conducto: canalización redonda, similar a una tubería, que alberga a los conductores. Conductor: material a través del cual resulta relativamente fácil mantener una corriente eléctrica. Conductores de entrada en servicio: conductores entre el punto de terminación de la bajante del servicio en altura (o el lateral de servicio subterráneo) y el interruptor principal de desconexión del edificio. Conductos de cables: cajas de acero diseñadas para instalar cables y alambres eléctricos. Conector. dispositivo utilizado para conectar físicamente el conducto o el cable a una caja de tomacorrientes, a un gabinete o a otra caja sellada. Continuidad: término eléctrico utilizado para describir un circuito completo (ininterrumpido) capaz de conducir corriente. Dicho circuito también se denomina cerrado.

ELECTRICIDAD -

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Corriente: movimiento o flujo de electrones en un circuito. La corriente (I) se mide en amperios. Culombio : carga eléctrica equivalente a 6,25 x 1018 electrones (6.250.000.000.000.000.000 de electrones). El culombio es la unidad común que se utiliza para especificar la magnitud de una carga determinada. Derivación: punto intermedio en un circuito principal en el que otro cable se conecta para suministrar corriente eléctrica a otro circuito. Diagrama de acometida de electricidad: diagrama de una sola línea utilizado para indicar el equipo de servicio eléctrico, los conductores y alimentadores de servicio y los subpaneles. Los diagramas de acometida de electricidad utilizan notas para identificar el equipo; indicar el tamaño del conducto; mostrar la cantidad, el tamaño y el tipo de conductores y enumerar los materiales relacionados. Estos diagramas suelen incluir una tabla con los tableros para indicar los componentes exactos (tipo y tamaño de los tableros) junto con los fusibles, disyuntores, etc., que contiene cada tablero. Diagrama de bloques: diagrama de una sola línea utilizado para mostrar el equipo eléctrico y las conexiones relacionadas. Ver "Diagrama de acometida de electricidad". Diagrama esquemático: diagrama detallado que muestra circuitos complicados, como los circuitos de control. Diagrama unifilar: esquema que muestra, por medio de líneas y símbolos, la traza de un circuito eléctrico o sistema de circuitos, junto con los diversos componentes del circuito. También se denomina diagrama de una sola línea. Dimensiones: tamaños o medidas impresos en un esquema. Dobleces concéntricos: dobleces de 90º realizados en dos o más tramos paralelos del conducto y en los que el radio de cada doblez aumenta desde el interior hacia el exterior del tramo. Doblez continuo: cualquier doblez formado por dos dobleces de 90º con un tramo recto de conducto entre los dobleces. Doblez de 90º: doblez que cambia la dirección del conducto en 90º. Doblez de menos de 90º: doblez en un conducto, generalmente de menos de 45º, que se utiliza para cambiar la dirección del conducto. Doblez segmentado: doblez grande formado por varios dobleces cortos. Electrón: partícula de' carga negativa que gira alrededor el núcleo de un átomo. GLOSARIO DE TÉRMINO$ ESPECIALIZADOS

Elevación: longitud del doblez del conducto medida desde la parte inferior, el centro o la parte superior del tramo recto hasta el extremo del doblez. Empalme: conexión de dos o más conductores. Entrada en servicio: punto donde se suministra energía a un edificio (incluido el equipo utilizado para este propósito). La entrada en servicio incluye el interruptor, el tablero principal, los medidores, los dispositivos protectores de sobrecorriente y los conductores/ canalizaciones para la conexión con los conductores de la empresa eléctrica. Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT): aprendizaje relacionado con el empleo, que se adquiere mientras se trabaja. Equipo de entrada en seroicio: equipo que brinda protección de sobrecorriente al alimentador y a los conductores de servicio, un medio para desconectar los alimentadores de los conductores de servicio energizados y un medio para medir la energía utilizada. Escala: en un esquema, la relación de magnitud entre el tamaño real de un objeto y el tamaño en el que se le dibuja. También se refiere a la herramienta de medición (escalímetro) que se utiliza para determinar esta relación. Especificaciones escritas: descripción por escrito de lo requerido por el propietario, el arquitecto y el ingeniero en cuanto a materiales y mano de obra. Junto con los esquemas de trabajo, las especificaciones constituyen la base de los requisitos de contrato para la construcción. Esquemas arquitectónicos: esquemas de trabajo compuestos por planos, elevaciones, detalles y otra información necesaria para construir un edificio. Los esquemas arquitectónicos generalmente incluyen: • Un plano de la obra (trazado) que indica la ubicación del edificio en el lote. • Planos de planta que muestran las paredes y divisiones para cada piso o nivel. • Elevaciones de todas las fachadas externas del edificio. • Varios cortes verticales para indicar claramente los diversos niveles de los pisos y detalles de la construcción de zapatas, cimientos, paredes, pisos y techos interiores y exteriores. • Esquemas detallados a gran escala que muestren los detalles de construcción según se requiera. Esquema de elevación: esquema arquitectónico que muestra la altura pero no la profundidad; generalmente el frente, la parte posterior y los lados de un edificio u objeto. G.3

Esquema de taller (shop drawing, en inglés): esquema desarrollado generalmente por fabricantes, constructores o contratistas para mostrar dimensiones específicas u otra información pertinente relacionada con un equipo en particular y sus métodos de instalación. Esquemático: tipo de dibujo en el que se utilizan símbolos para representar los componentes de un sistema. Excepciones: las excepciones se encuentran a continuación de las secciones correspondientes del NEC® y permite el uso de métodos alternativos bajo condiciones específicas. Fase de instalación eléctrica (rough-in, en inglés): instalación del sistema de canalizaciones (incluidas las cajas, los conductos y las cajas selladas), el cableado o el cable. Fase final eléctrica: instalación y terminación de dispositivos y lámparas después de la fase inicial de instalación eléctrica. Fibrilación: contracciones irregulares y muy rápidas de las fibras musculares del corazón, que generan la descoordinación entre los latidos cardíacos y el pulso. FPN (nota en letra pequeña): material explicativo que se encuentra a continuación de secciones específicas del NEC®. Frecuencia: la cantidad de ciclos realizados cada segundo por un determinado voltaje de corriente alterna (CA), generalmente expresado en Hz (hertzios). Un hertzio equivale a un ciclo por segundo. Galvanómetro d'Arsonval: medidor de corriente que utiliza un sistema de imán permanente y bobina en movimiento para mover un puntero a través de una escala. Ganancia: como un conducto no se dobla en ángulo recto sino formando un arco de círculo, la longitud del conducto requerida para un doblez no será igual a la longitud total determinada. La ganancia es la distancia que ahorra el arco de un doblez de 90º. Herramienta con doble aislamiento / sin tierra: herramienta eléctrica construida de manera que la misma quede aislada de la electricidad. Está construida con material no conductor. Herramienta con puesta a tierra: herramienta eléctrica con un enchufe de tres clavijas en el extremo del cable de alimentación o cualquier otro medio para garantizar que la corriente de fuga se desplace a tierra sin pasar por el cuerpo del usuario. El enchufe a tierra está unido al marco conductor de la herramienta. Impermeable: construido de tal manera que la humedad no interfiera con su operación. G.4

Instalación eléctrica inicial: la primera etapa de una instalación eléctrica, cuando se colocan la canalización, el cable, los alambres, las cajas y otros equipos. Es el trabajo eléctrico que debe realizarse antes de cualquier trabajo de terminación. Interruptor (switch, en inglés): dispositivo mecánico utilizado para encender y apagar uncircuito eléctrico. Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra (GFCI): dispositivo de protección que funciona para desenergizar un circuito (o una parte del mismo) en un determinado período de tiempo, cuando una corriente a tierra supera algún valor predeterminado. Este valor es inferior al requerido para que se dispare el dispositivo protector de sobrecorriente del circuito de abastecimiento. Joule aJ: unidad de medida que representa un newton-metro (Nm), una unidad de medida para realizar trabajos. Kilo: prefijo utilizado para indicar 'mil'; por ejemplo, un kilovatio equivale a mil vatios. Lateral de servicio: conductores subterráneos a través de los que se suministra el servicio entre las instalaciones de distribución de la empresa eléctrica y el primer punto de su conexión con el servicio del edificio. Ley de corriente de Kirchhoff: ley que establece que la cantidad total de corriente que fluye a través de un circuito paralelo es equivalente a la suma de las cantidades de corriente que fluyen a través de cada vía de corriente. Ley de Ohm: ley que establece las relaciones entre corriente, voltaje y resistencia en un circuito eléctrico: la intensidad (I) de la corriente equivale al voltaje (E) dividido entre la resistencia (R). Generalmente se expresa como una fórmula matemática: I = E/R. Ley de voltaje de Kirchhoff: ley que establece que la suma de todas las caídas de voltaje de un circuito equivale al voltaje de la fuente del circuito. Longitud desarrollada : longitud real del conducto que se doblará. Materia: cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio. Mega: prefijo utilizado para indicar 'millón'; por ejemplo, un megavatio equivale a un millón de vatios. NEMA (National Electrical Manufacturers Association: Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos): asociación que mantiene y mejora la calidad y la confiabilidad de los productos eléctricos. ELECTRICIDAD -

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Neutrón: partícula con carga eléctrica neutra (ni positiva ni negativa) que tiene la misma masa que un protón y se encuentra en el núcleo del átomo. NFPA (National Fire Protection Association: Asociación Nacional de Protección contra Incendios): institución que publica el NEC®. La NFPA desarrolla normas para minimizar la posibilidad y los efectos de los incendios. NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratories: Laboratorios de Pruebas Reconocidos a Nivel Nacional): laboratorios de certificación de la seguridad del producto, responsables de la evaluación y certificación de equipo eléctrico. Núcleo: centro del átomo. Contiene los protones y neutrones. Ohmímetro: instrumento utilizado para medir la resistencia eléctrica de un circuito. Ohmio (O.): unidad básica de medida de la resistencia de un dispositivo que, bajo una tensión de un voltio, consume una corriente de un amperio. OSHA (Occupational Safety and Health Administration: Administración de Seguridad y Salud Ocupacional): agencia del gobierno federal creada para garantizar un ambiente seguro y saludable en el lugar de trabajo. Parte: subdivisión de determinados artículos del NEC®; cada parte se designa con una letra (por ejemplo: Parte A). Pistón pasacable: cilindro de hule espuma que se coloca dentro del conducto y luego se impulsa con aire comprimido o se aspira a través del tramo del conducto, para tender una línea o cinta (conocido como mouse en inglés). Planificación: método sistemático para presentar las listas de equipos de manera tabular en un esquema. Plano de detalle: vista detallada tomada de un área del esquema y que se ·muestra en una vista separada. Plano de la obra: esquema que muestra la ubicación de uno o más edificios en la obra en construcción. Estos esquemas frecuentemente muestran las líneas topográficas, las líneas eléctricas y de comunicación, las conexiones de agua y drenajes, las aceras, las entradas de automóviles e información similar. Plano de planta: esquema de un edificio como si se realizara un corte horizontal aproximadamente a la altura d~ las ventanas y se quitara la parte superior. El 1plano de planta es lo que aparecería si se viera la estructura restante desde arriba. GLOSARIO DE TÉRMINO~ ESPECIALIZADOS

Plano eléctrico: medio para comunicar una gran cantidad de información exacta y detallada en lenguaje abreviado. Está compuesto por líneas, símbolos, dimensiones y anotaciones para comunicar con precisión los diseños del ingeniero a los electricistas que instalan el sistema eléctrico en una obra. Plano: reproducción o copia exacta de un esquema original. Potencia: capacidad para realizar trabajo eléctrico. Se mide en vatios. Protón: la partícula con carga positiva más pequeña del átomo. Los protones se encuentran en el núcleo del átomo. Puente de empalme: conductor aislado verde o descubierto utilizado para garantizar la conductividad eléctrica requerida entre las partes metálicas que deben conectarse eléctricamente. Los puentes de empalme se utilizan frecuentemente desde un reductor de empalme hasta la caja sellada del equipo de servicio para brindar una vía entre los agujeros ciegos concéntricos de la pared de la caja sellada y también pueden utilizarse para unir una canalización con otra. Ramal del interruptor (switch leg, en inglés): circuito en dirección hacia una caja de interruptores para controlar las luces eléctricas. Reductor de empalme (bushing, en inglés): Buje especial de conductos equipado con un terminal conductor para conectar un puente de empalme. También tiene un tornillo u otro dispositivo con punta para incrustarse en la pared de la caja sellada y unir el conducto a la caja sin puente cuando no quedan agujeros ciegos (conocidos como knockout en inglés) concéntricos en la pared de la caja sellada. Relé (relay, en inglés): dispositivo electromecánico compuesto por una bobina y uno o más juegos de contactos. Se utiliza como interruptor. Resistencia: propiedad eléctrica que se opone al flujo de corriente a través de un circuito. La resistencia (R) se mide en ohmios (O.). Resistor: en un circuito, cualquier dispositivo que resiste el flujo de electrones. Romex®: nombre comercial del cable tipo NM (no metálico); sin embargo, se utiliza normalmente de manera genérica para referirse al cable con cubierta no metálica. Secciones: las partes y los artículos se subdividen en secciones. Las secciones tienen denominaciones numéricas a continuación del número del artículo y van precedidas por un punto (por ejemplo: 501.4).

G.5

Servicio eléctrico: componentes eléctricos que se utilizan para conectar la corriente del servicio al sistema de cableado de las instalaciones. Sistemas de canalizaciones: cajas, conductos, accesorios y cajas selladas que albergan a los conductores en un sistema eléctrico. Solenoide: bobina electromagnética .utilizada para controlar dispositivos mecánicos, como una válvula. Sujetador para cables: dispositivo utilizado a fin de unir la cuerda con el cable para jalar el mismo durante un tendido. Transfonnador: dispositivo compuesto por una o más bobinas de alambre envueltas en torno a un núcleo común. Generalmente se utiliza para elevar o reducir el voltaje. Ubicación expue,sta: no cubierta permanentemente por la estructura o la terminación de un edificio; puede instalarse o extraerse sin dañar la estructura. Underwriters Laboratories, Inc. (UL): una agencia que evalúa y aprueba componentes y equipos eléctricos.

G.6

Vatio (watt, en inglés): unidad básica de medida de la potencia eléctrica. Su símbolo es W. Vista de planta: esquema realizado como si el observador estuviera mirando hacia abajo (desde arriba del objeto). Vista de corte: esquema en corte que muestra el interior de un objeto o edificio. Voltaje: fuerza electromotriz que hace que la corriente fluya en un circuito. También se suele referir al voltaje (E) como fuerza electromotriz o diferencia de potencial. Voltímetro: instrumento para medir el voltaje. La resistencia del voltímetro es fija. Cuando se conecta el voltímetro a un circuito, la corriente que pasa por el medidor será directamente proporcional al voltaje en los puntos de conexión. Voltio (V): unidad de medida del voltaje (fuerza electromotriz o diferencia de potencial). Un voltio equivale a la fuerza requerida para producir una corriente eléctrica de un amperio a través de una resistencia de un ohmio.

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Español a Inglés Término en Español A prueba de agua A prueba de explosiones A prueba de intemperie A prueba de lluvia Accesible Aislador Alambre de empalme Alimentador Ampacidad Amperímetro Amperio (A) Aparato Aprobado Artículos Átomo Bajante del servicio Bandejas portacables Batería Bobina BPC (bifenilos policlorados) Reductor de empalme Cable con cubierta no metálica (tipo NM) Cable revestido en metal (tipo MC) Cabrestante Caída de voltaje Caja de cables Caja de derivación Caja de empalmes Caja de tomacorrientes Caja instalada a la intemperie Cambio direccional Canalizaciones Capa de valencia Capítulos Centro de carga Cinta guía Circuito Circuito en serie Circuito ramal Circuitos en paralelo GLOSARIO DE TÉRMINO,S 'ESPECIALIZADOS

Término en Inglés Watertight Explosion-proof Weatherproof Raintight Accessible Insulator Bonding wire Feeder Ampacity Ammeter Ampere (A) Appliance Approved Articles Atom Service drop Cable trays Battery Coil Polychlorinated biphenyls (PCBs) . Bonding bushing Nonmetallic-sheathed (Type NM) cable Metal-dad (Type MC) cable Capstan Voltage drop Handybox Pull box Junction box Outletbox Trough Stub-up Raceways Valence shell Chapters Load center Fish tape Circuit Series circuit Branch circuit Parallel circuits G.7

Español a Inglés Término en Español

Término en Inglés

Compensación Conducto Conductor Conductores de entrada en servicio Conductos de cables Conector Continuidad Corriente Culombio Derivación Diagrama de acometida de electricidad Diagrama de bloques Diagrama esquemático Diagrama unifilar Dimensiones Dobleces concéntricos Doblez continuo Doblez de 90º Doblez de menos de 90º Doblez segmentado Electrón Elevación Empalme Entrada en servicio Entrenamiento en el lugar de trabajo (OJT) Equipo de entrada en servicio Escala Especificaciones escritas Esquema de elevación Esquema de taller Esquemas arquitectónicos Esquemático Excepciones Fase de instalación eléctrica Fase final eléctrica Fibrilación FPN (nota en letra pequeña) Frecuencia Galvanómetro d' Arsonval

Offsets Conduit Conductor Service-entrance conductors Wireways Connector Continuity Current Coulomb Tap Power-riser diagram Block diagram Schematic diagram One-line diagram Dimensions Concentric bends Back-to-back bend 90º bend Kick Segment bend Electron Rise Splice Service entrance On-the-job training (OJT) Service-entrance equipment Scale Written specifications Elevation drawing Shop drawing Architectural drawings Schematic Exceptions Rough-in Trim-out Fibrillation Fine print note (FPN) Frequency d' Arsonval meter movement

G.8

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Español a Inglés Término en Español

Término en Inglés

Ganancia Herramienta con doble aislamiento/ sin tierra Herramienta con puesta a tierra Impermeable Instalación eléctrica inicial Interruptor Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra Joule Kilo Lateral de servicio Ley de corriente de Kirchhoff Ley de Ohm Ley de voltaje de Kirchhoff Longitud desarrollada Materia Mega NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) Neutrón NFPA (Asociación Nacional de Protección contra Incendios) NRTL (Laboratorios de Pruebas Reconocidos a Nivel Nacional) Núcleo Ohmírnetro Ohmio (Q) OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) Parte Pistón pasacable Planificación Plano Plano de detalle Plano de la obra Plano de planta Plano eléctrico Potencia Protón Puente de empalme Ramal del interruptor Relé

Gain Double-insulated/ungrounded tool Grounded tool Waterproof Roughingin Switch Ground fault circuit interrupter (GFCI) Joule (J) Kilo Service lateral Kirchhoff' s current law Ohm's law Kirchhoff's voltage law Developed length Matter Mega National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Neutron National Fire Protection Association (NFPA)

GLOSARIO DE TÉRMINQS °CLAVE DEL OFICIO

Nationally Recognized Testing Laboratories (NRTLs) Nucleus Ohrnrneter Ohm(V) Occupational Safety and Health Adrninistration OSHA) Parts Mouse Schedule Blueprint Detail drawing Site plan Floor plan Electrical drawing Power Protons Bonding jurnper Switchleg Relay

G.9

Español a Inglés Término en Español

Término en Inglés

Resistencia Resistor Romex® Secciones Servicio eléctrico Sistemas de canalizaciones Solenoide Sujetador para cables Transformador Ubicación expuesta Underwriters Laboratories, Inc. (UL) Vatio Vista de planta Vista de corte Voltaje Voltímetro Voltio (V)

Resistance Resistor Romex® Sections Electrical service Raceway systems Solenoid Wire grip Transforrner Exposed location Underwriters Laboratories, Inc. (UL) Watt(W) Sectional view Plan view Voltage Voltrneter Volt (V)

G.10

ELECTRICIDAD -

NIVEL UNO

Inglés a Español Término en Inglés 90ºbend Accessible Ammeter Ampacity Ampere (A) Appliance Approved Architectural drawings Articles Atom Back-to-back bend Battery Block diagram Blueprint Bonding bushing Bonding jumper Bonding wire Branch circuit Cable trays Capstan Chapters Circuit Coil Concentric bends Conductor Conduit Connector Continuity Coulomb Current d' Arsonval meter movement Detall drawing Developed length Dimensions Double-insulated/ungrounded tool Electrical drawing Electrical service Electron Elevation drawing

GLOSARIO DE TÉRMINQS' ESPECIALIZADOS

Término en Español Doblez de 90° Accesible Amperímetro Ampacidad Amperio (A) Aparato Aprobado Esquemas arquitectónicos Artículos Átomo Doblez continuo Batería Diagrama de bloques Plano Reductor de empalme Puente de empalme Alambre de empalme Circuito ramal Bandejas portacables Cabrestante Capítulos Circuito Bobina Dobleces concéntricos Conductor Conducto Conector Continuidad Culombio Corriente Galvanómetro d' Arsonval Plano de detalle Longitud desarrollada Dimensiones Herramienta con doble aislamiento/sin tierra Plano eléctrico Servicio eléctrico Electrón Esquema de elevación

G.11

Inglés a Español Término en Inglés Exceptions Explosion-proof Exposed location Feeder Fibril ation Fine print note (FPN) Fish tape Floor pla-·1 Frequenry Gain Ground fault circuit interrupter (GFCI) Grounded tool Handybox Insulator Joule (J) Junction box Kick Kilo Kirchhoff' s current law Kirchhoff's voltage law Load center Matter Mega Metal-dad (Type MC) cable Mouse N ational Electrical Manufacturers Association (NEMA) National Fire Protection Association (NFPA) Nationally Recognized Testing Laboratories (NRTLs) Neutrons Nonmetallic-sheathed (Type NM) cable Nucleus Occupational Safety and Health Administration (OSHA) Offsets Ohm (il) Ohm'slaw G.12

Término en Español Excepciones A prueba de explosiones Ubicación expuesta Alimentador Fibrilación FPN (nota en letra pequeña) Cinta guía Plano de planta Frecuencia Ganancia Interruptor de circuito de falla por puesta a tierra Herramienta con puesta a tierra Caja de cables Aislador Joule Caja de empalmes Doblez de menos de 90° Kilo Ley de corriente de Kirchhoff Ley de voltaje de Kirchhoff Centro de carga Materia Mega Cable revestido en metal (tipo MC) Pistón pasacable NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) NFPA (Asociación Nacional de Protección contra Incendios) NRTL (Laboratorios de Pruebas Reconocidos a Nivel Nacional) Neutrón Cable con cubierta no metálica (tipo NM) Núcleo OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) Compensación Ohmio (il) Ley de Ohm ELECTRICIDAD -

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