Manual De Instalacion De Interiores

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

Ocupación: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

MANUAL DE APRENDIZAJE

INSTALACIONES ELECTRICAS DE INTERIORES

Capacitación de trabajadores en servicio (CTS)

CAPACITACION DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Página 4

INTRODUCCIÓN:

LOS ALUMNOS del programa de capacitación de trabajadores en servicio (CTS)- SENATI UCP Chachapoyas, en coordinación con el instructor JUAN BARRANTES RODRIGUEZ, hacemos realidad nuestra propuesta de realizar este material didáctico escrito: INSTALACIONES ELECTRICAS DE INTERIORES que hemos realizado aprovechando los recursos que nos ofrece los avances tecnológicos como el internet, consultas de muchos libros y asesorado por el instructor, para ser aprovechado por nosotros mismos ya que está elaborado de acuerdo al cronograma establecido por nuestra institución. Este manual está de acuerdo con la hoja de programación del cuarto módulo de la carrera de Electricidad Industrial (Electricista Instalador de Interiores). Abarca todos los temas tales como esquemas, seguridad en el uso de equipos, conocimiento del funcionamiento de los equipos, clasificación y especificaciones técnicas. Brindamos este aporte a nuestra institución como muestra de nuestro cariño y esfuerzo

LOS ALUMNOS

CAPACITACION DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Página 4

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INDICE INTERRUPTOR UNIPOLAR SIMPLE .......................................................................................... 7 DUCTOS ELECTRICOS .............................................................................................................. 9 LAS CAJAS CONDULET ........................................................................................................... 13 LUMINOTECNIA .................................................................................................................... 16 LA SEGURIDAD EN LAS ESCALERAS Y ANDAMIOS ................................................................ 25 INTERRUPTOR DE 3 VÍAS ...................................................................................................... 31 INTERRUPTOR DE 4 VIAS ...................................................................................................... 33 FUSIBLES ............................................................................................................................... 36 CALOR ESPECÍFICO ................................................................................................................ 45 RENDIMIENTO TERMOELÉCTRICO ........................................................................................ 49 DENSIDAD DE CORRIENTE .................................................................................................... 49 NATURALEZA Y EFECTOS DE SOBRECARGA .......................................................................... 51 LÁMPARAS FLUORESCENTES ............................................................................................... 54 ELEMENTOS NECESARIOS PARA SU FUNCIONAMIENTO ...................................................... 57 TOMACORRIENTES Y ENCHUFE ............................................................................................ 67 CAJAS DE PASO ..................................................................................................................... 72 CANALIZACIONES ELÉCTRICAS .............................................................................................. 74 PRIMEROS AUXILIOS ANTE GOPES ....................................................................................... 78 SEGURIDAD ANTE CONTACTOS ELÉCTRICOS ........................................................................ 88 SISTEMAS DE COMUNICACIÓN ELÉCTRICA ........................................................................ 119 INTERCOMUNICADORES..................................................................................................... 123 TIMBRE ELÉCTRICO ............................................................................................................. 127 LA PROTECCIÓN DE PERSONAS CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS .................................. 130 SISTEMA DE ALARMAS........................................................................................................ 134 TERMA ELÉCTRICA .............................................................................................................. 142 INTERRUPTOR HORARIO..................................................................................................... 147 ESCALAS DE TEMPERATURA ............................................................................................... 151 EFECTOS DE LA TEMPERATURA SOBRE EL VALOR DE RESISTENCIA ................................... 153 LA LEY DE POUILLET ............................................................................................................ 155 PRIMEROS AUXILIOS ANTE QUEMADURAS ........................................................................ 156

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

5

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES PRIMEROS AUXILIOS ANTE DESCARGAS ELÉCTRICAS ......................................................... 159 TABLEROS ELÉCTRICOS ....................................................................................................... 172 CAIDA DE TENSIÓN ............................................................................................................. 223 SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA (SPAT). ............................................................................. 225 EL MANTENIMIENTO .......................................................................................................... 242 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA .................................................................................................. 245 THERMA SOLAR .................................................................................................................. 252 PRECAUCIONES DE SEGURIDAD ANTE EL TRATAMIENTO DEL AGUA ................................ 255

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

6

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTOR UNIPOLAR SIMPLE DEFINICIÓN: son accesorios destinados a realizar la apertura o cierre de un circuito. Pueden ser de exterior o de interior (denominados módulos). Posee dos terminales de conexión. Su capacidad de corte depende de la intensidad de la carga de los receptores. Cuando el circuito es abierto no pasa corriente, aun cuando existe todavía tensión eléctrica entre sus bornes. PARTES PROTECTOR O TAPA, especie de envoltura que protege a todas las demás partes. PULSADOR, Realiza el accionamiento mecánico. RESORTE, Evita que la perrilla cambie de estado involuntariamente. PERILLA, la parte fundamental del interruptor. Realiza el trabajo de abrir y cerrar contacto. TORNILLO, Ajusta al conductor para evitar falsos contactos. LOS BORNES. Cada uno de los terminales del interruptor, aquí se ajustan los conductores. BASE, La base es toda la estructura sobre la cual están montadas las partes del interruptor. Por lo general aquí es donde se ajusta al lugar donde va a ser montado o empotrado.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

7

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CLASIFICACIÓN. Se clasifican de acuerdo al carácter de la instalación.

SUPERFICIE, SOBREPONER ó ADOSABLE. Este tipo de interruptores se utiliza en construcciones donde no existe una caja de paso. También cuando sabemos que el interruptor no va a ser por mucho tiempo.

PARA EMPOTRAR. Este tipo de interruptores es usado casi en su totalidad en construcciones de material noble ya que está diseñado para ajustarse en las cajas de paso. También es bastante estético

AÉREO. También conocido como interruptores colgantes, ya que no se fija en un lugar, está cubierto en su totalidad. Usado en lámparas de cama, máquinas (tornos, taladros, fresadoras, etc.).

INTERRUPTORES DOBLES Y TRIPLES. No están considerados como un tipo de interruptor simple ya que es la unión de dos o más interruptores unipolares simples y funcionan independientemente. Con el objetivo de controlar un circuito de varias lámparas en paralelo este tipo de interruptores se puede encontrar para superficie y empotrar. Con placas de plástico o de metal.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

8

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

DUCTOS ELÉCTRICOS DEFINICIÓN. Es el sistema diseñado y empleado para contener o alojar los conductores, mediante la utilización de ductos o tuberías. TUBOS PVC. Son tubos elaborados en material no metálico a base de poli cloruro de vinilo. (Cloruro de polivinilo) Tiene un peso notablemente inferior a los metálicos, son de fácil instalación (curvado) no es necesario roscarlos. No pueden permanecer a la intemperie pues se descomponen con los rayos ultravioleta. Resistente a la corrosión, no se producen problemas de oxidación en ambientes húmedos, y además son resistentes a los ácidos, productos alcalinos y el agua salada. El diámetro de los ductos debe estar de acuerdo con el número de conductores que se introducirán en ellos Fabricada bajo la norma NTP 399.006 y se fabrica en dos clases: TUBOS DE PVC RÍGIDOS LIVIANA – SEL: son fabricadas en color gris claro y oscuro

PESADA – SAP

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

9

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Tubo/Conducto flexible en PVC Material: cinta de acero galvanizada, en pvc, color amarillo, gris, negro para elegir. Peso ligero, muy suave, intensidad ligera de conexión y tiene carácter eléctrico. Tamaño disponible desde 3/8" hasta 4".

Se aplica a la conexión protectora del alambre eléctrico de varios tipos de máquinas y equipos, energía eléctrica, construcción, minera, aeropuerto, etc.

TUBOS METÁLICOS También conocidos como tubos conduit. a) TUBOS METÁLICOS RÍGIDOS: conocidos simplemente como tubos conduit, se construyen en acero pintado exteriormente o en acero galvanizado. La función de la tubería conduit es: Alojar los conductores eléctricos y protegerlos contra el deterioro mecánico. Evitar incendios por arco eléctrico que pudieran presentarse por condiciones de corto circuito. Facilitar al instalador el tendido de la red eléctrica Actualmente en instalaciones residenciales su uso es cada vez más restringido, limitándose a los casos en los cuales existe la posibilidad de daños mecánicos, o cuando esté expresamente indicado.

TUBERÍA CONDUIT TIPO PESADO Utilizada en las instalaciones eléctricas visibles u ocultas en lugares de ambiente seco no expuestas a humedad o ambiente corrosivo; principalmente en instalaciones de tipo habitacional.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

10

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

TUBERÍA CONDUIT TIPO SEMIPESADO es una canalización circular utilizada en las instalaciones eléctricas visibles u ocultas para cualquier tipo de condición atmosférica y en cualquier tipo de edificio, principalmente en instalaciones de tipo industrial.

TUBERÍA CONDUIT TIPO LIGERO Y EXTRA LIGERO es una canalización circular utilizada en las instalaciones eléctricas visibles u ocultas en lugares de ambiente seco no expuestas a humedad o ambiente corrosivo; principalmente en instalaciones de tipo habitacional.

TUBO /CONDUCTO GALVANIZADO Material: acero galvanizado. Tamaño disponible desde 3/8" hasta 4".

Se aplica para proteger el alambre y proveer aislamiento, excelente impermeabilidad. Tubo /Conducto impermeable - Material: cinta de acero galvanizada, líquido hermético en PVC, resistentes a la corrosión, - --- hay color gris y negro para elegir. - Producido para varias mangas, conductos metálicos de estándar nacional. Especificación diferente desde 3/8" desde 2". Se aplica para proteger varios alambres, cables y caños y articulación metálica

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

11

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES DIMENSIONES DE LOS DUCTOS

Ø Long. nom. m pulg

SEL

SAP

Ø Ø Espesor Ø nominal Real mm Interior mm mm

CONDUIT

Ø Ø Ø Espesor Ø Espesor Peso nominal Inter Peso Exteri Real mm mm ior or

21.0 1.8

17.4 0.506 17.93 0.68

-

-

1/2

3

11

12.7

1.1

falta

0.187

15

5/8

3

13

15.9

1.1

13.7

0.239

-

3/4

3

15

19.1

1.2

16.7

0.314

20

26.5 1.8

22.9 0.650 23.42 1.06

1

3

20

25.4

1.3

22.8

0.458

25

33.0 1.8

29.4 0.820 29.54 1.52

1.1/4

3

25

31.7

1.3

29.2

0.577

35

42.0 2.0

38 1,167 38.35 1.52

1.1/2

3

30

38.1

1.6

34.9

0.852

40

48.0 2.3

43.4 1,533 44.20 1.52

2

3

40

50.8

1.7

46.6

1,217

50

60.0 2.8

54.4 2,335 55.80 1.52

2.1/2

3

-

-

-

-

-

65

73.0 3.5

66 3,545 -

-

3

3

-

-

-

-

-

80

88.5 3.8

80.9 4,690 -

-

4

3

-

-

-

-

-

100

114. 4.0 0

106 6,410

-

-

-

-

-

-

NUMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES THW EN TUBOS PVC O CONDUIT. El número máximo de conductores que se puede conducir por los ductos es teniendo en cuenta que: debe estar libre el 40% para la refrigeración. Diámetro tubo Calibre AWG

1/2

3/4

1

1 1/4

1 1/2

2

2 1/2

14

4

6

10

18

25

41

58

12

3

5

8

15

21

34

50

10

1

4

7

13

17

29

41

8

1

3

4

7

10

17

25

6

1

1

3

4

6

10

15

4

1

1

1

3

5

8

12

1

1

3

3

6

9

1/0

1

1

2

4

6

2/0

1

1

1

3

5

3/0

1

1

1

3

4

2

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

12

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ACCESORIOS Y HERRAMIENTAS

ADAPTADOR A CAJA PVC. Accesorio que se debe embonar en la salida de los tubos en la caja de paso eliminando los tubos salientes y así evitando que estos tubos puedan dañar físicamente a los conductores. CURVA PVC En las cajas de paso que están en el techo estas curvas son como adaptadores. También donde las tuberías están expuestas a esfuerzos mecánicos fuertes protegiendo los cables eléctricos.

LAS CAJAS CONDULET Los Condulet estancos son fabricados con aleación de aluminio inyectado, lo cual les confiere una elevada resistencia mecánica y a la corrosión, y una excelente presentación. Poseen rosca Standard NPT o BSP (a pedido). Son suministrados con tapa, junta de sellado de tapa, tornillos y protector de cables. Terminación superficial en pintura de aluminio acrílico. Certificado de Calidad bajo Norma UL. Se pueden encontrar en el mercado en las dimensiones de: 1/2" ; 3/4"; 1"; 1" 1/2"; 2". APLICACIONES • Instalaciones exteriores o interiores estancas. • Uso industrial y comercial. • Uso en conexión de luminarias livianas. • Cajas de derivación o empalme. Se aplica a la conexión protectora del alambre eléctrico de varios tipos de máquinas y equipos, energía eléctrica, construcción, mineral, aeropuerto, etc.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

13

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Certificación: UL estanco Grado de protección: IP66/67 con o ´ring perimetral de acuerdo a EN 60529 Material de construcción: Aleación de aluminio inyectado Terminación: Pintura de aluminio acrílico Sujeción de la tapa: Tornillos suministrados Condulet tipo C Prolongación

Condulet tipo LL curva abajo

Condulet tipo LB Curva hacia derecha

Condulet tipo LR curva hacia izquierda

Condulet tipo T derivación

CAJA DE EMPALME/CAJA DE CONEXIÓN Tienen la forma cuadrada, redonda y rectangular.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

14

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

MODELO

DIÁMETROS DE ROSCA DE ENTRADA

a

MEDIDAS EXTERNAS EN cm 10.0 11.8 13.6

18.2

20.9

b

11.9

14.0

16.4

21.0

24.2

c a

3.3 10.0

3.9 11.8

4.4 13.6

6.3 18.2

7.2 20.9

LB

b

10.9

12.8

15.0

19.7

22.7

LR

c a b

4.8 10.0 10.9

5.7 11.8 12.8

6.0 13.6 15.0

10.2 18.2 19.7

11.7 20.9 22.7

LL

c a b

4.2 10.0 10.9

4.9 11.8 12.8

6.2 13.6 15.0

8.8 18.2 19.7

10.1 20.9 22.7

T

c a b

4.2 10.0 11.9

4.9 11.8 14.0

6.2 13.6 16.4

88.8 18.2 21.0

10.1 20.9 24.2

c

4.2

4.9

6.2

8.8

10.1

85cm

112cm3

165cm3

372cm3

410cm

C

VOLUMEN

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

15

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LUMINOTECNIA Es la ciencia que estudia las distintas formas de producción de luz, así como su control y aplicación. Sus magnitudes principales son: FLUJO LUMINOSO Es la magnitud que mide la potencia o caudal de energía de la radiación luminosa y se define como: Potencia emitida en forma de radiación luminosa a lo que el ojo humano es sensible, se mide en Lúmenes. (Lm)

Lámpara incandescente de 60 W. 730 Lm Lámpara fluorescente de 65 W. blanca 5100 Lm Lámpara alógena de 1000 W. 22000 Lm Lámpara de vapor de mercurio de 125W. 5600 Lm Lámpara de sodio de 1000 W. 1200000 Lm EFICIENCIA LUMINOSA Expresa el rendimiento energético de una lámpara y mide la calidad de la fuente como un instrumento destinado a producir luz por la transformación de energía eléctrica en energía radiante visible. Es el cociente entre el flujo luminoso total emitido y la potencia total consumida por la fuente.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

16

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ILUMINANCIA Iluminancia o iluminación se define como el flujo luminoso incidente por unidad de superficie su unidad es el lux. El lux se puede definir como la iluminación de una superficie de un metro cuadrado, sobre ella incide uniformemente repartido un flujo luminoso de un lumen.

Mediodía de verano: 1000000 Lux. Mediodía de invierno: 20000Lux. Oficina bien iluminada: 400 a 800 Lux. Calle bien iluminada: 20 Lux. Luna llena con el cielo claro: 0.25 a 0.50 Lux INTENSIDAD LUMINOSA El flujo luminoso nos da la cantidad de luz que emite una fuente, en todas las direcciones del espacio. Para saber el flujo que se distribuye en cada dirección del espacio definimos la intensidad luminosa. La intensidad luminosa de una fuente le luz de una dirección dada, es la relación que existe entre el flujo luminoso contenido en un ángulo solido cualquiera, cuyo eje coincida con la dirección considerada, y el valor de dicho ángulo expresado en estereorradianes. Su unidad es la candela

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

17

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LUMINANCIA Intensidad luminosa reflejada por una superficie. Su valor se obtiene dividiendo la intensidad luminosa por la superficie aparente vista por el ojo en una dirección determinada. Su unidad es candela/m2

Cuando la superficie considerada S no es perpendicular a la dirección de la luz, habrá que considerar la superficie que resulta de proyectar s0 sobre dicha perpendicular

FORMULAS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

18

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LEY INVERSA DE LOS CUADRADOS

Como los flujos luminosos y las intensidades luminosas son iguales en ambas superficies tenemos que:

LEY DEL COSENO Cuando la superficie iluminada no es perpendicular a la dirección del rayo luminoso, como el punto considerado en el gráfico, la iluminancia recibida se descompone en una componente horizontal EH y una componente vertical Ev

Como vamos a calcular la iluminación de la superficie horizontal E = EH

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

19

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CURVAS DE DISTRIBUCIÓN LUMINOSA La distribución de las intensidades luminosa emitidas por una lámpara tipo estándar la mostramos de una forma general, para el flujo luminoso de mil lúmenes , en la siguiente figura (siempre que no se indique lo contrario estas curvas vienen referidas a 1000 lm). El volumen determinado por los vectores que representan las intensidades luminosas en todas las direcciones , resulta ser simétrico con respecto al eje Y-Y’, es como una figura de revolución engendrada por la curva fotométrica que gira alrededor del eje Y-Y’. para otro flujo , la intensidad luminosa será:

CURVAS FOTOMÉTRICAS DE LÁMPARA INCANDESCENTE Y FLUORESCENTE

CURVAS FOTOMÉTRICAS DE ALGUNAS LUMINARIAS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

20

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

21

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CURVAS ISO LUX Son líneas que unen puntos de una superficie que tienen igual nivel de iluminación. Son análogas a las curvas de nivel de los planos topográficos, pero ahora en lugar de metros indican Lux.

Normalmente las curvas isolux se sumista, para una determinada luminaria, reducidas a una distancia de un metro y referidas a milímetros. Los valores de las curvas a otra distancia y a otro flujo luminoso se realizan mediante fórmula:

Si las lámparas en lugar de 1000 lúmenes tienen un flujo de

la nueva iluminación E valdrá:

Si en lugar de 1m la distancia es H la E valdrá:

Si las lámparas en lugar de 1000 Lm tiene un flujo y la distancia es H la iluminación E valdrá:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

22

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESQUEMAS EXPLICATIVOS DE LÁMPARAS INCANDESCENTES

LÁMPARAS CONTROLADAS INDEPENDIENTEMENTE POR INTERRUPTOR SIMPLE

DOS LÁMPARAS CONTROLADAS POR UN INTERRUPTOR SIMPLE

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

23

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CUATRO LÁMPARAS CONTROLADAS POR DOS INTERRUPTORES SIMPLES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

24

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES LA SEGURIDAD EN LAS ESCALERAS Y ANDAMIOS ¿Sabía usted que hay un asesino en el área de trabajo al cual usted se enfrenta todos los días?. Una escalera común y corriente puede ser un asesino. Las escaleras están involucradas en muchos accidentes, algunos de los cuales son mortales. Su vida puede depender de una manera muy literal en el saber inspeccionar, usar, y cuidar esta herramienta. Las caídas de alturas representan una gran cantidad de accidentes graves ocurridos en la industria de la construcción, especialmente durante el uso de andamios y escaleras. Inspeccionando Las Escaleras Antes de usar cualquier escalera, inspecciónela. Busque los defectos siguientes: Peldaños, clavos, y barandas de lado sueltas o ausentes; Clavos, pernos o tornillos sueltos. Peldaños, clavos o barandas de lado roto, agrietado, rajados, partidos o muy desgastados. Astillas. Corrosión de escaleras metálicas o partes metálicas y soportes o pies dañados o ausentes. Si usted encuentra una escalera en malas condiciones, no la use. Repórtela. Debe de ser etiquetada y reparada apropiadamente o destruida de inmediato.

Usando las Escaleras Escoja el tipo y tamaño correcto de escalera. Salvo que haya escalera permanente, rampa, o pasarela, utiliza una escalera para ir de un nivel a otro. Mantenga en mente estos consejos: Asegúrese de que las escaleras de una pieza son suficientes de largo para que los lados se extiendan por lo menos 36 pulgadas arriba del punto de apoyo superior. No coloque las escaleras en puertas o pasarelas donde otras personas puedan chocar contra ellas, a menos que estén protegidas con barreras. Mantenga el área despejada alrededor de la escalera. No ponga mangueras, extensiones, o cuerdas en las escaleras debido a que ésas pueden crear un peligro de tropiezo. No intente aumentar la extensión de una escalera colocándola en cajas, barriles, u otros objetos. Nunca empalme dos escaleras una con la otra. Coloque la escalera en una base firme y contra un apoyo firme. No intente usar una escalera de tijera como escalera de una pieza.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

25

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Coloque la base de una escalera telescópica a una distancia de un pie de la pared o la orilla de la plataforma superior por cada cuatro pies de distancia vertical. Una manera buena de verificar la distancia es poner los puntos de los pies contra los rieles verticales. Si la escalera está en ángulo correcto, se debe poder extender los brazos y agarrar los rieles con las manos. No use escaleras como plataformas, pasarelas o andamios. Amarre, bloquee, o asegure de otra manera la parte de arriba de las escaleras para que no resbalen. Para evitar resbalarse, inspeccione la escalera y sus zapatos y quite todo el agua, aceite, grasa, o lodo antes de subir en la escalera. Siempre colóquese frente a la escalera y mantenga tres puntos de contacto con las manos y los pies a todo momento. No intente llevar herramientas o material en las manos. No se estire hacia un lado cuando está usted en una escalera. Si algo está fuera del alcance, bájese y mueva la escalera al área de trabajo. La mayoría de las escaleras están diseñadas para aguantar solamente una persona a la vez. Dos personas pueden hacer fallar o desequilibrar la escalera. En una escalera de tijera, nunca pise arriba del último escalón seguro indicado o en los transversales. Almacene las escaleras en áreas secas y bien ventiladas. Asegúrese no exceder el límite máximo de peso permitido en la escalera. Recuerde poner en práctica la seguridad. No la aprenda por accidentes obstáculos y peligros.

El mal estado y la mala utilización de las escaleras, provocan demasiados accidentes. Toda escalera muy deteriorada debe reemplazarse y ser destruida.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

26

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Las escaleras no deben ser pintadas con el objeto de facilitar la inspección. Utilizar escaleras en buen estado.

Someter las escaleras a inspecciones periódicas a fin de detectar fallas en su estructura: rajaduras, partes flojas o descolgadas. Instalar las escaleras sobre un suelo estable, contra una superficie sólida y fija, y de forma que no puedan resbalar, ni bascular. Hacer traspasar las escaleras por lo menos un metro por encima del plano de trabajo.

Vigilar que la separación del pie de escalera, de la superficie de apoyo sea la correcta. Las escaleras no deben utilizarse como montante de andamios, piso de trabajo o pasarela.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

27

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Impedir que las escaleras dobles se deslicen, por medio de cadenillas o cuerda, no usar el último escalón. El ángulo de apoyo debe ser tal que, la base quede separada desde su punto de apoyo en un arco equivalente a ¼ de su altura.

El ascenso y el descenso de una escalera debe ser de frente a ella. Las escaleras correderas deben tener un cruzamiento de por lo menos cinco peldaños.

LA SEGURIDAD EN LOS ANDAMIOS

Los andamios permiten a los trabajadores desempeñar su trabajo a grandes alturas. Se clasifican como andamios los sistemas suspendidos de los edificios, sistemas soportados desde el suelo y sistemas aéreos con base en equipos móviles. Si las personas que trabajan en sistemas de andamios no están debidamente capacitadas, corren el riesgo de caerse o de ser golpeadas por objetos que caen, lo que puede ocasionar lesiones serias o fatales.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

28

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Para prevenir las caídas, los equipos de andamio deberán estar correctamente instalados y operarse debidamente. Una persona definida por Cal/OSHA como “persona calificada” (qualified person) debe estudiar las cargas, los tirantes y los requisitos del código de seguridad para cada sitio de trabajo. Los sistemas de andamio bien diseñados tienen niveles de trabajo con pisos de planchas de tamaño reglamentado y cuentan con un acceso apropiado para los trabajadores. Dependiendo de la altura del andamio, la protección contra caídas puede incluir arneses de seguridad, rieles de resguardo y rodapiés.

Veamos primero, ampliado, al que está arriba, con sus botas de seguridad, su casco, sus arneses y los dos pies firmes en la base andamio. Saqué una fotografía de otro, que era algo mejor y contaba con buenas poleas para la cuerda. Aún así, la base consistía en dos tablones de madera de diferentes dimensiones, mientras la barra lateral de seguridad se sujetaba con dos palometas o palomillas, que no sé cómo se llaman. Mención especial al equipamiento, no sé si es posible encontrar otro país en el que los pintores acaben con más pintura sobre sus ropas que sobre el elemento que teóricamente tienen que pintar. Luego se puede ampliar a los que están debajo, sujetando la cuerda sin guantes, para que no se caiga el andamio.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

29

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES DISPOSICIONES GENERALES: Los trabajadores deberán disponer de andamios suficientes y apropiados para realizar todos los Trabajos; a cierta altura; que no puedan efectuarse con seguridad desde una escalera de mano o por otro medio. La construcción, desmontaje o modificación importante de los andamios deberá efectuarse únicamente bajo la dirección de una persona capacitada y responsable; y por trabajadores competentes que posean experiencia adecuada en este tipo de trabajo. INSPECCIÓN Y CONSERVACIÓN: Antes de utilizar, todo andamio deberá ser inspeccionado por una persona competente para comprobar, en particular: a) Si su estabilidad es adecuada; b) Si los materiales empleados en su construcción son buenos; c) Si están instaladas las protecciones y dispositivos de seguridad necesarios. Los andamios deberán ser inspeccionados por una persona competente después de un temporal o temblor fuerte. No obstante, también los trabajadores deberán ser partícipes de esta exanimación antes de utilizarlos nuevamente. Esto se debe repetir antes de cada montaje y lo deberán utilizar solamente si reúnen las condiciones necesarias. Los andamios deberán mantenerse en condiciones buenas y apropiadas y cada uno de sus elementos deberá mantenerse bien fijado o afianzado, de manera que no se desplace como consecuencia de su utilización normal. No se deberá desmontar parcialmente un andamio y dejarse en este estado de manera que pueda ser utilizado, a menos que su empleo no implique peligro alguno. Seguridad laboral: Los andamios deben tener señalizaciones de seguridad que indiquen la carga máxima admisible que puede soportar. Se deben utilizar las siguientes señales según los casos: protección obligatoria de la cabeza, protección obligatoria de las manos, protección de los pies, protección individual

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

30

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTORES DE 3 VÍAS CONEXIÓN DE CONMUTACIÓN Por medio de esta conexión, desde dos puestos de conmutación se debe conectar y desconectar un consumidor (lámparas) o un grupo de consumidores (grupo de lámparas) ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CONEXIÓN DE CONMUTACIÓN La conexión en serie se puede componer en dos desconexiones separadas. En cambio, la conmutación no se puede reemplazar impecablemente por conexiones descritas hasta aquí. Un interruptor de conmutación (conmutador) puede conectar los bornes 1-2 ó 1- 3

FUNCIONAMIENTO: El funcionamiento de una conexión de conmutación puede entenderse muy claramente en en el esquema del conjunto en representación descompuesta a derecha. Este es un ejemplo de conexión de un bombillo controlado por dos interruptoresconmutadores. Estos interruptores deben ser del tipo SPDT, 1 polo 2 vías.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

31

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Apagado

Encendido

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

32

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:Controlar una luz o un grupo de luces desde dos lugares distintos, de modo que pueden encenderse o apagarse desde cualquiera de ellos. Se emplea en las casas modernas, para controlar la iluminación en: garaje, escaleras, pasadizos, galerías, depósitos, etc.

El siguiente diagrama ilustra dos ejemplos de aplicación de conmutación, en un garaje y un piso. Se enciende y apagan las dos lámparas, a la salida y a la entrada de las puertas A Y B; y en las escaleras de Hall, desde los dos puntos A Y B, de los bajos y de los altos, respectivamente

.

INTERRUPTOR DE 4 VIAS CONEXIÓN CRUZADA Con la conexión cruzada puede conectarse y desconectarse aparatos eléctricos a voluntad desde tres o más lugares diferentes. El circuito representado solo se precisa un conmutador. Al principio y al final de la cadena de conmutadores se encuentran sendos conmutadores recíprocos. Un conmutador cruzado no es más que dos conmutadores recíprocos acoplados mecánicamente; por ello todo conmutador cruzado puede también utilizarse como conmutador reciproco.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

33

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Apagado

Encendido

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

34

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESQUEMA DE CONMUTACIÓN Y CRUCE ESQUEMA DE LÁMPARAS CONTROLADOS POR INTERRUPTORES DE 3 VÍAS

ESQUEMA DE LÁMPARAS CONTROLADOS POR INTERRUPTORES DE 4 VÍAS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

35

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FUSIBLES Los fusibles, sin importar su tipo, tamaño o forma, tiene el mismo principio de operación: la energía calorífica de la corriente de electrones funde una aleación fusible, que abre el circuito e interrumpe la corriente. La aleación fusible siempre está cerrada en un tipo de caja, para evitar que se transmita el calor del metal cuando el fusible se quema. La lamina o hilo fusible se hace con una aleación que depende del tamaño del fusible y el valor de la corriente que debe fundirlo.

La capacidad de fusible es la cantidad de corriente en amperios que lo funde. Viene grabada en la cubierta. Existe una íntima relación entre la capacidad de tamaño de fusible: a mayor capacidad mayor es su tamaño físico.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

36

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Las aleaciones de los fusibles están compuestas de algunos metales, como plata, plomo, estaño, bismuto, cadmio, etc.; en diferentes proporciones. SEGURIDAD Use siempre un fusible con capacidad de voltaje correcto. Un fusible muy grande no puede proteger circuitos diseñados para niveles de corriente baja o medianas. TIPOS DE FUSIBLES FUSIBLES CON CUBIERTA DE VIDRIO Es un fusible de cartucho, calibrado. Con cubierta de vidrio. Se emplea en la protección de radios y otros aparatos electrónicos que requieren de una protección especial, así como la protección de los circuitos automotrices. Los fusibles de este tipo se fabrican con capacidades de: Corriente mínima 0.01A corriente máxima 30 A tensiones 32 V, 125 V y 250 V.

FUSIBLE TAPON Consta de una caja de material cerámico. El tamaño y diseño de la base de las lámparas; es decir, con rosca normalizada. Debido al desarrollo industrial va decayendo su empleo. Se fabrican para capacidades nominales de corriente, de 10 A, 20A y 30 A, y para tensiones de 125 V, 220 V.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

37

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FUSIBLES DE CARTUCHO Están constituidos por un cilindro de fibra dura, en cuyo interior se sujeta fuertemente la lámina fusible, entre un disco fijo y otro libre ambos ranurados y asegurados con casquillos de latón. Los fusibles de cartucho con contactos de casquillos son muy usados en la industria, por la facilidad, de su reposición y seguridad. Las láminas fusibles se fabrican con capacidades desde 10 A hasta 120 A.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

38

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FUSIBLES DE CUCHILLA Son fusibles de cartucho para circuitos industriales de mucha corriente. Algunos de ellos son pesados por la forma y material empleado en su construcción. Se fabrican en dos tipos básicos: Fusibles de cartucho renovable Fusibles de cartucho no renovable. Los de mayor empleo son del tipo renovable, especialmente los de lámina fusible atornillado. Sus capacidades son corriente máxima 60 A, Y 600 A De tensiones de 250 V y 600 V

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

39

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES FUSIBLES PARA VEHÍCULOS. En los fusibles para vehículos normalmente viene indicado en el manual de entrenamiento del coche. Cuales son los amperajes que deben ir en cada circuito no obstante el amperaje se indica mediante un código de colores: Marrón = 5 A Rojo = 10 A Azul = 15 A Amarillo = 20 A Incoloro = 25 A Verde = 30 A FUSIBLES ESPECIALES DIAZED El sistema diazed (diametral centrado) se emplea en instalaciones de luz y fuerza. El fusible es diametral; es decir formado por diámetros escalonados.

El fusible consta de dos partes: Un fusible y un tapa fusible, una rosca hélice El tapón de seguridad es de porcelana y contiene el alambre fusible enterrado en arena especial. A su lado, hay un alambre que sujeta el avisador que al fundirse el fusible suelta una chapita de aviso de calor, según la corriente del fusible También se fabrican los fusibles tipo cuchilla para baja tensión y alta capacidad de ruptura (NH) recargados rápidos y capacidades de corriente máxima, de 6 A á 600 A y tensiones de 500 V .

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

40

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FUSIBLE NH

CÁLCULO DE FUSIBLES Para determinar la intensidad de fusión de un metal empleado como un fusible se emplea la fórmula

Donde: I =Intensidad que debe fundirse el alambre en amperios d= Diámetro del hilo en mm a = Coeficiente que depende del material empleado; normal es emplear un hilo de aleación de plomo y/o estaño para corriente débiles; cobre, plata, o sus aleaciones son buenos materiales para hilos fusibles de corriente muy intensas. Los fusibles se calculan generalmente para que se fundan a una intensidad doble a lo normal de circuito. En la tabla siguiente se dan los coeficientes de algunos metales

METAL COMO FUSIBLE

COEFICIENTE

Cobre Estaño Hierro Plomo Plomo/ estaño (aleación) Plata Platino

80 12.8 24.6 10.3 10.8 60 40.4

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

41

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE BAJA TENSIÓN Los cortacircuitos fusibles son el medio más antiguo de protección de los circuitos eléctricos y se basan en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. Los cortacircuitos fusibles o simplemente fusibles son de formas y tamaños muy diferentes según sea la intensidad para la que deben fundirse, la tensión de los circuitos donde se empleen y el lugar donde se coloquen. El conductor fusible tiene sección circular cuando la corriente que controla es pequeña, o está formado por láminas si la corriente es grande. En ambos casos el material del que están formados es siempre un metal o aleación de bajo punto de fusión a base de plomo, estaño, zinc, etc. Fundamentalmente encontraremos dos tipos de fusibles en las instalaciones de baja tensión:  gl (fusible de empleo general)  aM (fusible de acompañamiento de Motor) Los fusibles de tipo gl se utilizan en la protección de líneas, estando diseñada su curva de fusión "intensidad-tiempo" para una respuesta lenta en las sobrecargas, y rápida frente a los cortocircuitos. Los fusibles de tipo aM, especialmente diseñados para la protección de motores, tienen una respuesta extremadamente lenta frente a las sobrecargas, y rápida frente a los cortocircuitos. Las intensidades de hasta diez veces la nominal (10 In) deben ser desconectadas por los aparatos de protección propios del motor, mientras que las intensidades superiores deberán ser interrumpidas por los fusibles aM. La intensidad nominal de un fusible, así como su poder de corte, son las dos características que definen a un fusible. La intensidad nominal es la intensidad normal de funcionamiento para la cual el fusible ha sido proyectado, y el poder de corte es la intensidad máxima de cortocircuito capaz de poder ser interrumpida por el fusible. Para una misma intensidad nominal, el tamaño de un fusible depende del poder de corte para el que ha sido diseñado, normalmente comprendido entre 6.000 y 100.000 A.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

42

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Un gran inconveniente de los fusibles es la imprecisión que tiene su curva característica de fusión frente a otros dispositivos que cumplen el mismo fin, tales como los interruptores automáticos. Esto equivale a decir que la banda de dispersión de los fusibles es mayor que la de los interruptores automáticos, pese a que el fabricante solamente facilita la curva media de los fusibles.

Otro inconveniente de los fusibles es la facilidad que tienen de poder ser usados con una misma disposición de base, hilos o láminas no adecuadas.

Así mismo, la independencia de actuación de los fusibles en una línea trifásica supone un serio problema, ya que con la fusión de uno de ellos se deja a la línea a dos fases, con los inconvenientes pertinentes que ello conlleva.

La selectividad entre fusibles es importante tenerla en cuenta, ya que de ello dependerá el buen funcionamiento de los circuitos. Idéntico problema se nos presentara con la selectividad de los interruptores automáticos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

43

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Entre la fuente de energía y el lugar de defecto suele haber varios aparatos de protección contra cortocircuitos. Para desconectar la zona afectada, es necesario que los fusibles reaccionen de forma selectiva, es decir, debe desconectar primero el fusible más próximo al lugar de defecto. Si por alguna causa este fusible no responde correctamente, debe actuar el siguiente, y así sucesivamente. La selectividad entre dos fusibles se determina gráficamente mediante la comparación de ambas características de disparo; para ello, las curvas, a la misma escala, no deben cortarse ni ser tangentes. Esto es cierto en el caso de sobrecargas y pequeñas intensidades de cortocircuito, pero no lo es en el caso de intensidades muy grandes de cortocircuito, ya que aquí los tiempos de fusión son extremadamente cortos y solamente es posible la selectividad en fusibles con una notable diferencia de valor nominal de la intensidad.

INTENSIDAD NOMINAL MÍNIMA ADMISIBLE EN UN FUSIBLE (Am)

La intensidad nominal mínima del fusible de protección de un motor se determina a partir de la intensidad de arranque y del tiempo de arranque del mismo. En un arranque normal un fusible no debe fundir ni envejecer. En los motores de jaula (arranque directo) la intensidad de arranque es aproximadamente de 4 a 8 veces la intensidad nominal. El tiempo de arranque depende del par de giro del motor y del momento de inercia de todas las masas al acelerar; este tiempo suele estar comprendido entre 0,2 y 4 segundos, pudiendo ser mayor en casos especiales de "arranque difícil". En los motores de anillos rozantes y motores de jaula con arranque estrella-triángulo, la intensidad de arranque suele estar comprendida entre 1,1 y 2,8 veces la intensidad nominal. El tiempo de arranque en estos casos varía muy ampliamente. Para tiempos de arranque de hasta 5 segundos, la intensidad nominal del fusible puede ser igual a la intensidad nominal de empleo del motor, pero para valores iguales o superiores es conveniente determinar la intensidad nominal del fusible, teniendo en cuenta las curvas características intensidad-tiempo de arranque del motor y del relé térmico de protección. Seguidamente veamos el caso de un motor cuya intensidad de arranque es seis veces el valor nominal y el tiempo es de cinco segundos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

44

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

La intensidad nominal mínima del fusible la podemos obtener mediante la intersección de dos líneas, la determinada por el tiempo de arranque tA y la correspondiente a 0,85 de la intensidad nominal IA. El punto así determinado nos marca el límite inferior de la banda de dispersión del fusible, por lo tanto el fusible elegido deberá pasar por encima de este punto. Observando la curva característica de la protección térmica F1 y la curva característica del fusible elegido F2, podremos observar cómo la actuación de relé térmico se extiende hasta diez veces la intensidad nominal (intersección de F1 con F2), y a partir de este valor será el fusible el encargado de proteger el motor.

CALOR ESPECÍFICO ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALORÍFICA Las experiencias con los artefactos electro térmicos para el hogar an probado que cuando con conectados a la red una corriente fluye por una resistencia, produciendo calor. Dicho

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

45

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES calor originado por las colisiones entre los electrones libres que se mueven por el conductor y los átomos relativamente “fijos” que constituyen la estructura cristalina del conductor. Las colisiones aludidas, aumentan la energía cinética o térmica de los átomos del conductor, y por consiguiente su temperatura se eleva, mientras más corriente fluya, mayor será el aumento de energía térmica del conductor, y tanto mayor será el calor liberado. La siguiente experiencia nos ayudara a confirmar lo expuesto. Obtenga unos cuantos centímetros de alambre resistencia (nicron) y tubo de pírex, porcelana o cualquier otro material resistente al calor (diámetro de 12 mm), y un reóstato que permita el flujo de corriente entre 01 a 10 amperios.

mon taje de experiencia de calor eléctrico

Enrolle cerca de 62 cm de alambre de microhmio alrededor del tubo resistente al calor y conéctese el cordón y el reóstato tal como se indica en la figura. Mueva el contacto móvil del reóstato hacia el extremo izquierdo (resistencia máxima), y sierre el circuito. Y por consiguiente, el calor producido y radiado por el alambre resistencia es poco. Mueva el cursor del reóstato en forma progresiva, hacia la derecha (resistencia mínima). La corriente aumentara otra vez del circuito y se observará que el calor producido por la resistencia de nicromio va siendo cada vez más intensa, y que el alambre, primero toma el color rojo oscuro, después el anaranjado y finalmente el amarillo, indicando temperaturas que aumentan rápidamente. Do debe continuarse la experiencia más allá del color amarillo en alambre de nicromio para no sobrecargar el reóstato y el amperímetro.

El calor producido por el alambre de resistencia en el experimento anterior es una media de trabajo hecho por la corriente eléctrica, venciendo la resistencia del conductor. Mientras más calor se produzca mayor será el trabajo hecho por la corriente y también será la energía gastada. Luego, si se pudiese determinar cuánto calor es generado por una corriente

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

46

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES eléctrica, también se conocería cuanta energía se ha consumido, y viceversa. (Esto es cierto, siempre que la corriente eléctrica produzca calor solamente, y no otro tipo de trabajo mecánico o químico)

Calor producido por resistencia eléctrica

El físico Ingles James Prescott Joule (1818-1889) se intereso en este problema, y en 1840 publico su famoso trabajo “sobre la producción de calor por la electricidad voltaica”, que detallaba el resultado de sus experimentos. Basado en estos, enuncio una ley(la ley de Joule), que especifica que: El calor desarrollado por un conductor es directamente proporcional a resistencia, al cuadrado de la corriente y el tiempo que dure el flujo de esta última. La ley de joule sobre el calentamiento por la electricidad, expresada en forma de ecuación para una cantidad de calor (Q), producido en un tiempo T y por una corriente I, en un conductor de resistencia R es como sigue Q = I 2R t

(joules) (1)

Q = calor generado en Joules I = corriente en Amperios R = resistencia en ohmios t = tiempo en segundos Aunque la ley de Joule fue determinada experimentalmente y a sido confirmada por otras experiencias, es fácil demostrar su valides teórica, mediante consideraciones fundamentales sobre la energía antes se definida la diferencia de potencial (E) entre dos puntos, como el trabajo (J), producido al llevar una unidad de carga, a través de un conductor, desde el punto de alto potencial al punto de mas bajo potencial. También se determina que el trabajo total (J), hecho al mover una carga (M) entre dos puntos, es simplemente el producto de la carga por la diferencia del potencial o: J = M.E (2)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

47

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Como la carga (M) es el producto de la corriente (I) por el tiempo (t) la ecuación (2) puede formularse como: J = M E = (I.t).E

(3)

Finalmente, por la ley de ohm, la diferencia de potencial E = I R, de donde J = I.T.I . R = I2Rt (4) La ecuación (4) expresa la cantidad total de trabajo efectuado por una corriente eléctrica por la energía consumida por la misma. Por el principio de la conservación de la energía, la anergia eléctrica (J) gastada debe ser igual a la energía térmica (Q) producida, o sea: J = Q = I2 Rt

(5)

La ley de Joule, es (5) da la energía en Joule. Puesto que el calor se mide usualmente en calorías, es conveniente conocer cuantas calorías de calor se producen por cada Joule de energía. Joule, DETERMINO, en el año 1841, este equivalente eléctrico de calor, afirmando que el calor (calorías) = 0.239 X ENERGÍA EN Joules y, en forma equivalente la energía en: Joules = 4.18 x calor en calorías Aplicando este resultado a las ecuaciones (1) o (5), se obtiene finalmente para el calor (J) producido por una corriente, lo siguiente J (calorías) = 0.239 I2Rt = 0.24 x E. I. t (6) Donde: I = es la corriente dad en amperios R = la resistencia en ohmios Ω, E = la diferencia de potencial (tensión) t = el tiempo en segundos

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

48

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

RENDIMIENTO TERMOELÉCTRICO Es la relación entre la energía eléctrica aplicada ala anergia califica entregada por el convertidor, teniendo presente que el calor propagado , en una resistencia R por una corriente I , no siempre se utiliza íntegramente. Si , por ejemplo, se calienta agua en un hervidor eléctrico, observaremos que no solo se calienta el agua, sino también el recipiente y el aire que lo rodea, debido a los fenómenos de conductibilidad y radicación calorífica; es decir, una parte de calor se pierde en el mismo hervidor y otra en el aire. Por lo tanto, siempre se genera más calor del necesario. El rendimiento termoeléctrico se representa por la letra Griega ŋ (eta) y su valor es siempre menor que la unidad. Así tenemos: Ŋ =

calor útil = Qu calor total Q

CALOR Y TRABAJO ELECTRICO El calor es una forma de energía, y según la ley que lo rige, solo se puede obtener por transformación de otra forma distinta de energía. De lo cual se deduce que también es la energía eléctrica la que origina. Su valor viene dado por la formula (1) y su resultado se expresa en calorías. Recordando que la unidad de energía calorífica es el Joule (J) y su equivalente es de 1 W (vatio) por segundo (Ws) el trabajo de producción de calor por medio de la energía eléctrica es: J = E.I. t1

= Joules (o vatios segundo) (8a)

J = I2.R. t1

= Joules (o vatios segundo) (8b)

E2. t1

= Joules (o vatios segundo) (8c) R

J=

De las formulas anteriores se deducen inmediatamente las relaciones entre las unidades de energía eléctrica y las calorífica. Aquí resulta: 1 Ws o J

= 0.239 cal

1 KWh =3600 x 0.239 = 860 Kcal

(9a) (9b)

DENSIDAD DE CORRIENTE

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

49

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Densidad de corriente es el número de amperios que pasan por milímetro cuadrado de sección de conductor; se expresa en amperios por milímetro cuadrado (A/mm 2). Para una misma corriente que atraviesa dos conductores de grande y de pequeña sección, importa más el número de electrones que influye por segundo. En el conductor de pequeña sección lo electrones tendrán más dificultad de desplazamiento, por la fricción, que en los de gran sección. De este modo, de deduce que es intenso el calentamiento en el conductor de pequeña sección.

Densidad de corriente y temperatura del conductor eléctrico

La intensidad de corriente por cada mm2 de sección transversal se expresa por la letra griega delta ( )

(13)

O sea,

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

50

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

NATURALEZA Y EFECTOS DE SOBRECARGA Todos los circuitos eléctricos están diseñados para funcionar con corrientes y un voltaje de un máximo permisible, si, el valor de la corriente o el voltaje exceden del máximo. El circuito se avería. Las causas posibles de las intensidades excesivas pueden ser: Una sobrecarga provocada del circuito Un cortocircuito accidental. Para proteger los circuitos de estos accidentes y sus consecuencias, se instalan aparatos protectores del circuito. El objeto de entender el funcionamiento de dichos protectores de circuitos, hay que conocer la naturaleza y los efectos de la sobrecarga y los cortocircuitos. SOBRECARGAS Es tal vez la más frecuente contingencia en los circuitos eléctricos, si se conecta en un mismo contacto una tostadora, una aspiradora eléctrica y un calentador eléctrico, los conductores de los contactos al tablero de distribución principal de sobrecargaran. Los aparatos comparten los dos conductores de los contactos. La corriente que fluye por ellos se hace muy grande, y los alambres se calientan mas a cada instante. Los aislantes de los conductores se ablandan y se funden. Si la sobrecarga no se evita a tiempo, los conductores desnudos se tocaran, causando un cortocircuito.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

51

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Circuito sobrecargado

SEGURIDAD Evitar la sobrecarga: No conectar más de un aparato en cada toma y más aun cuando se tratan de elementos resistivos o generadores de calor. CORTOCIRCUITO Un cortocircuito es una trayectoria accidental del los electrones que los desvía de la carga de un circuito. CORTOCIRCUITO EN EL CORDÓN SU ESQUEMA EQUIVALENTE Según la ley de Ohm, una reducción marcada en la resistencia del circuito causa un fuerte aumento de la corriente de electrones. Consideremos, como ejemplo, un cortocircuito en un cordón.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

52

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Supongamos que el cordón de una tostadora esta tan mal tratado que se ha roto el aislante. En un momento inesperado, se tocan los cordones desnudos, creando un cortocircuito. Entonces, una flama brillante envolverá a los conductores y a su aislante. Y el cobre al rojo blanco incendiara a los objetos que lo rodean.

Corriente normal (antes del cortocircuito) U tensión de aplicada 220 V R de la tostadora 110 Ω

Corriente de cortocircuito

La intensidad absorbida = 220/110 = 2 A

La intensidad absorbida de cortocircuito = 220/0.01 = 22 000 A !..

U tensión de aplicada 220 V R de la tostadora 0.01 Ω

En realidad la corriente de electrones que fluye, nunca alcanza la cifra tan grande (22 000 A). La enorme cantidad de energía calorífica generada por el rápido aumento de corriente quema y vaporiza los conductores mucho antes de que se alcance el nivel de tan intensa corriente. Si un circuito está protegido por un metal fusible, este se fundirá en el instante es que ocurre el cortocircuito, interrumpiendo el flujo de corriente. El cortocircuito, funde o derrite el fusible en átomos, salpicando el metal contra la cara interior de su caja y la tapa.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

53

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Cinta fusible vaporizada por cortocircuito

fusible con cinta fundida por sobrecarga

La gran cantidad de aparatos protectores de circuitos que fabrican actualmente se clasifican de acuerdo al vapor de intensidad a interrumpir. Cada uno tiene diseño y características de operación que los distingue entre sí. SEGURIDAD Evite cortocircuitos No maltrate los cordones jalándolos o maltratándolos Revise periódicamente su aislamiento

LAMPARAS FLUORESCENTES DEFINICION Es un dispositivo de descarga eléctrica que consiste en un tubo de vidrio que tiene en cada extremo cápsulas metálicas con dos clavijas de contacto La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética. Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

54

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases. PARTES

1.- Casquillo Metálico 2.- Clavijas 3.- Cristal moldeado 4.- Alambre de protección 5.- Filamento o Electrodo 6.- Tubo de cristal 7.- Gas Argón y Vapor de Mercurio 8.- Revestimiento de fósforo 9.- Aislamiento 10.- Clavijas

FUNCIONANIEMTO La función del condensador, contenido en el cebador, es absorber los picos de tensión que se producen al abrir y cerrar el contacto, evitando su deterioro por las chispas que, en otro caso, se producirían.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

55

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que ionizan el gas argón que llena el tubo, formando un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta. El revestimiento interior de la lámpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible. La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de dicho recubrimiento interno. Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de la resistencia eléctrica respecto de la tensión eléctrica. Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente. Así, si se conecta la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la lámpara se destruiría en pocos segundos. Para evitar esto, siempre se conectan a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de límites tolerables. Este elemento limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es la reactancia inductiva. Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido, Sus conexiones son muy sencillas: El cable de fase y el neutro se conectan ambos directamente a las dos entradas del balasto. En este balasto hay dos pares de salidas, y cada par debe conectarse a cada filamento de la lámpara.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

56

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ELEMENTOS NECESARIOS PARA SU FUNCIONAMIENTO

En esta figura se distinguen, aparte de la propia lámpara, dos elementos fundamentales: el arrancador, cebador, partidor o starter) y el reactor o reactancia inductiva. TUBO DE DESCARGA El cuerpo o tubo de descarga de las lámparas fluorescentes se fabrica de vidrio, con diferentes longitudes y diámetros. La longitud depende, fundamentalmente, de la potencia en watt (W) que desarrolle la lámpara. El diámetro, por su parte, se ha estandarizado a 25,4 mm (equivalente a una pulgada) en la mayoría de los tubos. Los más comunes y de uso más generalizado tienen forma recta, aunque también se pueden encontrar con forma circular.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

57

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

La pared interior del tubo se encuentra recubierta con una capa de sustancia fosforescente o fluorescente, cuya misión es convertir los rayos de luz ultravioleta (que se generan dentro y que no son visibles para el ojo humano), en radiaciones de luz visible. Para que eso ocurra, su interior se encuentra relleno con un gas inerte, generalmente argón (Ar) y una pequeña cantidad de mercurio (Hg) líquido. El gas argón se encarga de facilitar el surgimiento del arco eléctrico que posibilita el encendido de la lámpara, así como de controlar también la intensidad del flujo de electrones que atraviesa el tubo. CASQUILLOS La mayoría de los tubos fluorescentes rectos poseen en cada uno de sus extremos un casquillo con dos patillas o pines de contactos eléctricos externos, conectadas interiormente con los filamentos de caldeo o de precalentamiento. Estos filamentos están fabricados con metal de tungsteno, conocido también por el nombre químico de wolframio (W), recubiertos de calcio (Ca) y magnesio (Mg) y su función principal en los tubos de las lámparas fluorescente es calentar previamente el gas argón que contienen en su interior para que se puedan encender.

A. Patillas o pines de contacto. B. Electrodos. C. Filamento de tungsteno. D. Mercurio (Hg) líquido. E. Átomos de gas argón (Ar). F. Capa o recubrimiento fluorescente de fósforo (P). G. Tubo de descarga. de cristal. El recubrimiento de calcio y magnesio que poseen los filamentos facilita la aparición del flujo de electrones necesario para que se efectúe el encendido de la lámpara. En medio de ese proceso los filamentos se apagan y se convierten en dos electrodos, a través de los cuales se establece ese flujo de corriente o de electrones.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

58

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES EL ARRANCADOR o CEBADOR Las lámparas fluorescentes por precalentamiento utilizan un pequeño dispositivo durante el proceso inicial de encendido llamado cebador, arrancador o encendedor térmico (starter).

Este dispositivo se compone de una lámina bimetálica encerrada en una cápsula de cristal rellena de gas neón (Ne). Esta lámina tiene la propiedad de curvarse al recibir el calor del gas neón cuando se encuentra encendido con el objetivo de cerrar un contacto que permite el paso de la corriente eléctrica a través del circuito en derivación donde se encuentra conectado el cebador. Conectado en paralelo con la lámina bimetálica, se encuentra un capacitor antiparasitario, encargado de evitar que durante el proceso de encendido se produzcan interferencias audibles a través del altavoz de un receptor de radio o ruidos visibles en la pantalla de algún televisor que se encuentre funcionando próximo a la lámpara.

Disposición de los elementos internos de un cebador. Otra variante de lámpara fluorescente es la de encendido rápido, que no requiere cebador, pues los electrodos situados en los extremos del tubo se mantienen siempre calientes.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

59

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Otras lámparas poseen encendido instantáneo y tampoco utilizan cebador. Este tipo de lámpara carece de filamentos y se enciende cuando se le aplica directamente a los electrodos una tensión o voltaje mucho más elevado que el empleado para el resto de las lámparas fluorescentes. Por otra parte, en la actualidad la mayoría de las lámparas fluorescentes de tecnología más moderna sustituyen el antiguo cebador por un dispositivo de encendido rápido, mucho más eficiente que todos los demás sistemas desarrollados anteriormente, conocidos como balasto electrónico. EL REACTOR o BALASTO ELECTROMAGNÉTICO El balasto electromagnético fue el primer tipo de inductancia que se utilizó en las lámparas fluorescentes. Consta de un transformador de corriente o reactancia inductiva, compuesto por un enrollado único de alambre de cobre. Los balastos de este tipo constan de las siguientes partes: NÚCLEO. Parte fundamental del balasto. Lo compone un conjunto de chapas metálicas que forman el cuerpo o parte principal del transformador, donde va colocado el enrollado de alambre de cobre.

CARCASA. Envoltura metálica protectora del balasto. Del enrollado de los balastos magnéticos comunes salen dos o tres cables (en dependencia de la potencia de la lámpara), que se conectan al circuito externo, mientras que de los balastos electrónicos salen cuatro. SELLADOR. Es un compuesto de poliéster que se deposita entre la carcasa y el núcleo del balasto. Su función es actuar como aislante entre el enrollado, las chapas metálicas del núcleo y la carcasa. CAPACITOR O FILTRO. Se utiliza para mejorar el factor de potencia de la lámpara, facilitando que pueda funcionar más eficientemente.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

60

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Desde el punto de vista de la operación de la lámpara fluorescente, la función del balasto es generar el arco eléctrico que requiere el tubo durante el proceso de encendido y mantenerlo posteriormente, limitando también la intensidad de corriente que fluye por el circuito del tubo. Los balastos magnéticos de uso más extendidos se fabrican para que puedan trabajar conectados a una línea de suministro eléctrico de 110 ó a una de 220 volt de tensión de corriente alterna y 50 ó 60 hertz (Hz) de frecuencia. El empleo de uno u otro tipo depende de las características específicas del suministro eléctrico de cada país. De acuerdo con la forma de encendido de cada lámpara, así será el tipo de balasto que utilice. Las formas de encendido más generalizadas en los tubos de lámparas fluorescentes más comunes son los siguientes: -Por precalentamiento (El sistema más antiguo) -Rápido -Instantáneo -Electrónico (El sistema más moderno) CLASIFICACION Las lámparas fluorescentes se clasifican en: LÁMPARAS FLUORESCENTES TUBULARES. Son lámparas de vapor de mercurio a baja presión de elevada eficacia y vida. Las cualidades de color y su baja luminancia las hacen idóneas para interiores de altura reducida. Ocupan el segundo lugar de consumo después de las incandescentes, principalmente en oficinas, comercios, locales públicos, industrias, etc. Las lámparas fluorescentes más usadas hoy en día son las T8 (26 mm de diámetro); sin embargo, se han desarrollado las T5 (16 mm de diámetro) que sólo funcionan con equipo auxiliar electrónico. Esto, junto a su menor diámetro les proporciona una alta eficacia luminosa, que puede alcanzar hasta 104 lm/W

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

61

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Lámpara tubular recto y circular también existe en U Potencias disponibles (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/W) Temperatura de color (K) Vida media (h) Coste Reproducción de colores medio

De 10 a 80 De 900 a 5200 De 65 a 104 (media alta) 2700 a 6500 (variable) 12000 – 20000 Medio alto Buena

VENTAJAS: Producen más luminosidad con menos consumo, Tienen una larga vida útil, poca pérdida de energía y menos pérdida de calor. INCONVENIENTES: La mayoría no pueden usarse con reguladores de intensidad, no válidas para máxima luz de forma inmediata o por poco tiempo. Contiene materiales contaminantes y no es recomendable para lectura. APLICACIONES: Alumbrado público, naves industriales, almacenes, oficinas, etc. Donde se necesite una buena distinción de color. Las lámparas fluorescentes tubulares, en función de cómo se efectúa el encendido se pueden clasificar en:  Lámparas de cátodo caliente, con precalentamiento.  Lámparas de cátodo caliente, sin precalentamiento, de encendido rápido.  Lámparas de cátodo frió, sin precalentamiento de cátodo. Según la tonalidad que tiene la luz que emiten y su temperatura de color, las lámparas fluorescentes tubulares pueden ser: LÁMPARAS DE LUZ DE DÍA (6.000 a 6.500 K),

LÁMPARAS DE LUZ BLANCA (4.000 a 4.500 K),

LÁMPARAS DE LUZ CÁLIDA (3.000 a 3.500 K).

Que se utilizan para crear atmósferas frías y dinámicas en iluminaciones de más de

Que se utilizan cuando se hace precio armonizar la luz solar con la luz artificial.

Ideales para generar ambientes luminosos íntimos y tranquilizantes con niveles de iluminación situados entre los 150 y 500 Lux.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

62

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 500 lux.

Se pueden encontrar lámparas fluorescentes de pequeño tamaño, cuyo uso se recomienda para ser localizadas en el interior de muebles, en espejos, etc. Según el color que tenga la luz emitida por las lámparas fluorescentes, estas pueden ser: roja, amarilla, verde y azul. Estas lámparas de color tienen potencias de 20 a 40 W y se utilizan en la iluminación de escaparates, locales, discotecas, etc. LÁMPARAS FLUORESCENTES COMPACTAS Poseen el mismo funcionamiento que las lámparas fluorescentes tubulares y están formadas por uno o varios tubos fluorescentes doblados. Son una alternativa de mayor eficacia y mayor vida a las lámparas incandescentes. Algunas de estas lámparas compactas llevan el equipo auxiliar incorporado (lámparas integradas) y pueden sustituir directamente a las lámparas incandescentes en su portalámparas.

Lámparas tubulares compactas Potencias disponibles (W) Flujo luminoso (lm) Temperatura de color (K) Eficacia luminosa (lm/W) Vida media (h) Coste medio Reproducción de colores

de 3 a 70 de 100 a 5200 de 33,3 a 74 (media alta) 2700 a 6500 (variable) 10000 - 20000 Medio alto Buena

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

63

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES VENTAJAS: Durabilidad. De 10 a 20 veces más que una incandescente Y ahorro de energía. Consumen unas 5 veces menos que las tradicionales. INCONVENIENTES Materiales contaminantes si no se reciclan adecuadamente además son bastantes caras. APLICACIONES: alumbrado público, Naves industriales, almacenes, oficinas, etc. Donde se necesite una buena distinción de color ARRANQUE RAPIDO DE LAMPARAS FLUORESCENTES Arranque con disipador (sin cebadores) este método permite el funcionamiento de lámparas fluorescentes el balastro funciona como un levador extremo de tensión que permite que el gas contenido en la lámpara origine un arco eléctrico y de esta manera realizar el trabajo de encendido mucho más rápido que el sistema de precalentamiento.

A

RRANQUE INSTANTÁNEO DE LAMPARAS FLUORESCENTES: este sistema de arranque de lámparas fluorescentes es el modelo es el más moderno en sistemas de arranque, no necesita arrancador ya que el sistema de arranque es mucho más complejo (electrónico) proporciona un tipo de arranque instantáneo, también el ruido es eliminado por completo. El método que utiliza es de elevar la frecuencia de 60 Hz a unos 20K Hz gracias a este método de arranque es que la luz es bastante estable (sin parpadeos)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

64

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ARRANCADOR ELECTRONICO: el balastro electrónico eleva la frecuencia lo que permite que la lámpara incremente su flujo luminoso y su eficacia

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

65

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Los arrancadores o balastros operan a 60 Hz por segundo (baja frecuencia) es decir encienden y apagan la lámpara 120 veces por segundo. Los arrancadores electrónicos encienden y apagan la lámpara aproximadamente 40 000 veces por segundo. Con esta elevada frecuencia los fósforos de la lámpara tienen u tiempo muy corto sin energía entre los pulsos, proporcionando una luz estable.

Diagrama de bloques de un balastro electrónico

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

66

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

TOMACORRIENTES Y ENCHUFE

Un enchufe es un dispositivo formado por dos elementos, la clavija y la toma de corriente, que se conectan uno al otro para establecer una conexión eléctrica que permita el paso de la corriente

ENCHUFE MACHO Un enchufe macho o clavija es una pieza de material aislante de la que sobresalen varillas metálicas que se introducen en el enchufe hembra para establecer la conexión eléctrica. Por lo general se encuentra en el extremo de cable. Su función es establecer una conexión eléctrica con la toma de corriente que se pueda manipular con seguridad. Existen clavijas de distintos tipos y formas que varían según las necesidades y normas de cada producto o país.

ENCHUFE HEMBRA O TOMACORRIENTE Se denomina tomacorriente a la pieza cuya función es establecer una conexión eléctrica segura con un enchufe macho de función complementaria. Generalmente se sitúa en la pared, de forma superficial o empotrada en la misma. ya sea colocado de forma superficial (enchufe de superficie) o empotrado en la pared montado en una caja (enchufe de cajillo o tomacorriente empotrado), siendo éste el más común. Consta como mínimo de dos piezas metálicas que reciben a sus complementarias macho y permiten la circulación de la corriente eléctrica.por tornillos o, actualmente con mayor frecuencia, por medio de unas pletinas plásticas que, al ser empujadas, permiten la entrada del hilo conductor y al dejar de ejercer presión sobre ellas, unas chapas apresan el hilo, impidiendo su salida.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

67

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ENCHUFE DE SUPERFICIE El enchufe de superficie ha sido, en el pasado, muy utilizado para instalaciones antiguas por su facilidad de instalación, al no precisar de obras. Sigue siendo utilizado para ampliar (a menudo de manera fraudulenta y peligrosa) las instalaciones principales, normalmente del tipo empotrado, por esas mismas razones. Existen líneas de fabricación de este tipo de producto destinadas específicamente a lugares rústicos o casas antiguas, cuyo exterior se asemeja a los primeros interruptores, y a menudo, fabricados con materiales como la porcelana o la baquelita. ENCHUFE DE CAJILLO O EMPOTRADO En este tipo de enchufes, la mayor parte del dispositivo queda dentro de la pared, en un hueco perforado, quedando acondicionado mediante una caja de material termoplástico. El cajillo alberga la parte del enchufe donde se conectan los cables. La parte exterior sirve para impedir el contacto con las partes con tensión y para embellecer el aspecto del dispositivo. En la actualidad, la parte exterior viene separada de la interior, incluso se suelen vender por separado. Es importante señalar que existen, en cada país, estándares de medida. ESTANDARIZACIÓN ELÉCTRICA Tanto los enchufes machos como los enchufes hembra se han estandarizado para favorecer la seguridad, garantía y capacidad de sustitución de los dispositivos. Cada país tiene sus propias normas de estandarización.  A nivel internacional las normas ISO.  en Europa las EN.  en España UNE. recogen una serie de reglamentaciones. Sin embargo, existen diferencias de criterio, y aún el Reino Unido continúa teniendo diferentes tipos de enchufes que el resto de Europa. También hay problemas de estandarización a este respecto en algunos países del Este, aunque son menores. En Europa, existen principalmente dos tipos de enchufes: el "tipo C", de patilla fina y sin toma de tierra, y el "tipo F", también denominado "schuko", inventado en Alemania, con dos patillas que pueden ser finas o gruesas y toma de tierra lateral por contacto y superior por recepción. TIPOS DE ENCHUFES Existen numerosos tipos de enchufes regidos por normas estándar a nivel geográfico, que dependen de numerosos factores, como la tensión, amperaje (intensidad), seguridad, etc, y que afectan al tamaño, formas y materiales empleados para su fabricación.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

68

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES En la Unión Europea los enchufes domésticos funcionan con corriente alterna a 230 voltios y 50 hercios. Además, en todos los países de la Unión excepto Chipre, Irlanda, Malta y Reino Unido se utilizan enchufes de tres contactos (partes metálicas) con dos varillas, estando el tercer contacto en la parte superior e inferior del enchufe. Las dos varillas conectan una fase y el neutro, y el tercer contacto el cable de tierra que conecta todas las piezas metálicas de los aparatos eléctricos con tierra para evitar posibles descargas al usuario. TIPO B TIPO A

TIPO D TIPO C O PATILLA FINA SIN TOMA TIERRA

TIPO F O SCHUCO TIPO E

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

69

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES TIPO H TIPO G

TIPO J TIPO I

TIPO L TIPO K

TIPO M

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

70

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

71

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAJAS DE PASO CAJAS DE PVC: Estas cajas esta hechas de cloruro de polivinilo posee precortados para distintas dimensiones de tubo como puede ser de ½ y ¾, además con orejillas para asegurar con tornillos los accesorios que se va a finar sobre la caja. CAJA OCTOGONAL: 100mm por 54mm. Caja octogonal liviana. Viene con previstas para la tubería se utiliza por lo general para distribución de cableado en las instalaciones eléctricas en hogares oficinas y construcciones en general.

CAJA RECTANGULAR: 100mm POR 54mm por 38. Caja plástica rectangular para empotrar en paredes de concreto, donde se instalan los tomacorrientes o interruptores de placa. Viene prevista para la tubería.

CAJAS DE HIERRO GALVANIZADO: Todas las cajas serán de hierro galvanizado, con terminación sin poros ni grietas, para instalar a empotradas, con tapas, tornillos. Los tamaños serán los que correspondan al número y tamaño de los tubos y del dispositivo que deban contener.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

72

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SALIDAS DE TECHO OCTOGONAL 100mm y 54mm de profundidad. EN PARED OCTOGONAL Adosada a la placa Octogonal 100mm y 38mm de profundidad. Salida de alumbrado

RECTANGULAR 100x54mm y 38mm de profundidad. En tendidos horizontales donde se indique, se utilizarán cajas de las dimensiones indicadas soportadas del techo. Salidas para tomacorrientes en pared e interruptores

CAJA PARA TABLEROS se encuentra de diversos tamaños:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

73

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES CAJAS NINOBOX Esta caja de derivación de preflex está diseñado para poder colocar varios tubos de 16 a 20mm de manera segura sencilla y rápida, además tiene un sistema de embalaje muy interesante no hace mucho bulto. Se utiliza para instalaciones eléctricas, telefonía, datos y domesticas

CANALIZACIONES ELÉCTRICAS DEFINICIONES Canalización eléctrica es un Conjunto constituido por uno o más conductores eléctricos y los elementos que Aseguran su fijación y su protección mecánica. CLASIFICACION BARRAS INTENSIDAD LIMITADA Edificios industriales, comerciales o de instituciones, para conectarlos entre la entrada de la acometida y el tablero de distribución.

BARRAS PARA ALIMENTADORES DER BAJA CAIDA DE TENSION SIN PREVICION DE ENCHUFES. Se usa en plantes industriales donde se requieren combinación d las características de alta capacidad y baja caída de tensión junto con numerosas

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

74

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES derivaciones. BARRA CON ENCHUFES DEL TIPO DE POTENCIA Proporciona un sistema de distribución de partencia flexible a bajo coste para el suministro de cargas individuales en edificios industriales, comerciales, talleres, laboratorios, garajes, cuando es necesario que los enchufes de potencia sean flexibles.

BARRAS CON ENCHUFES DEL TIPO DE ALUMBRADO Proporciona un sistema de distribución de bajo coste para el suministro de cargas de baja capacidad proporcionando una máxima capacidad, donde una derivación de potencia se puede hacer en cualquier punto a lo largo de la canalización. Es usado para el alumbramiento, pequeñas maquinas industriales, almacenes de ventas garajes, terminales de camiones, muelles de carga y terminales de trenes de carga

BARRAS PARA TROLE Donde se requieren tomas móviles tales como grúas o herramientas portátiles la mayoría se encuentra en barras de aluminio o cobre.

CANALETAS PLANAS: Apropiadas para el uso en paredes. Su constitución amplia permite soportar cantidades superiores de cables. Su construcción con acoplamiento ajustado ofrece un cierre hermético que protege del polvo y roedores.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

75

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ACCEEORIOS los accesorios se fabrican tan igual que en tuberías tuberías de acuerdo a las dimensiones es de las canaletas

CURVA PLANA

T PLANA

RINCONERA

UNIÓN PLANA

ESQUINERO

TAPA FINAL

REDUCTORES se requiere el uso cuando se desea reducir las dimensiones de canaletas

ADAPTADORES se utiliza para hacer derivación ya sea con menor o mayor cantidad de conductores.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

76

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

T CRECIENTE se utiliza cuando se desea hacer derivaciones de una canaletas de menos cantidad de conductores a una de mayor cantidad de conductores

T REDUCTORA cuando se desea hacer derivación con una cantidad menor.

CANALETAS DE PISO Las Canaletas de Piso SATRA vienen en 3 tamaños, con cinta autoadhesiva en la parte posterior para asegurar una rápida y segura instalación. Su uso propicio para proteger los cables que requieren pasar por el piso. Evitar tropiezos y jalones. Resistente al peso por lo que se puede usar en áreas de almacén

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

77

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PRIMEROS AUXILIOS ANTE GOPES CONTUSION Es la lesión producida por la fuerza vulnerante mecánica que se produce sin romper la piel y puede producir magulladuras o aplastamientos u ocultar otras graves lesiones internas. Se clasifican por su importancia en: CONTUSIÓN SIMPLE: es la agresión en su grado mínimo provocando un enrojecimiento de la piel, sin mayores complicaciones. P. ej.: una bofetada. PRIMER GRADO O EQUIMOSIS: es la rotura de pequeños vasos que da lugar a acúmulos de sangre (cardenal) que se sitúan en la dermis. SEGUNDO GRADO O HEMATOMA: la sangre, extravasada en mayor cantidad, se acumula en el tejido celular subcutáneo (chichón). TERCER GRADO: muerte de los tejidos profundos. Al cabo de un tiempo, los tejidos profundos de la piel mueren por falta de aporte nutritivo. COMO ACTUAR NTE CONTUSION  Inmovilizar la zona afectada y elevarla.  Aplicar frío local mediante compresas de agua fría o hielo (envuelto en un paño o bolsa para que no toque directamente en la piel) para conseguir vasoconstricción o cerramiento de los vasos sanguíneos y congelación (anestesia) de las terminaciones nerviosas del dolor.  NO pinchar los hematomas.  Valorar por personal facultativo, ya que suelen ocultar bajo ellas, en ocasiones, lesiones importantes internas que pueden pasar desapercibidas TRAUMATISMO Se considera traumatismo, en general, cualquier agresión que sufre el organismo a consecuencia de la acción de agentes físicos o mecánicos. Los traumatismos, según la zona afectada se clasifican en:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

78

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o Heridas: Generalmente afectan a la piel y al músculo. o Traumatismos articulares: afectan a las articulaciones. o Esguinces. o Luxaciones. o Traumatismos óseos: afectan al hueso. o Fracturas: o Completas. o Incompletas o fisuras. o Múltiples. o Polifracturas. o Abiertas. o Cerradas. o Conminuta. LOS TRAUMATISMOS ARTICULARES Evidentemente son los traumatismos que provocan lesiones en las articulaciones óseas o en los elementos que las componen: ESGUINCE Es la separación momentánea de las superficies articulares, que producen la distensión de los ligamentos. Se caracterizan por Dolor intenso, Inflamación de la zona, Impotencia funcional más o menos manifiesta e imposibilidad de realizar movimientos habituales de esa articulación. COMO ACTUAR ANTE ESGUINCE  Inmovilizar la articulación afectada mediante un vendaje compresivo.  Elevar el miembro afectado y mantenerlo en reposo.  Aplicar frío local.  Valoración de la lesión por personal facultativo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

79

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES LUXACIÓN Es la separación permanente de las superficies articulares. Sus síntomas son:Dolor muy agudo, Deformidad (comparar con el miembro sano), debida a la pérdida de las relaciones normales de la articulación e Impotencia funcional muy manifestada. COMO ACTUAR ANTE LUXACION o Inmovilizar la articulación afectada tal y como se encuentre. o NO reducir la luxación. o Traslado a un centro sanitario para su reducción y tratamiento definitivo por personal facultativo. FRACTURA Es la pérdida de continuidad en el hueso, se clasifican según su gravedad:  CERRADAS: la piel permanece intacta (no hay herida).  ABIERTAS: originan rotura de la piel (hay herida próxima al foco de la fractura). De cara a su posterior inmovilización:  ALINEADAS: los fragmentos óseos no se han movido.  DESPLAZADAS: los fragmentos óseos se desvían por las tensiones musculares. SÍNTOMAS: Dolor que aumenta con la movilización de la zona, Deformidad, desdibujo, (según el grado de desviación de los fragmentos), acortamiento, Inflamación, amoratamiento. Impotencia funcional acusada COMPLICACIONES Posibilidad de lesión en las partes blandas adyacentes: vasos sanguíneos, nervios, etc. Hemorragia y shock hipovolémico, por la lesión de los vasos; Infección (fracturas abiertas) por la herida. PRECAUCION: Las personas mayores suelen caer al suelo sin causa aparente. Siempre debe sospecharse de que la existencia de una fractura de pelvis (cadera) ó del fémur es la causante de la caída. Por lo tanto, antes de incorporarla inmediatamente, debemos asegurarnos de la existencia de dicha lesión. A veces, sus síntomas son difusos, pudiendo aparecer dolor en la rodilla, en la ingle, o, simplemente, no hay dolor inicial. La fractura se detecta mediante dolor en la palpación profunda del glúteo. COMON ACTUAR ANTE FRACTURAS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

80

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o No movilizar al accidentado si no es absolutamente necesario (riesgo de incendio, etc.) para evitar agravar la fractura. o Retirar anillos, pulseras y relojes (en caso de afectar la extremidad superior). o Explorar la movilidad, sensibilidad y pulso dístales. o Inmovilizar el foco de la fractura (sin reducirla), incluyendo las articulaciones adyacentes, con férulas rígidas, evitando siempre movimientos bruscos de la zona afectada o moviéndola, de ser necesario, en bloque y bajo tracción. o Traslado a un centro sanitario para su tratamiento definitivo, con las extremidades elevadas (si han sido afectadas), una vez inmovilizadas. o Cubrir la herida con apósitos estériles en el caso de las fracturas abiertas, antes de proceder a su inmovilización y cohibir la hemorragia (en su caso). HEMORRAGIAS La hemorragia es la salida de sangre de los vasos sanguíneos como consecuencia de la rotura de los mismos. Y se clasifican en: Según su naturaleza: o Externas. o Internas. o Orificios naturales. Según su procedencia: o Arteriales: color rojo vivo, sale a borbotones. o Venosas: color rojo oscuro, sale de forma continua. o Capilares: sale en sábana. La gravedad de la hemorragia depende de la velocidad con que se pierde la sangre, volumen sanguíneo perdido, edad, estado psíquico, etc. COMO ACTUAR EN CASO DE HEMORRAGIAS  Asegurar la permeabilidad de las vías aéreas.  Valoración de respiración y circulación.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

81

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES  Aconsejar y ayudar a tumbar a la víctima en prevención de lipotimia.  Presión directa en la herida con apósitos.  Elevación del miembro afectado. Si no cesa la hemorragia, compresión arterial. o En último extremo aplicar torniquete, con indicación de la hora de aplicación. o Prevenir el shock hemorrágico o hipovolémico. o El torniquete es una maniobra encaminada a paliar una hemorragia aguda, que no puede ser contenida por el sistema convencional, mediante la compresión de todos los vasos sanguíneos en una zona circular próxima. o Es útil en amputaciones traumáticas de las extremidades, aplastamientos prolongados o cuando han fracasado las medidas convencionales, pero implica unos riesgos: gangrena, muerte por autointoxicación. o El torniquete ha de aplicarse entre la herida y el corazón. Una vez aplicado, debe quitarse sólo en presencia de un facultativo. No debe emplearse, a ser posible, cuerda, alambre u otros objetos finos que puedan "cortar" al comprimir; lo usual es utilizar un pañuelo triangular plegado o algo similar con suficiente anchura (5 cm. aproximadamente.). o Es muy importante reflejar en un papel grande prendido a la víctima o escribiendo directamente en la piel, preferentemente en la frente (el sudor puede borrar algunas tintas), la hora y la localización del torniquete y debe procurarse mantenerlo a la vista no ocultándolo con ropa u otros objetos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

82

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES EL SHOCK HIPOVOLÉMICO, es un estado clínico en el cual la cantidad de sangre que llega a las células es insuficiente o inadecuada para que puedan realizar su función normal. Los síntomas son: Palidez, piel fría y húmeda. Desasosiego, sed. Pulso débil y rápido. Respiración lenta y profunda, a veces ruidosa. Obnubilación. Y, de persistir, desencadena en coma.

COMO ACTUAR EN CASO DE SHOCK HIPOVOLÉMICO  Aflojarle las ropas u objetos que opriman su cuello, pecho o cintura.  Posición antishock, tumbado sobre la espalda con las piernas elevadas no más de 45º.  Evitar pérdidas de calor.  Insistir en el control de la hemorragia.  Traslado a un centro sanitario, vigilando las constantes vitales.

COMO ACTUAR ANTE UNA HEMORRAGIAS INTERNAS  Asegurar la permeabilidad de las vías aéreas.  Valoración de respiración y circulación.  Prevenir y tratar el shock hemorrágico (ó hipovolémico).  Traslado urgente a un centro sanitario, en posición anti-shock, vigilando las constantes vitales.  Evitar pérdida de calor en la víctima. COMO ACTUAR ANTE UNA HEMORRAGIA POR ORIFICIOS NATURALES: OTORRAGIA: salida de sangre por el oído.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

83

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o Posición lateral de seguridad sobre el oído sangrante. o Almohadillado bajo la cabeza. o Traslado en posición lateral de seguridad, sobre el oído sangrante, con paciente correctamente inmovilizado. o NO taponar EPÍXTASIS: salida de sangre por la nariz. 

Compresión manual de la fosa sangrante.



Taponamiento anterior mediante una gasa empapada en agua oxigenada.



Traslado para valoración facultativa.

Tras un fuerte traumatismo en la cabeza, puede haber signos de hemorragia por la nariz, por un oído o ambos; formarse un acumulo de sangre o líquido transparente en las zonas alrededor de los ojos o algunos de estos signos simultáneamente. Si esto ocurre, no confundir con hemorragias aisladas. Esto es más grave: puede tratarse de una fractura de cráneo. HEMOPTISIS: salida de sangre por la boca procedente del aparato respiratorio; tos, sangre roja mezclada con esputo. Es debido a frío local. o Posición decúbito supino semisentado. o Traslado urgente, guardando muestra del esputo. o Valorar la presencia de síntomas del shock hemorrágico. HEMATEMESIS: salida de sangre por la boca procedente del aparato digestivo; vómitos mezclados con sangre digerida (similar a posos de café). Debido frío local.  Posición lateral de seguridad o decúbito supino, con ambas rodillas flexionadas.  Traslado, con una muestra del vómito para valoración facultativa.  Valorar la presencia de síntomas del shock hemorrágico. Puede existir un tercer tipo de hemorragia cuya salida es por la boca y es la producida por cualquier herida en la cavidad bucal o en la cavidad faríngea.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

84

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES MELENAS: salida de sangre por el ano de color negruzco, maloliente, mezclada con heces: Trasladar al paciente a un centro sanitario lo antes posible y en posición semisentado y las piernas flexionadas, para evitar el retroceso de la sangre hacia el aparato digestivo. HEMATURIA: salida de sangre con la orina. Trasladar a un centro sanitario para su valoración. CORTES O HERIDAS Es toda pérdida de continuidad en la piel, secundaria a un traumatismo. Como consecuencia de la agresión de este tejido existe riesgo de infección y posibilidad de lesiones en órganos o tejidos adyacentes: músculos, nervios, vasos sanguíneos, etc. Las heridas pueden ser graves en función de una o varias de estas características:  Profundidad.  Extensión.  Localización.  Suciedad evidente, cuerpos extraños o signos de infección. COMO ACTUAR EN CASO DE HERIDAS LEVES:     

 

Cohibir la hemorragia (en su caso). Desinfección del material de curas. Desinfección de las manos del socorrista. Limpieza de la herida con agua oxigenada o con agua y jabón, del centro a la periferia. Si la herida es profunda, utilizar suero fisiológico para su limpieza. Si la separación de bordes es importante, la herida necesitará sutura por un facultativo. Si no es así, pincelar con un antiséptico y dejar al aire. Si sangra, colocar un vendaje compresivo (gasas sujetas con venda no muy apretada). Recomendar la vacunación contra el tétanos. No utilizar directamente sobre la herida: alcohol, algodón, yodo, polvos o pomadas con antibióticos.

COMO ACTUAR EN CASO DE HERIDAS GRAVES:    

Efectuar la evaluación inicial de la víctima. Controlar la hemorragia y prevenir la aparición del shock. Cubrir la herida con un apósito estéril y procurar el traslado en la posición adecuada, controlando las constantes vitales. NO extraer cuerpos extraños enclavados. Fijarlos para evitar que se muevan durante el traslado y causen nuevos daños en su interior.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

85

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Existen casos especiales de heridas como: NEUMOTÓRAX ABIERTO o herida perforante en el tórax: es la presencia de aire en la cavidad pleural, producida por la entrada de aire desde el exterior (herida torácica), y provoca un dolor intenso y dificultad respiratoria.

COMO ACTUAR ANTE NEUMOTÓRAX ABIERTO o Taponamiento oclusivo parcial (un lado sin cerrar). o Traslado urgente en posición semisentado. o No extraer cuerpos extraños alojados (inmovilizarlos). o Vigilar periódicamente las constantes vitales. o No dar de beber a la víctima. HERIDAS PERFORANTES EN ABDOMEN: cuyas complicaciones más frecuentes suelen ser: Hemorragia interna: prevenir el shock hipovolémico, Perforación del tubo digestivo, Salida de asas intestinales.

COMO ACTUAR ANTE HERIDAS PERFORANTES EN ABDOMEN o Cubrirlas con un apósito estéril (humedecido) o Traslado urgente en posición decúbito supino con las piernas flexionadas. o No extraer cuerpos extraños alojados.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

86

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o No reintroducir contenido intestinal (cubrirlo con apósito estéril húmedo). o No dar nada de comer ni de beber. Vigilar con frecuencia las constantes vitales. AMPUTACIONES TRAUMÁTICAS: Son la pérdida de algún miembro, o parte de él, como consecuencia de un traumatismo. En estos casos suele actuar un acto reflejo de constricción de los vasos sanguíneos producido por la depresión, retrasando que la persona muera desangrada (aunque exista inevitablemente abundante pérdida de sangre. Pero esto no siempre es así; debe preverse el shock hipovolémico. COMO ACTUAR ANTE AMPUTACIONES TRAUMÁTICAS En la zona de amputación debe controlarse la hemorragia (torniquete, si procede). La parte amputada:  Se cubrirá con apósitos estériles.  Se colocará dentro de una bolsa de plástico.  Se colocará dentro de otra bolsa de plástico o recipiente con hielo en su interior.  Trasladar junto al lesionado a un centro especializado para su reimplante.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

87

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SEGURIDAD ANTE CONTACTOS ELECTRICOS 1. - INACCESIBILIDAD A LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS. En las instalaciones eléctricas se cumplimentará lo dispuesto en los Reglamentos electrotécnicos en vigor y, muy especialmente, lo siguiente: Los lugares de paso deben tener unas dimensiones que permitan el tránsito cómodo y seguro, estando libres de objetos que puedan dar lugar a accidentes o que dificulten la salida en caso de emergencia. Todo el recinto de una instalación de alta tensión debe estar protegido desde el suelo, con una altura mínima de 2,20 metros, provisto de señales de advertencia de peligro de alta tensión, para impedir el acceso a las personas ajenas al servicio. Los interruptores de gran volumen de aceite o de otro liquido inflamable, sean o no automáticos, cuya maniobra se efectúe manualmente, estarán separados de su mecanismo de accionamiento por una protección o resguardo adecuado, con objeto de proteger al personal de servicio contra los efectos de una posible proyección de líquido o de arco eléctrico, en el momento de la maniobra.

2.- LOCALES CON RIESGOS ELÉCTRICOS ESPECIALES. Se extremarán las medidas de seguridad en aquellos locales donde se fabriquen. Manipulen o se almacenen materiales muy inflamables.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

88

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Igualmente, en los emplazamientos cuya humedad relativa alcance o supere el 70 % en locales mojados o con ambientes corrosivos. 3.- MÁQUINAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE. Las máquinas de elevación y transportes se pondrán fuera de servicio mediante un interruptor unipolar general, accionado a mano identificado mediante un rótulo.

Los ascensores y las estructuras de los motores y máquinas elevadoras, las cubiertas de éstos, y los dispositivos eléctricos del interior de las cajas se conectarán a tierra.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

89

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 4.- ELECTRICIDAD ESTÁTICA. Para evitar peligros por la electricidad estática, y especialmente que se produzcan chispas en ambientes inflamables, se adoptarán en general las siguientes precauciones: La humedad relativa del aire se mantendrá sobre el 50 por 100. Las cargas de electricidad estática que puedan acumulares en los cuerpos metálicos serán neutralizadas por medio de conductores a tierra. 5.- INTERRUPTORES Y CORTOCIRCUITOS DE BAJA TENSIÓN. Los circuitos no estarán al descubierto, a menos que estén montados de tal forma que no puedan producirse proyecciones ni arcos. Los interruptores deberán ser de equipo completamente cerrado, que imposibilite el contacto fortuito de personas o cosas. Se prohíbe el uso de los interruptores denominados “de palanca” o “de cuchillas” que no estén debidamente protegidos, incluso durante su accionamiento. Los interruptores situados en locales de carácter inflamable o explosivo se colocarán fuera de la zona de peligro. Cuando ello sea imposible, estarán cerrados en cajas antideflagrantes o herméticas.

6.- TRABAJOS EN INSTALACIONES DE ALTA TENSIÓN. Se prohíbe realizar trabajos en instalaciones de alta tensión. Sin adoptar las siguientes precauciones como: Enclavamiento o bloque, si es posible, de los aparatos de corte. Reconocimiento de la ausencia de tensión. Poner a tierra todas las posibles fuentes de tensión Colocar las señales de seguridad adecuadas, delimitando la zona de trabajo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

90

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Sólo se restablecerá el servicio de una instalación eléctrica de alta tensión, para trabajar en la misma, cuando se tenga la seguridad de que no queda nadie trabajando en ella. 7.- TRABAJOS EN INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN. Antes de iniciar cualquier trabajo en baja tensión se procederá a identificar el conductor o instalación en donde se tiene que efectuar el mismo. Toda instalación será considerada bajo tensión mientras no se compruebe lo contrario con aparatos destinados al efecto. Además del equipo de protección personal (casco, gafas, calzado, etcétera), se empleará en cada caso el material de seguridad más adecuado entre los siguientes:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

91

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Guantes aislantes banquetas o alfombras aislantes Vainas o caperuzas aislantes Comprobadores o discriminadores de tensión Herramientas aislantes Material de señalización (discos, barreras, banderines, etc.) Lámparas portátiles Transformadores de seguridad y transformadores de separación de circuito. 2.- EN LOS TRABAJOS QUE SE EFECTÚEN SIN TENSIÓN: Será aislada la parte en que se vaya a trabajar de cualquier posible alimentación, mediante la apertura de los aparatos de seccionamiento más próximos a la zona de trabajo. Será bloqueado en posición de apertura, si es posible, cada uno de los aparatos de seccionamiento, colocando en su mando un letrero con la prohibición de maniobrarlo. Se comprobará mediante un verificador la ausencia de tensión en cada una de las partes eléctricamente separadas de la instalación. No se restablecerá el servicio al finalizar los trabajos sin comprobar que no existe peligro alguno.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

92

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 9.- LÍNEAS ELÉCTRICAS AÉREAS. En las líneas eléctricas aéreas se tomarán las siguientes precauciones: Se suspenderá el trabajo cuando haya tormentas próximas. En las líneas de dos o más circuitos no se realizarán trabajos en uno de ellos estando en tensión otro. En los trabajos a efectuar en los postes se emplearán, además del caso protector con barbiquejo, trepadores y cinturones de seguridad. De emplearse escaleras para estos trabajos, serán de material aislante en todas sus partes.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

93

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

EL MEGHOMETRO El meghómetro es un instrumento portátil que proporciona una lectura directa de la resistencia de aislamiento en ohms, megaohms o teraohms (según el modelo seleccionado) independientemente del voltaje seleccionado. Para un buen aislamiento, la resistencia generalmente da lectura en el rango de megaohms o más alto El generador del instrumento, que puede operarse por manivela manualmente, batería o por línea, desarrolla un voltaje de cd alto que ocasiona varias corrientes pequeñas a través y sobre la superficie del aislamiento que se prueba. La corriente total la mide el óhmmetro que lleva una escala de indicación analógica, lectura digital o ambas. COMPONENTES DE LA CORRIENTE DE PRUEBA Si se aplica un voltaje de prueba a través de una pieza de aislamiento, luego por medición de la corriente resultante y aplicando la Ley de Ohm (R = E / I), se puede calcular la resistencia de aislamiento. Desdichadamente, fluye más de una corriente, que tiende a complicar las cosas. CORRIENTE DE CARGA CAPACITIVA Se está familiarizado con la corriente requerida para cargar la capacitancia del aislamiento que se está probando. Esta corriente inicialmente es grande pero su vida es relativamente corta, cae exponencialmente a un valor cercano a cero conforme el objeto bajo prueba se carga. El material aislante se carga del mismo modo que el dieléctrico de un capacitor CORRIENTE DE ABSORCIÓN O POLARIZACIÓN La corriente de absorción está compuesta realmente hasta por tres componentes, que decaen con un índice de decrecimiento a un valor cercano acero en un periodo de varios minutos. La primera es ocasionada por una deriva general de electrones libres a través del aislamiento bajo el efecto del campo eléctrico. La segunda es ocasionada por distorsión molecular por la que el campo eléctrico impuesto distorsiona la carga negativa de las capas de electrones que circulan alrededor del núcleo hacia el voltaje positivo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

94

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La tercera se debe a la alineación de moléculas polarizadas dentro del campo eléctrico aplicado. Esta alineación es casi aleatoria en un estado neutro, pero cuando se aplica un campo eléctrico, estas moléculas polarizadas se alinean con el campo a un mayor o menor grado. Las tres corrientes se consideran generalmente juntas como una sola corriente y son afectadas principalmente por el tipo y las condiciones del material de unión usado en el aislamiento. Aunque la corriente de absorción se aproxima a cero, el proceso toma mucho más tiempo que con corriente capacitiva. Superficie de fuga Dipoles Carga Almacenada

_ Figura 1. Alineación de moléculas polarizadas La polarización de orientación se incrementa con la presencia de humedad absorbida puesto que los materiales contaminados están más polarizados. Esto incrementa el grado de polarización. La despolimerización del aislamiento también lleva a un incremento en la corriente de absorción. No todos los materiales poseen las tres componentes y, por cierto, los materiales tales como el polietileno, exhiben poca, si alguna, absorción por polarización. CORRIENTE DE FUGA SUPERFICIAL La corriente de fuga superficial se presenta porque la superficie del aislamiento está contaminada con humedad o con sales. La corriente es constante con el tiempo y depende del grado de ionización presente, que depende a la vez de la temperatura. Con frecuencia se ignora como corriente separada y se incluye con la corriente de conducción como la corriente de fuga total. CORRIENTE DE CONDUCCIÓN

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

95

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La corriente de conducción es estable a través del aislamiento y generalmente se representa por un resistor de valor muy alto en paralelo con la capacitancia del aislamiento. Es una componente de la corriente de fuga, que es la corriente que se mediría cuando elaislamiento está totalmente cargado y tiene lugar la absorción plena. Nótese que incluye la fuga superficial, que puede reducirse o eliminarse por el uso de la terminal de guarda (que se analizará más tarde). La gráfica siguiente muestra la naturaleza de cada una de las componentes de corriente con respecto al tiempo

Componentes de la corriente de prueba La corriente total es la suma de estas componentes. (La corriente de fuga se muestra como una corriente). Esta corriente es la que puede medirse directamente por medio de un micro ampérmetro o, en términos de megaohms, a un voltaje particular por medio de un probador de aislamiento MEGGER. Algunos instrumentos ofrecen las alternativas de desplegar una medición en términos de corriente o como una resistencia. Debido a que la corriente total depende del tiempo que se aplica el voltaje, la Ley de Ohm (R = E / I) sólo se mantiene, teóricamente, para un tiempo infinito (lo que implica esperar para siempre al tomar una lectura). También es altamente dependiente del arranque de un nivel base de descarga total. El primer paso en cualquier prueba de aislamiento es, por tanto, asegurar que el aislamiento esté completamente descargado. Nótese que: La corriente de carga desaparece relativamente rápido conforme se carga el equipo bajo prueba. Las unidades grandes con más capacitancia tomarán más tiempo para cargarse. Esta

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

96

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES corriente almacena energía y, por razones de seguridad, debe descargarse después de la prueba. Afortunadamente, la descarga de esta energía tiene lugar relativamente rápido. Durante la prueba, la corriente de absorción decrece con una rapidez relativamente baja, según la naturaleza exacta del aislamiento. Esta energía almacenada, también, debe liberarse al final de la prueba, y requiere mucho más tiempo para descargarse que la corriente de carga de la capacitancia. CONEXIÓN MEGHOMETRO O DEL PROBADOR DE AISLAMIENTO Con los materiales aislantes modernos hay poca, si alguna, diferencia en la lectura obtenida, independientemente de la manera en que se conecten las terminales. Sin embargo, en los aislamientos antiguos, un fenómeno poco conocido llamado electroendósmosis ocasiona que se obtenga una lectura más baja con la terminal positiva conectada al lado a tierra del aislamiento que se está probando. Si se prueba un cable sub-terráneo, la terminal positiva se debe conectar normal-mente al lado exterior del cable puesto que éste estará a tierra por contacto con el terreno, como se muestra en la Figura. Nótese que no se conecta directamente al aislamiento sino más bien al neutro del cable o tierra. Cables de prueba Aislamiento Conductor (cable de cobre)

Conexión simple a un conductor

CONEXIONES TÍPICAS SELECCIONADAS - CABLE DE POTENCIA BLINDADO Conectado para medir la resistencia de aislamiento entre un conductor y tierra.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

97

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTOR / BOQUILLAS

TRANSFORMADOR DE POTENCIA

GENERADOR DE CORRIENTE AALTERNA Los observadores agudos notarán la conexión para medir las boquillas del interruptor incluida la conexión de la tercera terminal o guarda. El uso de esta terminal se explica con mayor detalle más adelante en este folleto.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

98

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESCALA DEL PROBADOR DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO La mayoría de los probadores de aislamiento modernos ofrecen pantallas que proporcionan al operador una lectura digital del resultado y alguna forma de lectura analógica. Más adelante se representa la pantalla de un modelo de mghómetro. Cuando un probador de aislamiento “se engancha” al objeto que se va a probar, ocurren varias cosas. Fluyen las tres distintas corrientes, de carga capacitiva, de absorción dieléctrica y de conducción / fuga. La suma de estas tres corrientes ocasionará que la pantalla del instrumento varíe con la lectura incrementándose, al principio rápidamente y luego más lentamente conforme transcurre el tiempo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

99

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Con una pantalla analógica, el movimiento de la aguja puede proporcionar información a un operador con experiencia. ¿La aguja viaja suavemente o brincando? ¿Asciende uniformemente o regresa intermitentemente? Esta información complementaria valiosa sería difícil o casi imposible de discernir de los dígitos danzantes de una pantalla LCD. Enseguida se listan algunos ejemplos: ■ Conforme se incrementa el voltaje de prueba y el objeto bajo prueba se aproxima a la ruptura, la descarga por efecto corona ocasionará que la aguja “tiemble”, lo que in-0 dica al operador que se está acercando al voltaje máximo que resiste el objeto. Esta advertencia sucede a tiempo para terminar la prueba antes de que ocurra la ruptura real, y el posible daño. ■ Para el operador con experiencia, la velocidad a la que viaja la aguja da a conocer información de la capacitancia del objeto bajo prueba. Esta es una propiedad útil en pruebas de cables de alto voltaje, y se relaciona con las bases teóricas de las pruebas de descarga dieléctrica más sofisticadas que se describen en este folleto. ■ Si la aguja avanza y retrocede alternativamente, podría indicar un arco en el objeto bajo prueba, demasiado pequeño para ocasionar la desconexión del probador. Tal información ayuda al operador a determinar algún problema. ■ Observando la aguja conforme desacelera para un alto aparente (puede todavía estar moviéndose pero a una “velocidad” parecida a la de una manecilla del reloj) puede ser más agradable tomar una lectura rápida o puntual que tratar de decidir cuando se ha estabilizado razonablemente una pantalla digital. Ninguna pantalla digital se “congela” en un número preciso sin cuando menos cierta fluctuación del último dígito significativo. Este tipo de detalle es difícil o imposible, para el ojo humano, extraerlo de los dígitos cambiantes de una pantalla electrónica. Pero mientras la aguja viaja puede ser deseable, cuando para, dejar al operador la interpolación de la lectura entre las marcas de la escala, lo que introduce un elemento de juicio, que puede ser una fuente de error. Los modelos digitales no presentan tal problema, ya que informan al operador exactamente (dentro de las especificaciones de exactitud de la unidad) que medición se ha tomado. Y se debe recordar, que la mayoría dará un valor de capacitancia al final de la prueba. La mayoría de los probadores de aislamiento MEGGER arriba de 1 kV vienen con una pantalla analógica / digital. Una de las ventajas de esta pantalla es que la porción analógica del medidor se balanceará y oscilará, lo que indica al operador que el objeto bajo prueba todavía no ha alcanzado el estado estable y que está todavía bajo la influencia de la corriente de absorción y carga. Esta indicación significa que el objeto se debe probar por más tiempo o que hay un problema. Cuando la porción analógica de la pantalla se hace estable, el instrumento despliega

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

100

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES los resultados en forma de una lectura digital directa no ambigua, sin que se tengan que realizar multiplicadores u operaciones matemáticas. A diferencia de la pantalla analógica / digital mencionada anteriormente, un medidor de gráfica de barras de “sensibilidad promedio” no proporciona una indicación en tiempo real de la resistencia de aislamiento. Algunos instrumentos ofrecen una gráfica de barras curveada en lugar de un arco logarítmico genuino, en el que el extremo inferior de la escala se expande con relación al extremo superior. La gráfica de barras toma lecturas sobre el tiempo, realiza cálculos y luego despliega los resultados. El problema con este tipo de medidor es su principio de operación. Si ocurre un evento cuando la gráfica de barras no está tomando lecturas, se omitirá y no aparecerá en la pantalla. Además, las simulaciones de la gráfica de barras del viaje de la aguja pueden no parecer al ojo igual que el viaje de la aguja familiar y puede no replicar un movimiento mecánico al grado esperado. Cuando se hacen pruebas de aislamiento, mientras que el operador conozca más sobre los resultados (durante y después de la prueba), su decisión sobre como corregir el problema será mejor, si existe alguna. Si algo se omite durante una prueba porque el instrumento tenía un medidor del estilo de gráfica de barras, también se podría omitir información importante. CARACTERÍSTICAS DE VOLTAJE El voltaje de salida de un probador de aislamiento depende de la resistencia que está midiendo. A resistencias bajas, digamos decenas de ohms, el voltaje será cercano a cero, talvez algunos volts. Conforme la resistencia de la carga se incrementa, así el voltaje de prueba se incrementará hasta que alcanza el voltaje requerido. Conforme la resistencia crece más, el voltaje de prueba aumenta hasta que se alcanza un valor estable. Este valor probablemente estará ligeramente en exceso del voltaje nominal requerido (por ejemplo, 5104 V cuando se selecciona 5000 V).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

101

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Se debe siempre asegurar que un probador de aislamiento lleve una “gráfica de carga” que indique las características del voltaje de salida contra la resistencia de la carga o, alternativamente, un voltímetro integral que mida realmente el voltaje terminal durante una prueba y la despliegue en forma continua. Por este medio se puede asegurar que se produce un voltaje adecuado en el rango de resistencia de interés. Un probador de aislamiento de buena calidad tendrá una característica de voltaje que exhiba una elevación brusca de voltaje hasta un nivel de resistencia correspondiente a un buen aislamiento. Un tiempo de elevación rápida asegura una medición efectiva. La característica de voltaje mostrada en la Figura 9 representa una característica buena. En este ejemplo, el voltaje de salida habrá alcanzado 500 V a una carga tan baja como 500 kΩ y 1000 V a 1 MΩ. Estos valores son legislados por las normas internacionales para probar el alambrado de casas, tiendas, etc. Aunque esto es apenas un uso típico para probadores de diagnóstico de aislamiento, proporciona un buen punto de referencia para el fabricante formal. Para voltajes más altos se aplicarían valores similares. El voltaje se debe elevar abruptamente hasta cualquier valor desde uno hasta cinco megaohms, según la selección de voltaje, y mantener ese voltaje para todas las resistencias más altas. Con probadores de aislamiento de menor calidad, la rampa de voltaje es mucho más lenta. Los instrumentos tipificados por la curva pobre mostrada en la Figura 10, no producen el voltaje nominal hasta que no se han alcanzado resistencias mucho más altas. Así, las pruebas pueden producir resultados que proporcionan niveles de pase del aislamiento pero que sólo han estado sujetos a la mitad del voltaje de prueba deseado.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

102

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Curva de carga pobre INTERPRETACIÓN DE LA LECTURA INFINITO (∞) Una de las características más importantes de un probador de aislamiento es el rango que puede medir el instrumento. Las metas de prueba determinan si la función básica es todo lo que se necesita, o si se recomienda un rango mejorado. Las aplicaciones en aislamientos simples, tales como el de un electricista que termina un trabajo, se pueden obtener con un rango básico de mil megaohms (MΩ). Considerando equipo nuevo, si no está defectuoso o dañado. Durante la instalación, sobrepasará el rango de todos los probadores, sobretodo el de los más avanzados, pero está bien. En tales casos, el electricista no está buscando un valor real, sino más bien quiere ver un valor alto e “infinito” (∝) que cumpla con ese criterio. Sin embargo, “infinito” no es una medición, es una indicación de que el aislamiento que se está probando tiene una resistencia que excede las capacidades de medición del probador y siempre se debe registrar como “mayor de 1000 MΩ” o cualquiera que sea el número disponible más alto en el probador de aislamiento. Generalmente esto es adecuado puesto que el valor mínimo aceptable de resistencia es probablemente mucho más bajo que la lectura máxima disponible. Pero para mantenimiento de equipo mayor, un probador con sólo un rango limitado “queda corto” para el operador. Para mantenimiento preventivo / predictivo, las lecturas infinitas no tienen uso. El operador sabe que el objeto en prueba está “bueno”, pero no mucho más. Los probadores con rango ampliado, hasta teraohms (1 TΩ = 1,000,000 MΩ), ofrecen mediciones reales desde el momento de la instalación, por lo que establece una línea de tiempo larga que

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

103

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES da al profesional de mantenimiento “respiro” suficiente. Los cambios significativos en la calidad del aislamiento pueden ocurrir a niveles altos de Cambios en la resistencia de aislamiento a valores altos resistencia de aislamiento, más allá del rango de instrumentos más limitados, como se muestra en la gráfica siguiente.

En este ejemplo, un probador de rango limitado no capturaría estos datos valiosos. Se puede ver claramente que, aunque el último valor de aislamiento registrado excede de 10 GΩ, la rapidez de declinación se está incrementando; algo está mal. Un instrumento con un rango limitado a 2000 MΩ omitiría esto totalmente. En el momento en que las lecturas se hubieran degradado en el rango del instrumento, el personal de mantenimiento las dejaría con poco tiempo comparativamente para programar el mantenimiento de rutina fuera de línea. (Puede aún ser muy tarde para rectificar la condición de falla).

PRUEBAS DE AISLAMIENTO DE DIAGNÓSTICO DE ALTO VOLTAJE Las pruebas de aislamiento de diagnóstico estimulan eléctricamente el aislamiento y miden la respuesta. Según la respuesta, se pueden sacar algunas conclusiones sobre las condiciones del aislamiento. Las pruebas de aislamiento de diagnóstico cubren un amplio rango de técnicas, algunas que involucran equipo portátil y algunas que requieren equipo fijo considerable. Aquí se considerarán sólo aquellas pruebas que se pueden realizar rápidamente con un probador de aislamiento de cd portátil. Estas son:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

104

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ■ Pruebas puntuales de tendencia ■ Constante de tiempo ■ Índice de polarización (PI) ■ Voltaje de paso (SV) ■ Descarga dieléctrica (DD) Cada prueba da una vista diferente, o ventana, sobre las condiciones del aislamiento; el panorama completo está sólo disponible cuando se han completado todas las pruebas requeridas. PRUEBA DE LECTURA PUNTUAL (SPOT) La prueba de lectura puntual (spot) es la más simple de todas las pruebas de aislamiento y la más asociada con los probadores de aislamiento de voltaje más bajo; El voltaje de prueba se aplica por un periodo corto específico de tiempo (generalmente 60 segundos puesto que usualmente cualquier corriente de carga capacitiva decaerá en este tiempo) y luego se toma una lectura. La lectura se puede comparar con las especificaciones mínimas de la instalación. A menos que el resultado sea catastróficamente bajo, se usa mejor cuando tienda hacia los valores obtenidos previamente Sin embargo, la resistencia de aislamiento es altamente dependiente de la temperatura y por tanto los resultados deben corregirse a una temperatura normal, generalmente 40° C. Aunque los efectos de la temperatura se cubrirán más adelante, una buena regla de dedo es que por cada 10° C de incremento en la temperatura la corriente se dobla (la resistencia se reduce a la mitad). La clave para hacer válida la prueba de lectura puntual (spot) es consistente con mantener el tiempo, mantener el registro efectivo, y la tendencia de los resultados. Como se hizo notar anteriormente, el incremento de sensibilidad disponible en los probadores de aislamiento de diagnóstico con base en microprocesador permite al operador identificar los problemas de aislamiento en sus etapas iniciales más que cuando esos problemas se hacen catastróficos. En muchos casos, la tendencia es mucho más importante que el valor absoluto. Compárense los dos trazos en la Figura 12. El aparato A muestra una resistencia de aislamiento alta mientras que el aparato B muestra un valor bajo. Sin embargo, cuando se examina la tendencia, el aparato B muestra pocas causas porqué preocuparse; ha estado alrededor del mismo valor por varios años y muestra todos los prospectos de continuar en las mismas condiciones por muchos años por venir. Por el contrario, la curva del aparato A se está clavando dramáticamente y el aparato fallará, si no se hace nada para evitarlo, en los próximos años.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

105

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Comparación de las tendencias de los resultados de las pruebas Mientras que el aparato A tiene valores de resistencia absoluta mucho más altos que el aparato B, la tendencia es bastante preocupante. El aparato B tiene una tendencia casi plana y consistente, lo que indica que la calidad del aislamiento es probablemente aceptable. Las lecturas de resistencia de aislamiento se deben considerar relativamente más que absolutamente. Pueden variar de un motor o máquina probada tres días en una fila, todavía no significa un aislamiento malo. Como se mencionó, la información importante es la tendencia de las lecturas en un periodo de tiempo, que muestren reducción de la resistencia y advertencia de problemas venideros Las pruebas periódicas son, por tanto, críticas en el mantenimiento preventivo del equipo eléctrico. El intervalo entre pruebas (mensualmente, semestralmente, anualmente, etc.) depende del tipo, localización e importancia del equipo. La evaluación de una serie de lecturas tomadas en un periodo de meses o años lleva al operador a convertirse en un diagnosta. Las pruebas periódicas deben hacerse del mismo modo cada vez. También deben hacerse alrededor de la misma temperatura, o el operador debe corregirlas a la misma temperatura. El registro de la humedad relativa cerca del equipo en el momento de la prueba es útil para evaluar la lectura y la tendencia puesto que las temperaturas bajas y la humedad alta podrían sugerir condensación en la superficie del aislamiento. Por esta razón es esencial asegurar que el equipo que se va a probar esté a una temperatura en exceso del punto de rocío, puesto que de otra manera se formará condensación que distorsionará las lecturas a menos que la medición se “proteja” bien. Más adelante se dan mayores detalles sobre este asunto.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

106

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La tabla siguiente contiene algunas observaciones generales sobre cómo interpretar las pruebas periódicas de resistencia de aislamiento y de que se debe hacer con los resultados:

CONDICIÓN (a) Valores aceptables a altos y bien mantenidos (b) Valores aceptables a altos, pero con una tendencia constante a valores más bajos (c) Bajos pero bien mantenidos

(d) Tan bajos como para no ser seguros (e) Valores aceptables o altos previamente bien mantenidos pero que baja súbita

QUE HACER • No es causa preocupación • Localizar y remediar la causa y verificar la tendencia hacia abajo

• Las condiciones probablemente estén bien pero debe verificarse la causa de los valores bajos; tal vez sea simplemente el tipo de aislamiento usado • Limpie y seque, o eleve los valores antes de poner el equipo en servicio (pruebe el equipo mojado mientras lo seca) • Haga pruebas a intervalos frecuentes hasta que la causa de los valores bajos se localice y se remedie o, • Hasta que los valores se estabilicen a un nivel más bajo pero seguro para la operación o, • Hasta que los valores sean tan bajos que sea inseguro para mantener el equipo en operación

PRUEBA DE TIEMPO VS. RESISTENCIA Los procedimientos de prueba familiares normales que se han empleado por años se benefician de las capacidades perfeccionadas de las pruebas de diagnóstico mejoradas. La más básica de estas es el método tiempo-resistencia. Una propiedad valiosa del aislamiento, pero que debe entenderse, es que “carga” durante el curso de una prueba gracias al movimiento de los electrones como se explicó previamente. Este movimiento de los electrones constituye una corriente Su valor como un indicador de diagnóstico se basa en dos factores opuestos; la corriente se desvanece conforme la estructura alcanza su orientación final, mientras que la “fuga” promovida por la humedad o el deterioro pasa una corriente constante comparativamente grande. El resultado neto es que con “buen” aislamiento, la corriente de fuga es relativamente pequeña y la resistencia se eleva continuamente conforme la corriente decrece por los efectos de carga y absorción dieléctrica. El aislamiento deteriorado pasará cantidades relativamente grandes de corriente de fuga a una taza constante para el voltaje aplicado, que tenderá a disfrazar los efectos de carga y absorción.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

107

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Graficando las lecturas de resistencia a intervalos de tiempo desde la iniciación de la prueba produce una curva uniforme para “buen” aislamiento, pero una gráfica “plana” para equipo deteriorado. El concepto de la prueba tiempo-resistencia es tomar lecturas sucesivas a tiempos especificados. Se basa en las magnitudes relativas de las corrientes de fuga y absorción en aislamientos limpios y secos comparada con la de aislamientos húmedos o contaminados; la corriente de fuga es mucho más grande y los efectos de la corriente de absorción son por tanto menos aparentes.

Gráfica de prueba tiempo-resistencia Los beneficios de la prueba de tiempo-resistencia son que es relativamente independiente de la temperatura y puede dar información concluyente sin los registros de pruebas pasadas. PRUEBA DE ÍNDICE DE POLARIZACIÓN La implementación más simple de la prueba de tiempo-resistencia para un aislamiento sólido se representa por la prueba popular Índice de Polarización (PI), que requiere sólo dos lecturas seguidas por una división simple; La lectura de un-minuto se divide entre la lectura de diezminutos para obtener una relación. El resultado es un número puro y se puede considerar independiente de la temperatura puesto que la masa térmica del equipo que se está probando generalmente es tan grande que el enfriamiento total que tiene lugar durante los diez minutos de la prueba es despreciable. En general, una relación baja indica poco cambio, consecuentemente aislamiento pobre, mientras que una relación alta indica lo opuesto. Las referencias a valores PI típicos son comunes en la literatura, lo que hace que esta prueba sea fácilmente empleada. Sin embargo, se dice “en general” porque como se mencionó previamente hay materiales que exhiben muy

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

108

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES poca o ninguna absorción dieléctrica. Llevando a cabo una prueba en esos materiales produciría entonces un resultado muy próximo a 1. Nótese que las lecturas de resistencia son difíciles de trabajar, puesto que pueden ir de valores enormes en equipos nuevos a unos cuantos megaohms antes de retirarlos de servicio. Una prueba como la PI es particularmente útil porque se puede realizar aún en equipos grandes, y produce una evaluación auto-contenida con base en lecturas relativas más que en valores absolutos. Pero no se puede calcular PI con un probador de rango limitado, porque “infinito” £no es un número! Los probadores avanzados alcanzan el rango de teraohms, y por tanto, no se salen de la gráfica. El equipo mayor más grande y más nuevo se puede probar fácilmente para producir datos repetibles para registro y evaluación de tendencias subsecuentes. El cuadro siguiente pone de relieve valores PI seleccionados y lo que significan para el operador. INDICE DE POLARIZACION DE LA CONDICION DE AISLAMIENTO Menor 1 Pobre 1-2 Cuestionable 2-4 PERFECTO Mayot 4 Bueno

Los valores arriba de 4 indican equipo excelente para el que probablemente no sea necesaria ninguna acción dentro del programa de mantenimiento inmediato. Sin em- bargo, el operador puede ser llamado para hacer juicios críticos. Algunos valores de PI (arriba de 5) podrían indicar aislamiento quebradizo o agrietado; esto podría ser casi obvio. Un aumento súbito de PI mayor de 20%, sin haber realizado mantenimiento alguno, debe servir como una advertencia; el aislamiento puede mantener su valor por periodos largos, pero no es probable que los mejore espontáneamente de por sí.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

109

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Beneficios de la prueba de polarización para equipo grande Un beneficio de la prueba PI es que puede proporcionar una indicación de la calidad del aislamiento en diez minutos en partes muy grandes de equipo que podrían tomar una hora o más para cargarse totalmente. Con la prueba de lectura puntual (spot), el operador debe esperar hasta que se estabilice la lectura. Por esta razón es normal realizar una prueba PI con voltaje relativamente bajo antes de aplicar los voltajes altos usados en una prueba de resistencia. Aunque la tabla de valores PI se ha usado durante muchos años y es bien aceptada, se puede encontrar ocasionalmente que las lecturas PI son excepcionales. Hace muchos años se probó el estator de un generador de 3750 kVA y se obtuvo una lectura de PI de 13.4. El estator se había enfriado y no había duda de que todavía estaba en su fase de cura. Las pruebas subsiguientes produjeron valores reducidos de PI hasta que se estabilizaron en 4.7. Durante el mantenimiento de rutina los valores de PI no alcanzan esas alturas. Es interesante, también, hacer notar que mucha gente ha tratado de usar la prueba PI en transformadores llenados con aceite y no puede entender por qué un transformador que se sabe que está bueno les da resultados próximos a 1. La respuesta es simple. La prueba PI no es adecuada para transformadores llenados con aceite. El concepto depende de las estructuras relativamente rígidas de los materiales aislantes sólidos, donde se requiere energía de absorción para reconfigurar la estructura electrónica de moléculas comparativamente fijas en contra del campo del voltaje aplicado. Puesto que este proceso puede llevar a un estado teórico de terminación (en “tiempo infinito”, que obviamente no puede lograrse en el campo práctico, pero que puede aproximarse razonablemente), el resultado es una disminución sostenida de la corriente conforme las moléculas llegan a su alineamiento “final”.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

110

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Debido a que la prueba PI se define por este fenómeno, no se puede aplicar con éxito a materiales fluidos puesto que el pasaje de la corriente de prueba a través de una muestra llena de aceite crea corrientes de convección que constantemente forman remolinos en el aceite, lo que da lugar a una carencia caótica de estructura que se opone con la premisa básica sobre la que descansa la prueba PI. PRUEBA DE VOLTAJE DE PASO Puesto que el aislamiento bueno es resistivo, un incremento en el voltaje de prueba conducirá a un incremento en la corriente mientras la resistencia permanece constante. Cualquier desviación de esto podría significar aislamiento defectuoso. Con voltajes de prueba más bajos, 500 V o 1000 V, es bastante posible que estos defectos no se observen, pero conforme se eleva el voltaje se llega a un punto donde tiene lugar la ionización dentro de las grietas o las cavidades, lo que da por resultado un incremento de la corriente, y por tanto una reducción de la resistencia de aislamiento. Nótese que no es necesario llegar al voltaje de diseño del aislamiento para que estos defectos se hagan aparentes, puesto que se busca simplemente la ionización en el defecto La prueba de Voltaje de Paso sigue exactamente este principio y puede emplearse útilmente con voltajes que alcanzan 2500 V y más. La prueba de Voltaje de Paso se puede emplear como una prueba de bajo voltaje o sobre voltaje. Sin embargo, se debe recordar que una prueba de sobre voltaje puede llevar a una falla catastrófica si se rompe el aislamiento debido a que los probadores de voltaje tienen mucha potencia disponible. Una prueba de bajo voltaje realizada con un probador de aislamiento tiene relativamente poca potencia disponible y por lo tanto es menos probable que resulte una prueba destructiva. Un procedimiento normal reconocido es incrementar el voltaje en cinco pasos iguales en incrementos de un minuto y registrar la resistencia de aislamiento final en cada nivel. Cualquier reducción marcada o inusual de resistencia es una indicación incipiente de debilidad. La electrónica moderna permite que esas lecturas se capturen automáticamente. Enseguida se dan algunos resultados posibles de una prueba de Voltaje de paso en un motor de 500 a 2500 volts y lo que significan para el operador: ■ Si no hay diferencia apreciable en los valores - el aislamiento está en buenas condiciones. ■ Si hay diferencia apreciable en los valore - el aislamiento requiere reacondicionamiento minucioso.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

111

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ■ Si el aislamiento falla a 2500 V – el motor es cuestionable; lo más probable es que falle cuando se ponga en servicio aún cuando se haga un intento de reacondicionarlo con base en pruebas de bajo voltaje solamente.

Gráfica De Paso Voltaje De Paso Las gráficas de la Figura 15 se tomaron de un motor inundado y sucio (trazo inferior) y después de limpiarlo y secarlo (trazo superior). En general, si se observa una desviación de 25% en las mediciones de resistencia en el rango de voltajes sucesivos, es una indicación de la presencia de humedad u otro contaminante. El daño físico localizado puede revelarse más por ruptura o arqueo. Una aguja con movimiento tembloroso puede anticipar esta condición cuando se acerca al voltaje de ruptura. Puede ser deseable terminar la prueba en tal punto antes que la ruptura del aislamiento deteriore más las condiciones del objeto en prueba Como la prueba PI, la prueba de Voltaje de Paso es una prueba repetible, auto-evaluable que, por su corta duración, está libre de influencias extrañas como el efecto de latemperatura. PRUEBA DE DESCARGA DIELÉCTRICA La prueba de Descarga Dieléctrica (DD) es un método de prueba relativamente nuevo que fue desarrollado por Electricité de France, con base en años de experiencia. Mientras que los otros métodos mencionados miden las corrientes que fluyen durante el proceso de carga, la prueba DD mide la corriente que fluye durante la descarga de la muestra bajo prueba. Como tal, no es

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

112

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES una prueba de resistencia de aislamiento pura sino más bien un adjunto a las pruebas de aislamiento tradicionales. La carga que se almacena durante una prueba de aislamiento se descarga automáticamente al final de la prueba cuando los resistores de descarga del probador de aislamiento se intercambian en las terminales.

Descarga de la carga almacenada en el objeto en prueba La rapidez de descarga depende solamente de los resistores de descarga y de la cantidad de carga almacenada en el aislamiento. Sin embargo, la carga capacitiva se descarga rápidamente hasta que el voltaje a través del aislamiento se ha reducido casi a cero. En ese momento el efecto de las corrientes de fuga será despreciable. Así, sólo queda la inversión de la absorción dieléctrica. Esto se conoce como reabsorción dieléctrica y es una imagen de espejo de la absorción dieléctrica.

Corrientes de reabsorción

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

113

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La corriente capacitiva decae rápidamente desde un valor alto con una constante de tiempo relativamente corta (unos cuantos segundos). La corriente de absorción (o reabsorción durante una descarga) siempre comienza a un nivel alto pero tiene una constante de tiempo mucho más larga (hasta muchos minutos). Es ocasionada por los dipolos que hacen aleatoria su alineación dentro del aislamiento y la capa de electrones que regresa a una forma no distorsionada. Esto tiene el efecto de una corriente que fluye si el circuito de descarga todavía está conectado, o un voltaje que reaparece en la muestra si se deja en circuito abierto. Removiendo rápidamente los efectos de las corrientes de fuga y capacitiva permite la posibilidad de interpretar el grado de polarización del aislamiento y relacionarlo con la humedad y otros efectos de la polarización. El objeto en prueba se carga primero de 10 a 30 minutos a alto voltaje hasta que haya tenido lugar la absorción total. (Los probadores de aislamiento MEGGER que automatizan esta prueba cargan la muestra en prueba durante 30 minutos). En este tiempo, la capacitancia se carga totalmente y la absorción eléctrica está esencialmente completa. Sólo la corriente de fuga continúa fluyendo. En este punto se remueve el voltaje de prueba y el aislamiento se descarga a través de los resistores internos del instrumento para descargar rápidamente la carga capacitiva. Después de 60 segundos de descarga, se mide cualquier flujo de corriente remanente. En este tiempo, la capacitancia se descarga y el voltaje se colapsa de modo que la carga almacenada en los dipolos puede verse independientemente de las corrientes de “máscara” que dominan durante la fase de descarga de una prueba de aislamiento. Los resultados medidos se introducen en la fórmula siguiente y se calcula un índice.

La medición es dependiente de la temperatura, por lo que es importante probar a una temperatura de referencia o registrar la temperatura. El aislamiento en equipos de alto voltaje consiste de capas, cada una tiene su propia capacitancia y la resistencia de fuga asociada. Cuando el aislamiento se construye de esta manera, la meta es hacer cada capa de modo que la fatiga de voltaje se comparta por igual entre las capas. Cuando se descarga el aislamiento, la carga de cada capa decrecerá en forma igual hasta que ya no hay voltaje remanente Cuando hay una capa defectuosa entre dos capas buenas, su resistencia de fuga decrecerá mientras que la capacitancia probablemente permanece igual. Una prueba normal de

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

114

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES aislamiento se determinará por las capas buenas, y probablemente para no revelar esta condición. Pero durante la descarga dieléctrica, la constante de tiempo de la capa defectuosa desemparejará las otras para producir un valor DD más alto. Un valor DD bajo indica que la corriente de reabsorción decae rápidamente, y la constante de tiempo es similar. Un valor alto indica que la reabsorción exhibe tiempos de relajación largos, que pueden apuntar hacia un problema. Las condiciones típicas de investigación práctica, realizada principalmente en generadores por Electricité de France, llegaron a los valores de mérito de la tabla siguiente. Esta técnica se desarrolló para generadores HV pero tiene aplicaciones en cualquier aislamiento de capas múltiples. Valor DD (en mA V – 1 F –1) >7 4-7 2-4 < 2

Condiciones aislamiento Malo Pobre Cuestionable OK

del

PROBLEMAS DIFERENTES / PRUEBAS DIFERENTES Como se acaba de ver, la prueba de Descarga Dieléctrica se puede usar para identificar problemas en aislamientos de una sola capa o de capas múltiples. Otros métodos de prueba podrían no apuntar a problemas sobre este tipo de estructura de aislamiento. En forma similar la prueba de Índice de Polarización es particularmente valiosa en la revelación del ingreso de humedad, aceite y contaminaciones penetrantes similares. Estos contaminantes invasores proporcionan trayectorias convenientes para fugas eléctricas, que dañan el aislamiento circundante y finalmente arden en forma de “corto”. Este tipo de problemas se revela casi con cualquier voltaje de prueba y aparecerá como una PI característicamente “plana”. La humedad y los contaminantes también disminuirán los valores de las lecturas, pero esto requiere un valor previo para comparación. La prueba PI tiene la ventaja de hacer una comparación interna. Sin embargo, otros problemas parecen como que “pasan” una prueba PI o una prueba simple de lectura puntual (spot) produciendo valores de resistencia altos con un voltaje dado. Tales problemas incluyen daños físicos localizados como agujeros o aislamientos secos y quebradizos en equipos envejecidos. Las pruebas de voltaje de paso revelan tales problemas. Incrementando los números de las imperfecciones pasará corriente conforme se apliquen voltajes cada vez más altos, y que se reflejen en una resistencia declinante. El voltaje más alto producirá arcos a través de los pequeños espacios, proporcionando una “advertencia temprana” de un problema

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

115

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES incipiente. Conforme envejece el equipo, tales espacios pueden estrecharse por acumulación de suciedad y humedad hasta que se produce un corto a tierra.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

116

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

EL AISLAMIENTO Todo alambre eléctrico en una instalación, ya sea un motor, generador, cable, interruptor o cualquier cosa que esté cubierta con alguna forma de aislamiento eléctrico. Aunque el alambre en sí es un buen conductor (generalmente de cobre o aluminio) de la corriente eléctrica que da potencia al equipo eléctrico, el aislamiento debe resistir la corriente y mantenerla en su trayectoria a lo largo del conductor. La comprensión de la Ley de Ohm, que se enuncia en la ecuación siguiente, es la clave para entender la prueba de aislamiento: E=IxR donde E = Voltaje en volts I = Intensidad en amperios R = Resistencia en ohms Para una resistencia dada, a mayor voltaje, mayor corriente. Alternativamente, a menor resistencia del alambre, mayor es la corriente que fluye con el mismo voltaje. Ningún aislamiento es perfecto (no tiene resistencia infinita), por lo que algo de la corriente fluye por el aislamiento o a través de él a tierra. Tal corriente puede ser muy pequeña para fines prácticos pero es la base del equipo de prueba de aislamiento. Entonces, ¿qué es un “buen” aislamiento? “Bueno” significa una resistencia relativamente alta al flujo de la corriente. Cuando se usa para describir un material aislante, “bueno” también significa “la capacidad para mantener una resistencia alta”. La medición de la resistencia puede decir que tan “bueno” es el aislamiento. ¿QUÉ OCASIONA QUE EL AISLAMIENTO SE DEGRADE? Existen cinco causas básicas para la degradación del aislamiento. Ellas interactúan una con otra y ocasionan una espiral gradual de declinación en la calidad del aislamiento. FATIGA ELÉCTRICA El aislamiento se diseña para una aplicación particular. Los sobre voltajes y los bajos voltajes ocasionan fatiga anormal dentro del aislamiento que puede conducir a agrietamiento y laminación del propio aislamiento FATIGA MECÁNICA

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

117

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Los daños mecánicos, tales como golpear un cable cuando se excava una trinchera, son bastante obvios pero la fatiga mecánica también puede ocurrir por operar una máquina fuera de balance o por paros y arranques frecuentes. La vibración resultante al operar la máquina puede ocasionar defectos dentro del aislamiento ATAQUE QUÍMICO Aunque es de esperarse la afectación del aislamiento por vapores corrosivos, la suciedad y el aceite pueden reducir la efectividad del aislamiento FATIGA TÉRMICA La operación de una maquinaria en condiciones excesivamente calientes o frías ocasionar sobre expansión o sobre contracción del aislamiento que darán lugar a grietas y falla. Sin embargo, también se incurre en fatigas térmicas cada vez que la máquina se arranc o se para. A menos que la maquinaria esté diseñada para uso intermitente, cada paro cada arranque afectarán adversamente el proceso de envejecimiento del aislamiento. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL La contaminación ambiental abarca una multitud de agentes que van desde la humedad por procesos hasta la humedad de un día húmedo y caluroso; también el ataque d roedores que roen su camino en el aislamiento. El aislamiento comienza a degradarse tan pronto como se pone en servicio. El aislamiento de cualquier aplicación dada se diseña para proporcionar buen servicio durante mucho años en condiciones normales de operación. Sin embargo, las condiciones anormales pueden tener un efecto dañino que, si se deja sin atención, acelerará la rapidez d degradación y finalmente ocasionará una falla en el aislamiento. Se considera que aislamiento ha fallado si no evita adecuadamente que la corriente eléctrica fluya por trayectorias indeseadas. Ello incluye el flujo de corriente a través de las superficies exterior o interior del aislamiento (corriente de fuga superficial), a través del cuerpo d aislamiento (corriente de conducción) o por otras razones distintas. Por ejemplo, pueden aparecer en el aislamiento agujeros pequeños y grietas, o la humedad y materiales extraños pueden penetrar la superficie. Estos contaminantes se ioniza fácilmente bajo el efecto de un voltaje aplicado y proporcionan una trayectoria de baja resistencia para la corriente de fuga superficial que aumenta en comparación con superficies sin contaminar secas. Limpiando y secando el aislamiento, sin embargo, se rectificar fácilmente esta situación. Otros enemigos del aislamiento pueden producir deterioro que no se cura fácilmente. Sin embargo, una vez que ha comenzado la degradación De aislamiento, los diferentes iniciadores tienden a asistirse entre ellos para aumentar rapidez de declinación.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

118

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SISTEMAS DE COMUNICACIÓN ELECTRICA Sistema utilizado en la actualidad para comunicarse a grandes distancias, Los medios empleados para la comunicación basada en la electricidad pueden dividirse en aquellos que utilizan corriente eléctrica como medio para transportar la información COMUNICACIÓN ALÁMBRICA: Este proceso permite transmitirla a través de las redes eléctricas a través de hilos o cables coaxiales hasta llegar al receptor, donde es descodificada e interpretada.

EL TELEFONO El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas a distancia. Muy parecido al teletrófono. Durante mucho tiempo Alexander Graham Bell fue considerado el inventor del teléfono, junto con Elisha Gray. Sin embargo Bell no fue el inventor de este aparato, sino solamente el primero en patentarlo. Esto ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el Congreso de Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que se reconocía que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci, que lo llamó teletrófono, y no Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci sólo pudo, por dificultades económicas, presentar una breve descripción de su invento, pero no formalizar la patente ante la Oficina de Patentes de Estados Unidos

FUNCIONAMIENTO Un teléfono está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

119

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES conversación, que es la parte analógica, y el circuito de marcación, que se encarga de la marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada (señalización), así como la alimentación, comparten el mismo par de hilos; a esto a veces se le llama "señalización dentro de la banda (de voz)". La impedancia característica de la línea es 600Ω. Lo más llamativo es que las señales procedentes del teléfono hacia la central y las que se dirigen a él desde ella viajan por esa misma línea de sólo 2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos señales (ondas electromagnéticas) que viajen en sentidos opuestos y para luego poder separarlas se utiliza un dispositivo llamado transformador híbrido o bobina híbrida, que no es más que un acoplador de potencia (duplexor).

INTERCOMUNICADORES.

El intercomunicador es un medio de comunicación mediante cables, puede ser utilizado en la casa, la oficinas, edificios, hospitales, hoteles etc. EL INTERNET Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras,

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

120

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES conocida como ARPANET, entre tres universidades en California y una en Utah, Estados Unidos Uno de los servicios que más éxito ha tenido en Internet ha sido la World Wide Web (WWW, o "la Web"), hasta tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Ésta fue un desarrollo posterior (1990) y utiliza Internet como medio de transmisión.

FAX: Se denomina fax, por abreviación de facsímil, a un sistema que permite transmitir a distancia por la línea telefónica escritos o gráficos (telecopia). Método y aparato de transmisión y recepción de documentos mediante la red telefónica conmutada que se basa en la conversión a impulsos de las imágenes «leídas» por el emisor, impulsos que son traducidos en puntos -formando imágenes- en el receptor.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

121

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

COMUNICACIÓN INALÁMBRICA: Este proceso permite transmitirla a través de la atmósfera y el espacio) transforman la corriente eléctrica en señales u ondas electromagnéticas capaces de viajar por el nuevo medio. Los aparatos que transforman estas en señales se denominan transductores (convertidor). Estas ondas son decodificadas en interpretadas en receptor. TELEVISIÓN (TV): inventor alemán Paul Gottlieb Nipkow, en 1884 Transmisión instantánea de imágenes, tales como fotos o escenas, fijas o en movimiento, por medios electrónicos a través de líneas de transmisión eléctricas o radiación electromagnética http://www.encarta.msn.es/find/Concise.asp?z=1&pg=2&ti=761578834 (ondas de radio).

RADIO: Sistema de comunicación mediante ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio. Debido a sus características variables, se utilizan ondas radiofónicas de diferente longitud para distintos fines; por lo general se identifican mediante su frecuencia. Las ondas más cortas poseen una frecuencia (número de ciclos por segundo) más alta; las ondas más largas tienen una frecuencia más baja (menos ciclos por segundo).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

122

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LOS CELULARES: hoy en día es el medio de comunicación mas popular ya que es un sistema inalámbrico y muy bien sofisticado se emite a través de ondas por el espacio. consta de una central donde se procesa y se emite la señal es decodificada por el equipo.

INTERCOMUNICADORES Los sistemas de intercomunicadores permiten identificar a las personas desde el momento en que habla con ellos a través del Intercomunicador–Portero de la misma forma en que usted se comunica por un teléfono convencional; y así evitar el riesgo de abrir la puerta a personas extrañas o no autorizadas. También podrá comunicarse con otras áreas de su casa u oficina, cubriendo de esta manera no solo la necesidad de estar comunicado con otras áreas, sino también como medida de seguridad para su vivienda o negocio. INTERCOMP En altavoz para comunicaciones internas instantáneas que evitan desplazamientos inútiles, Sus indicadores luminosos señalan la procedencia de la llamada Permite sostener tantas conversaciones simultáneas como pares compongan el equipo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

123

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Salida a altavoces: Permite en forma instantánea ubicar persona, lugar de trabajo. Llamada General: Para informaciones puntuales y urgentes MASTERCOMP

SISTEMA DE INTERCOMUNICADORES PARA CASA Portero en aluminio anodizado de 01 Botonera. Micrófono que permite la comunicación nítida con el anexo. Teléf. intercomunicador con botonera para abrir chapa eléctrica y botoneras para comunicarse internamente hasta 12 anexos. Led de advertencia de puerta mal cerrada o abierta. Fuente de alimentación de 12 voltios (reduce la energía de 220v a 12v). Comunicación todos contra todos.

SISTEMA DE INTERCOMUNICADORES PARA EDIFICIO O CONDOMINIO De 01 a 999 teléfonos intercomunicadores. Portero alfanumérico digital o con teclas y grupo fónico iluminado incorporado. Portero en aluminio anodizado. Fuente de alimentación de 12v. Posee ranuras de ventilación que evita que se recaliente el equipo. Central de conserjería: recibe las llamadas y las deriva a los departamentos; también recibe llamadas internas. Los teléfonos intercomunicadores poseen botoneras que le permiten ampliar hasta un máximo de 05

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

124

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES anexos, con botonera independiente para la apertura de chapa eléctrica.

SISTEMA DE INTERCOMUNICADORES PARA OFICINA Los intercomunicadores telefónicos tienen comunicación todos contra todos y es semi-privado. Cuenta con un led indicativo de ocupado. Pueden ampliarse hasta un máximo de 12 anexos. Fácil operación para los usuarios. Posee una fuente de alimentación que transforma la energía eléctrica de 220 voltios a 12 voltios.

SISTEMA DE INTERCOMUNICADORES PARA HOSPITALES U HOTELES Central principal en la que se decepciona el llamado de todas las habitaciones y a su vez se enciende un led de reconocimiento de timbrado de la habitación. Anexo intercomunicador con botonera para llamar a la centralita. Posee una fuente de alimentación de 12v que habilita la comunicación entre la centralita y el anexo.

DIAGRAMA DE INSTALACIÓN DE LOS INTERCOMUNICADORES EN UN EDIFICIO

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

125

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

126

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

TIMBRE ELECTRICO Un timbre eléctrico es un dispositivo capaz de producir una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos. Consiste en un circuito eléctrico compuesto por un generador, un interruptor y un electroimán. La armadura del electroimán está unida a una pieza metálica llamada martillo, que puede golpear una campana pequeña. FUNCIONAMIENTO Hay varios tipos de timbre: VIBRACIÓN, que funciona con un "sistema de interrupción". Cuando la corriente eléctrica pasa por un timbre activa los conductores de un electroimán y atrae un brazo metálico. Éste golpea una campana metálica, emitiendo un sonido. En ese mismo momento se abre el circuito de interrupción, se corta la corriente y el brazo vuelve a su posición original. Cuando esto sucede, el circuito vuelve a abrirse y se repite nuevamente el proceso. El brazo experimenta una oscilación o vibración que hace sonar la campana repetidamente. El sonido cesa cuando se suelta el interruptor del timbre (pulsador). La frecuencia de la vibración y, por tanto, el tono del timbre, se puede alterar ajustando el tornillo de contacto. La ventaja de estos timbres de vibración, es que funcionan tanto conectados a una corriente continua (baterías-pilas), como a una corriente alterna, a través de un transformador de bajo voltaje.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

127

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PARTES DE UN TIMBRE DE VIBRACIÓN. El timbre consta de las siguientes partes: 1.

Un electroimán (E)

2.

Una lámina flexible (L)

3.

Un martillo (M) unido a una lámina

4.

Una punta de contacto regulable (P)

5.

Una Campanilla (C)

DING- DONG CAMPANA PARA PUERTA es un tipo de timbre que se mayormente se usa en lugares donde el ruido no está permitido o simplemente a quienes no les gusta ese agudo sonido de la campana del timbre de vibración: FUNCIONAMIENTO Timbre contienen un electroimán, que son imanes temporales que se activan sólo cuando la electricidad pasa por ellos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

128

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Para hacer un electroimán, que necesita una sustancia ferro magnéticos como el hierro, alambre, y una batería. Envuelva el cable firmemente alrededor de la pieza de hierro, conecte el cable a la batería, y cuando la corriente eléctrica de la batería fluye a través del alambre, el hierro se convierte en altamente magnético. Esta fuerza magnética fuerte sólo dura mientras la corriente eléctrica fluye a través del cable, así que es una manera ideal de crear el sonido temporal compuesta por un timbre. El ding dong Consta de una bobina y un núcleo sin freno que al Al pulsar un botón del timbre hace que el circuito eléctrico se sierre y la corriente fluya a través de un la bobina o alambre electromagnético una vez activado el campo magnético hace que el núcleo o martillo salga disparado y se tope con una placa metálica que produce el primer sonido que se escucha (ding) Al interrumpir el fluido eléctrico el núcleo regresa a su estado inicial produciendo el segundo sonido. Ciertos timbres funcionan con 12 o 24 voltios para lo cual es necesario un transformador que reduzca la tensión servicio (220 V)

Esquema de instalación de un timbre o ding dong

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

129

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LA PROTECCIÓN DE PERSONAS CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS El uso de bajas tensiones de seguridad “menores de 25 V” es la solución más eficiente y radical, puesto que elimina totalmente el riesgo eléctrico, pero sólo es posible aplicar en la distribución de pequeñas potencias. En el uso normal de la energía eléctrica, diversos han sido los estudios que han permitido distinguir los diversos fenómenos eléctricos según su origen para, así poder aplicar la solución correspondiente. Los contactos o choques eléctricos se originan de dos modos diferentes:

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS: Se trata del contacto accidental de personas con un conductor activo o con una pieza conductora que habitualmente está con tensión. Cuando el riesgo es muy importante, la solución sencilla consiste en distribuir la energía eléctrica a una tensión no peligrosa. En BT (230/400 V), las medidas de protección consisten en poner las partes activas fuera del alcance o aislarlas mediante aislantes, envolventes o barreras. Una medida complementaria contra los contactos directos consiste en utilizar los Dispositivos Diferenciales Residuales (DDR) de alta sensibilidad “30 (mA)”.

La forma de tratar los contactos directos es totalmente independiente del “ECT”, pero esta medida (la utilización de DDR) es necesaria en todos los casos de alimentación de circuitos cuyo “ECT” no se puede prever o controlar.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

130

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS : El contacto de una persona con masas metálicas accidentalmente puestas bajo tensión se denomina contacto indirecto. Esta conexión accidental a la tensión es provocada por un defecto de aislamiento. Por lo cual, circula una corriente de defecto y provoca una elevación de la tensión entre la masa del receptor eléctrico y tierra, aparece una tensión de defecto que es peligrosa si es mayor a la tensión UL “Tensión de contacto máxima admisible”.

Frente a este riesgo, las normas de instalación a nivel internacional, han normado tres ESQUEMAS DE CONEXIÓN A TIERRA “ECT” en el sistema internacional ante el riesgo de contactos eléctricos a definido las reglas de instalación y de protección correspondientes. Las medidas de protección contra contactos indirectos se apoyan en tres principios fundamentales: La conexión a tierra de las masas de los receptores y equipos eléctricos, La equipotencialidad de masas accesibles simultáneamente y el repaso. EL ESQUEMA TN “PUESTA A NEUTRO” El neutro del transformador se conecta a tierra, Las masas de los receptores eléctricos están conectadas al neutro.se puede hacer de tres maneras:

ESQUEMA “TN-C”: Un único y mismo conductor sirve de neutro y de conductor de protección ESQUEMA “TN-S”: El neutro y el conductor de protección están diferenciados físicamente. ESQUEMA “TN-C-S”: es la coexistencia der ambos esquemas anteriores, consiste en que el neutro y el conductor de protección están separados aguas abajo de una parte de una instalación hecha en TN-C. Hay que indicar que el TN-S no puede estar aguas arriba del TN-C.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

131

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES FUNCIONAMIENTO: Un defecto de aislamiento en una fase se convierte en un cortocircuito y la parte de la instalación con defecto se desconecta mediante un Dispositivo de Protección Contra Cortocircuitos “DPCC”. EL ESQUEMA TT “NEUTRO A TIERRA” El neutro del transformador está conectado a tierra. Las masas de los receptores eléctricos están también conectadas a una toma de tierra. FUNCIONAMIENTO: La corriente de defecto de aislamiento está limitada por la impedancia de las tomas de tierra. La protección queda asegurada por los dispositivos de corriente residual “DDR”, la zona con defecto se desconecta en cuanto la corriente de defecto sobrepasa el umbral de disparo del DDR colocado aguas arriba.

EL ESQUEMA IT El neutro del transformador no está conectado a tierra. En teoría está aislado de la tierra. Pero, está naturalmente conectado a tierra a través de las capacidades parásitas de los cables de la red y/o voluntariamente mediante una impedancia de valor elevado, aproximadamente unos (neutro impedante). Las masas de los receptores eléctricos están conectadas a tierra. FUNCIONAMIENTO: Si se produce un primer defecto de aislamiento, se desarrolla una pequeña corriente debido a las capacidades parásitas de la red. La tensión de contacto que aparece en la toma de tierra de las masas de algunos voltios, no representa ningún peligro. Si se presenta un segundo defecto de aislamiento en otra fase, cuando todavía no ha sido eliminado el primero, las masas de los receptores afectados pasan al potencial producido por la corriente de defecto en los conductores de protección “CP” que los interconecta. La protección queda asegurada por los “DPCC” (caso de masas interconectadas mediante el CP) o por los “DDR” (caso de masas que tengan tomas de tierra distinta).

ELECCION DE UN ESQUEMA DE CONEXIÓN A TIERRA Los tres “ECT” mundialmente utilizados y normalizados por la CEI 60364 tienen como objetivo la búsqueda de la mayor seguridad posible, son equivalentes, si se respetan todas las reglas de instalación y utilización.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

132

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ECT

NT

TT

IT

VENTAJA Continuidad en el servicio no obligatoria y con servicio de mantenimiento competente redes muy extensas con una gran corriente de fuga Receptores con bajo aislamiento natural (hornos) o con filtros de HF importantes (grandes ordenadores). (TN-S) Para la continuidad en el servicio y servicio no atendido con el cual la selectividad al disparo es más fácil de instalar y que minimiza los daños respecto al “TN” Utilización de alimentaciones de emergencia y de socorro. Receptores sensibles a grandes corrientes de defecto (motores) mejor equipotencial dad de los aparatos de comunicaciones. Protege ante un posibles defectos de aislamiento Para la continuidad en el servicio y servicio atendido Riesgo de incendio Receptores sensibles a grandes corrientes de defecto (motores) Alimentación de sistemas de mando y control

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

133

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SISTEMA DE ALARMAS Un sistema de alarma es un elemento de seguridad pasiva. Esto significa que no evitan una situación anormal, pero sí son capaces de advertir de ella, cumpliendo así, una función disuasoria frente a posibles problemas. Por ejemplo: La intrusión de personas. Inicio de fuego. El desbordamiento de un tanque. La presencia de agentes tóxicos. Cualquier situación que sea anormal para el usuario. . Son capaces además de reducir el tiempo de ejecución de las acciones a tomar en función del problema presentado, reduciendo así las pérdidas. FUNCIONAMIENTO Una vez que la alarma comienza a funcionar, dependiendo del sistema instalado, este puede tomar acciones en forma automática. Por ejemplo: Si se detecta la intrusión de una persona a un área determinada, mandar un mensaje telefónico a uno o varios números. Si se detecta la presencia de humo, calor o ambos, mandar un mensaje telefónico a uno o varios números o accionar la apertura de rociadores en el techo, para que apaguen el fuego. Si se detecta la presencia de agentes tóxicos en un área, cerrar las puertas para que no se expanda el problema. Para esto, la alarma tiene que tener conexiones de entrada, para los distintos tipos de detectores, y conexiones de salida, para activar otros dispositivos que son los que se ocupan de hacer sonar la sirena, abrir los rociadores o cerrar las puertas. Todos los sistemas de alarmas traen conexiones de entrada para los detectores y por lo menos una de salida para la sirena. Si no hay más conexiones de salida, la operación de llamar a un número, abrir el rociador o cerrar las puertas deberá ser realizada en forma manual por un operador. Uno de los usos más difundidos de un sistema de alarma es advertir el allanamiento en una vivienda o inmueble. Los equipos de alarma pueden estar conectados con una Central Receptora, también llamada Central de Monitoreo, con el propietario mismo (a través de teléfono o TCP/IP) o bien simplemente cumplir la función disuasoria, activando una sirena que funciona a unos 90 db (la potencia de la sirena estará regulada por las distintas leyes de seguridad del Estado o región correspondiente).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

134

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Para la comunicación con una Central Receptora de Alarmas, se necesita de un medio de comunicación, como pueden serlo: una línea telefónica RTB o una línea GSM, un transmisor por radiofrecuencia llamado Trunking o mediante transmisión TCP/IP que utiliza una conexión de banda ancha ADSL y últimamente servicios de Internet por cable CableModem.

PARTES DE UN SISTEMA DE ALARMA Un sistema de alarma se compone de varios dispositivos conectados a una central procesadora: CENTRAL PROCESADORA: es la CPU del sistema. En ella se albergan la placa base , la fuente y la memoria central. Esta parte del sistema es la que recibe las diferentes señales que los diferentes sensores pueden emitir, y actúa en consecuencia, disparando la alarma, comunicándose con la central por medio de un modem, etc. Se alimenta a través de corriente alterna y de una batería respaldatoria, que en caso de corte de la energía, le proporcionaría una autonomía al sistema de entre 12 horas y 3 días (dependiendo de la capacidad de la batería).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

135

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES TECLADO: es el elemento más común y fácil de identificar en una alarma. Se trata de un teclado numérico del tipo telefónico. Su función principal es la de permitir a los usuarios autorizados (usualmente mediante códigos preestablecidos) armar (activar) y desarmar (desactivar) el sistema. Además de esta función básica, el teclado puede tener botones de funciones como: Emergencia Médica, Intrusión, Fuego, etc. Por otro lado, el teclado es el medio más común mediante el cual se configura el panel de control. GABINETE DE SIRENA EXTERIOR: es el elemento más visible desde el exterior del inmueble protegido. Se trata de una sirena con autonomía propia (puede funcionar aún si se le corta el suministro de corriente alterna o si se pierde la comunicación con la central procesadora) colocada dentro de un gabinete protector (de metal, policarbonato, etc.). Puede tener además diferentes sistemas luminosos que funcionan en conjunto con la disuasión sonora. DETECTORES DE MOVIMIENTO (PIR):

son sensores que detectan cambios de temperatura y movimiento. Si estos sensores detectan movimiento estando el sistema conectado, dispararán la alarma. Existen detectores regulados para no detectar mascotas, tales como perros y gatos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

136

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

DETECTORES MAGNÉTICOS: se trata de un sensor que forma un circuito cerrado por un iman y un contacto muy sensible que al separarse, cambia el estado (se puede programar como NC o NA) provocando un salto de alarma. Se utiliza en puertas y ventanas, colocando una parte del sensor en el marco y otra en la puerta o ventana misma.

SENSOR MAGNETICO PASIVO La presente invención se refiere a un sensor de posición magnético pasivo, que consta de un sustrato con una red de resistencias incluida en dicho sustrato, así como de una estructura de contactos que esta asignada a dicha red de resistencias y puede desviarse con la acción de un dispositivo de imán, caracterizado porque se crea una unión eléctrica entre la red de resistencias y la estructura de contactos que depende de la posición del dispositivo de imán. Para crear un sensor de posición que presente una alta resolución, sufra poco desgaste y tenga un diseño fácil de construir, la estructura de contactos se realiza como estructura de resortes de contactos (8) y los puntos de unión de la red de resistencias (2) se unen con superficies de contacto que también están acogidas en el sustrato (1), en donde la estructura de resortes de contactos (8) se dispone en

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

137

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES una distancia constante con respecto a las superficies de contacto (4) que entran en contacto con la estructura de resortes de contactos (8) debido a la acción del dispositivo de imán (11), en donde al menos las superficies de contacto (4) y la estructura de resortes de contactos (8) están encerradas en una carcasa hermética (1, 12) y el dispositivo de imán (11) puede moverse por fuera de la carcasa hermética (1, 12) y en donde se emite una señal de salida escalonada en la estructura de resortes de contactos (8) que depende de la posición del dispositivo de imán (11).

SENSORES INERCIALES O SISMICOS: Están preparados para detectar golpes sobre una base. Se colocan especialmente en cajas fuertes, también en puertas, paredes y ventanas. Detectan el intento de forzar su apertura.

DETECTORES DE ROTURA DE CRISTALES: Son detectores microfónicos, activados al detectar la frecuencia aguda del sonido de una rotura de cristal.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

138

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LAPA (DETECTOR TERMOVELOCIMETRICO): Elemento adherido a una caja fuerte. Advierte de un posible butrón o intento de sabotaje de la misma. Adopta el nombre de termovelocimetrico dado que en su interior alberga tres tipos de detectores seriados, uno de cambio de temperatura, un sísmico, y uno de movimiento.

DETECTOR PERSONAS CAÍDAS (HOMBRE MUERTO): Elemento inalámbrico que permite detectar desvanecimientos o caídas de personas solas.

ALARMAS ANTIROBOS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

139

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES SISTEMAS CON MONITOREO generalmente funcionan de la siguiente manera: El sistema de seguridad percibe algo. El sistema de seguridad espera unos 30 a 45 segundos para que el propietario tenga la oportunidad de desactivar el sistema y evitar falsas alarmas. En caso de que la alarma no se haya desactivado, el sistema de seguridad le envía un mensaje a la compañía de monitoreo a través de las líneas telefónicas. La compañía de monitoreo recibe el mensaje y verifica la alarma, generalmente lo hace realizando una llamada telefónica a la vivienda. Si no responden o no reciben la contraseña correcta, llaman a la policía. La policía responde.

SISTEMAS SIN MONITOREO generalmente cuentan con alarmas en la propiedad y/o luces intermitentes. Este sistema depende de los vecinos para que llamen a la policía. Los vecinos o transeúntes nunca deben investigar una alarma por su cuenta. Con un sistema sin monitoreo, lo ideal es contar con una combinación de luces estroboscópicas y alarmas. Deben estar ubicadas en la fachada de la vivienda y en un punto que sea tan difícil de acceder como sea posible. Lo ideal es consultar con sus vecinos acerca de la instalación y colocar la sirena y la luz intermitente en un lugar de la vivienda que sea fácil de divisar.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

140

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES LO QUE SE DEBE TENER EN CUENTA Los ladrones saben que la mayoría de los sistemas de seguridad suenan primero dentro de la vivienda y luego la alarma se trasmite a ubicaciones remotas a través de las líneas telefónicas. La mayoría de las líneas telefónicas generalmente están expuestas en el exterior de la vivienda en una ubicación de fácil acceso donde se pueden cortar los cables. En caso de que se corte la línea telefónica, el sistema de alarma de seguridad no puede notificar a la estación de monitoreo central sobre el robo. Si la línea telefónica se extiende bajo tierra hasta llegar al interior de la vivienda (con la caja de empalme principal de teléfono dentro de la vivienda), el ladrón no puede tocar la línea telefónica hasta después de haber ingresado a la vivienda. Contar con una línea telefónica protegida para su hogar es una buena idea disponga o no de un sistema de alarma de seguridad. Recuerde: los sistemas de seguridad no impiden que los ladrones irrumpan en las viviendas. Un buen plan de seguridad debería incluir ventanas, puertas y cerraduras resistentes y buenos hábitos de seguridad.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

141

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

THERMA ELÉCTRICA Es un electrodoméstico que nos proporciona agua caliente, dispositivo termodinámico que utiliza energía para elevar la temperatura del agua. Entre los usos domésticos y comerciales del agua caliente están la limpieza, las duchas, o lavandería CALENTADORES DE PUNTO Estos calentadores son unidades pequeñas, instaladas a poca distancia del lugar donde se requiere el agua caliente. Son alimentados con electricidad y se activan automáticamente por flujo o manualmente con un interruptor. Su uso se reduce a unas pocas aplicaciones comerciales o domésticas. Por ejemplo instalados directamente a lavamanos o duchas (regaderas) de punto, comunes en viviendas económicas en países de clima templado. Tienen un reducido consumo eléctrico van desde 1500 a 5000 W. Solo tienen un uso práctico en países de clima templado, dada su baja capacidad de calentamiento.

.

CALENTADORES DE ACUMULACIÓN Estos calentadores son los más económicos de explotación; poseen un tanque donde acumulan el agua y la calientan hasta alcanzar una temperatura seleccionada en su termostato. La capacidad de su depósito es muy variable y va desde los 15 litros hasta modelos de 1000 L.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

142

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Utilizan como energía gas natural, gas propano (GLP), electricidad, carbón, luz solar, madera o kerosén. Para la selección del tamaño se debe considerar la cantidad de agua caliente que se pueda requerir en determinado momento, la temperatura de entrada del agua y el espacio utilizable. Estos calentadores tienen la ventaja de suministrar agua caliente a temperatura constante por tantos litros como casi la totalidad de depósito. Además admite que se abran varios grifos a la vez sin que se vea afectada la temperatura del agua que surte lo que no ocurre en los calentadores instantáneos. Su desventaja está en el tamaño de su depósito si está mal elegido, pues si se agotase el agua caliente acumulada puede pasar un rato largo antes de que se recupere la temperatura, lo cual depende también de la energía utilizada. Pues tendrá mucho que ver el aislamiento que se pone no debe dejar pasar mucho el calor. PARTES DE UNA TERMA ELÉCTRICA DE ACUMULACIÓN FUNDA: lamina protectora de fierro con revestimiento de pintura anticorrosiva TERMOMETRO: el termómetro que lleva incorporado nos permite conocer a que temperatura se encuentra el agua interiormente, está unida al tanque. ANODO DE ZINC: ánodo que evita la oxidación o corrosión del tanque. AISLAMIENTO: permite conservar por más tiempo el agua caliente (evita que el calor se disipe por el ambiente).Por condiciones ambientales es generalmente de poliuretano ecológico. LUZ PILOTO: nos indica que la maquina esta energizada. ORIFICIO ANTIRRETORNO: apertura de la tubería que evita que el agua retorne (sistema sifón) en caso de poca o ninguna presión el tanque no puede vaciarse por sifones. Pues ya no es necesario válvula Check o anti retorno. TANQUE: Es la parte voluminosa de la terma está compuesto de fierro galvanizado de inmersión en caliente. TERMOSTATO: Dispositivo electrónico o mecánico que a una cierta temperatura abre el circuito y apaga el electrodoméstico. RESISTENCIA: es una resistencia tubular que varía en 1500 a 5000 vatios. Parte primordial de la terma porque es la que proporciona el calor, también de ella depende la potencia del electrométrico y el consumo de energía.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

143

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES SALIDA DE AGUA CALIENTE: tubo galvanizado TUBERIA DE DRENAJE: es la tubería de drenaje que permite lavar, desinfectar o dar mantenimiento a la terma. INGRESO DE AGUA FRIA tubo galvanizado interiormente curvado y con un orificio que evita el retorno del agua.

MANTENIMIENTO El mantenimiento interno de un calentador está asociado a la calidad de agua que estemos calentando. Aguas con altos contenidos de sales de calcio o magnesio (aguas duras) tienden a obstruir las tuberías de agua caliente con mayor regularidad que las de agua fría. El mantenimiento preventivo está asociado a descalcificadoras o suavizadores de agua. Recientemente aparecieron en el mercando unos suavizadores de agua electrónicos que aseguran evitar la acumulación de sales dentro de la tuberías y hasta logran limpiar la sales ya acumulados por efecto de la erosión.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

144

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Los calentadores de tanque o calderas adicionalmente requieren el vaciado y limpieza de los tanques para extraer los sedimentos acumulados en su interior. La frecuencia de esta limpieza depende de la cantidad de sólidos que contenga el agua que calentamos. Los calentadores de tanque hechos de hierro galvanizado tienden a oxidarse y corroerse. Para evitar esto y alargar la vida de los tanques algunos equipos tienen un ánodo de sacrificio de magnesio o aluminio. El estado de este ánodo debe revisarse como parte del mantenimiento anual. SEGURIDAD Aunque calentar agua lo vemos como un proceso normal y nada peligroso, en realidad sí lo es. El agua al pasar los 100 °C se convierte en vapor, al pasar del estado líquido al gaseoso se expande y requiere más espacio aumentando la presión del envase donde esté contenida. Termostato de seguridad con reinicio manual. Si se calienta agua dentro de un envase herméticamente cerrado, cuando el agua supere los 100 °C, éste explotará. Aunque bajo condiciones normales es muy difícil que un calentador de agua explote, es un hecho que ha pasado antes. Para evitar esto, los calentadores tienen un sistema de control de temperatura y otro de seguridad. El sistema de control de temperatura consiste en un termostato que apaga y enciende el calentador a determinadas temperaturas del agua. Los sistemas más avanzados tienen un sistema de control electrónico, utilizando una termocupla en lugar del termostato, que regula la potencia aplicada al agua. En los calentadores con un segundo termostato de seguridad este está graduado para que se dispare a una temperatura

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

145

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES superior al termostato de control. De esta manera si el termostato de control falla entonces se disparará el termostato de seguridad para evitar que la temperatura se eleve por encima de los 100 °C. Una vez que se dispara el termostato de seguridad el calentador no volverá a funcionar hasta que se le reinicie de manera manual, de esta manera nos veremos obligados a cambiar o reparar el termostato de control.

El sistema de seguridad consiste en una válvula de alivio de presión y un segundo termostato en algunos casos. La válvula de alivio libera la presión permitiendo que el agua o el vapor salgan del tanque si la presión interna aumenta de manera peligrosa.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

146

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTOR HORARIO E l interruptor horario permite encender y apagar (abrir y cerrar circuito) automáticamente distintos tipos de equipos eléctricos mediante programas diarios o semanales. El interruptor horario puede ser utilizado para programar el control de calentadores eléctricos termas, hervidores, pre calentadores, lámparas letreros luminosos, equipos de transmisión de señales, etc. FUNCIONAMIENTO El interruptor consta de de dos tres terminales uno es el común, y los demás son dos interruptores el primero siempre estará abierto y el segundo siempre cerrado. Según la configuración los interruptores cambiaran de estado independientemente, de esta manera encenderá o apagara otros equipos. PARTES  BORNES DE ALIMENTACIÓN. Son dos bornes o terminales por el cual se alimenta el equipo electrónico o generalmente 24 V alterno o continuo o en algunos caso 220 V  BORNE COMÚN en borne común es cuyo terminal que siempre estará fijo. no cambiara para de estado para nada. En este terminal se debe conectar siempre una línea.  BORNE NORMALMENTE CERRADO este terminal cambia de posición a la hora en que está programado el equipo de cerrado a abierto. Ejemplo si una lámpara siempre esta encendida y queremos que se apague a cierta hora debemos conectar en este borne.  BORNE NORMALMENTE ABIERTO este terminal siempre estará abierto por lo tanto cuando se programe una hora se cerrara y encenderá cualquier elemento electro o electrónico. Ejemplo si deseamos que nuestro equipo ,TV, o computadora de prenda a una hora determinada de forma automática debemos conectar en este borne.  PANTALLA LCD, es un monitor en el cual se puede apreciar la hora y las opciones de programación.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

147

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES  BOTONES DE PROGRAMACIÓN no ayudamos de estos botones para programar o igualar la hora. TIPOS DE INTERRUPTORES HORARIOS o interruptor horario analógico o interruptor horario digital

EL TEMPORIZADOR

Un temporizador es un aparato mediante el cual, podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico pasado un tiempo desde que se le dio dicha orden. El temporizador es un tipo de relé auxiliar, con la diferencia sobre estos, que sus contactos no cambian de posición instantáneamente. Un temporizador puede utilizarse también como un simulador de presencia, permitiendo que un aparato electrónico (cómo una radio o una luz) permanezca encendido durante un tiempo predeterminado la conexión Es igual a los interruptor horario

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

148

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESQUEMAS DE INSTALACION DE EQUIPOS CONTROLADOS POR INTERUPTOR HORARIO

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

149

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

150

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ESCALAS DE TEMPERATURA La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos. BREVE HISTORIA DE LA TEMPERATURA En 1967 se adoptó la temperatura del punto triple del agua como único punto fijo para la definición de la escala absoluta de temperaturas y la separación centígrada de la escala Celsius. El nivel cero quedaba a -273,15 K del punto triple y se definía como el cero absoluto o 0 K. Esta escala sustituyó a la escala centígrada o Celsius al definir el cero como el punto más bajo posible e inalcanzable en la práctica. A la temperatura del cero absoluto no hay movimiento y desde él no se puede sacar calor. En ese estado todo el movimiento atómico y molecular se detiene, es la temperatura más baja posible. Todos los objetos tienen una temperatura más alta que el cero absoluto y por lo tanto emiten energía térmica o calor. El espacio interestelar casi vacío tiene temperatura ligeramente superior al 0 K. ESCALA CELSIUS La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC). ESCALA FAHRENHEIT La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF). ESCALA DE KELVIN

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

151

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).

En este esquema comparativo puedes ver las escalas más importantes: CÓMO CONVERTIR TEMPERATURAS A veces hay que convertir la temperatura de una escala a otra. A continuación encontrará cómo hacer esto. La escala Celsius y la escala Kelvin tienen una transformación muy sencilla: Grados K=273.15 + grados C En la transformación de grados centígrados a grados Fahrenheit debes tener en cuenta que cada grado centígrado vale 1,8 ºF (0 - 100 en la escala centígrada equivale a 32 - 210 en la escala Fahrenheit). Por lo tanto debes multiplicar los grados centígrados por 1,8 que equivale a 9/5. Como el cero Celsius corresponde al 32 Fahrenheit debes sumar 32:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

152

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Grados F= (9/5)*grados C + 32 Para la transformación inversa se despeja y queda: Grados C= (5/9)*(grados F-32)

1 2 3 4 5 6

PARA CONVERTIR DE:

USAR LA FORMULA:

ºC a ºF ºF a ºC K a ºC ºC a K ºF a K K a ºF

ºF = ºC x 1.8 + 32. ºC = (ºF-32) ÷ 1.8. ºC = K – 273.15 K = ºC + 273.15. K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15. ºF = 1.8 (K – 273.15) + 32.

EFECTOS DE LA TEMPERATURA SOBRE EL VALOR DE RESISTENCIA El resistor varía su valor cuando la temperatura cambia, es por este motivo que el circuito que contenga estos elementos debe funcionar en ambientes donde la temperatura sea normal y constante. Si no fuera así y la temperatura en el lugar donde está el elemento variara a una temperatura que se conoce, entonces se puede obtener el nuevo valor de la resistencia Este nuevo valor de resistencia a una nueva temperatura, conociendo el valor de la resistencia a una temperatura dada se obtiene utilizando la siguiente fórmula: Rtf = Rto x [1+ α (tf - to)] Donde: - Rtf = resistencia final a la temperatura tf, en ohmios - Rto = resistencia inicial a la temperatura to, en ohmios - α = coeficiente de temperatura (ver la tabla siguiente) - tf = temperatura final en °C - to = temperatura inicial en °C

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

153

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES TABLA DE COEFICIENTES DE VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA POR GRADO DE TEMPERATURA Material

Α

Material

Α

Aluminio

0.0039

Plata

0.0038

Manganita

Nulo

Estaño

0.0042

Advance

0.00002

Platino

0.0025

Mercurio

0.00089

Hierro

0.0052

Bronce Fosforoso

0.002

Plomo

0.0037

Nicromio

0.00013

Kruppina

0.0007

Carbón

0.0005

Tungsteno

0.0041

Níquel

0.0047

Latón

0.002

Niquelina

0.0002

Wolframio

0.0045

Cobre

0.00382

Oro

0.0034

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

154

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

LA LEY DE POUILLET La Ley de Pouillet establece que la cantidad de corriente eléctrica transportada a través de un conductor es proporcional al tiempo y a la intensidad de la propia corriente, bajo la relación:

UNIDADES DE CANTIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA Cuando la intensidad I viene expresada en amperios y el tiempo t en segundos, la cantidad de electricidad Q queda expresada en CULOMBIOS. Si el tiempo está expresado en horas, la cantidad de electricidad aparece en AMPERIOS /HORA. Siendo un amperio por hora equivalente a 3600 culombios. AMPERIOS/HORA = 3600 culombios

Menor cantidad corriente

Mayor cantidad de corriente

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

155

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PRIMEROS AUXILIOS ANTE QUEMADURAS En general y por suerte, las quemaduras, en un 90% de los casos son simplemente quemaduras de primer grado, que requieren un tipo de cuidado, pero el otro 10% requiere un cuidado distinto. QUEMADURAS DE PRIMER GRADO Lo más adecuado sería, después de quitarle, en caso de que sea necesario, la ropa que lleve en la zona quemada, anillos u otros objetos, siempre que la piel no se haya roto, dejar correr el agua fría durante unos minutos. También se pueden utilizar compresas frías o cualquier sistema que enfríe el área. No se debe poner hielo.

Para evitar cualquier tipo de infección, no se debe aplicar ninguna pomada ni grasa. .Cubrir la quemadura con una venda estéril o una tela, siempre limpia, y sin presionar la zona. Si la quemadura ha afectado a los dedos de las manos o de los pies, deberemos separar cada uno antes de poner la venda. Para disminuir el dolor, se puede administrar acetaminofeno o ibuprofeno. Si en 48 horas notamos un aumento del dolor, infección o fiebre, acudiremos a un centro hospitalario.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

156

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

QUEMADURAS DE SEGUNDO Y TERCER GRADO SI UNA PERSONA SE HA PRENDIDO FUEGO, lo primero que tiene que hacer es tumbarse y dar vueltas para apagar las llamas, echarle por encima un abrigo o una manta o cualquier cosa que apague el fuego, después quitarle la ropa u objetos que tenga por la quemadura, menos la que esté pegada o la que le cueste trabajo, antes de que se hinche por la herida. Solicite inmediatamente ayuda médica.

SI ES UNA QUEMADURA POR ELECTRICIDAD, deberá lavar la quemadura con mucha agua, que no esté fría, durante 5 minutos aproximadamente. Si quemadura es grande, puede utilizar la bañera o una manguera de jardín, etc. No debe quitarle la ropa en un primer momento, esto lo

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

157

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES hará mientras lava la quemadura. Si la quemadura es pequeña, lave durante otros 20 minutos la quemadura y coloque una gasa o una venda estéril. Solicite inmediatamente ayuda médica.

SI ES UNA QUEMADURA POR SUSTANCIAS QUÍMICAS. en la boca o en los ojos,se necesita un lavado completamente con agua y acto seguido una evaluación inmediata del médico. Mientras la asistencia médica llega, debe mantener a la víctima acostada con la quemadura elevada, y no reventar ninguna ampolla. Si la víctima se encuentra en estado de shock, le elevaremos los pies a unos 30 cm y la cubriremos, pero si tiene o sospechamos que tiene alguna lesión en el cuello, cabeza, espalda, piernas o simplemente la víctima está incomoda, no la colocaremos en esta posición. Procuraremos no respirar o toser sobre la quemadura, y tampoco soplar ni tocar las ampollas o la piel muerta.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

158

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PRIMEROS AUXILIOS ANTE DESCARGAS ELÉCTRICAS Cualquier lesión debida a la electricidad es potencialmente grave, tanto si se ha producido por alta tensión como por la tensión doméstica de 220 voltios. La electricidad se extiende a todos los tejidos del cuerpo y llega a causar daños profundos y generalizados, aun cuando exteriormente la piel no muestre más que una pequeña señal en el punto de contacto con la corriente. Una instalación de un aparato eléctrico en mal estado puede producir descargas eléctricas.

Esto se da por que el cuerpo actúa como intermediario entre el conductor eléctrico y la tierra, pasando la corriente por todos los tejidos y causando las lesiones a los mismos, pudiendo llegar a ocasionar la muerte por paro cardiorrespiratorio. El shock que produce en el individuo la corriente eléctrica, que entra y sale del cuerpo, puede derribarlo, provocarle la pérdida de conciencia o incluso cortarle la respiración e interrumpir los latidos cardíacos. IMPORTANTE Si la electrocución se da por baja tensión (110-220 volts) es necesario que la victima toque al conductor para que se genere el daño, por el contrario, si es de alta tensión (más de 1000 volts), no es necesario el contacto directo, ya que antes de que llegue a tocarlo, salta espontáneamente un arco eléctrico y se produce la electrocución. ( por ej. En tubos de imagen presentes en televisores, monitores de PC, carteles luminosos, luces de neón, todos estos a su vez pueden mantener tensiones entre los 4000 y 17000 volts, aun luego de desconectados). La primera medida a tomar ante un accidente de esta naturaleza es interrumpir de inmediato el paso de la corriente, ya sea desconectando el conductor causante de la descarga, cerrando el

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

159

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES interruptor del contador o mediante el dispositivo diferencial, y luego atender a la víctima. Si no se hiciera así, ésta podría estar "activada" y cualquiera que la tocase recibirá una nueva descarga. Esto no es aplicable a los heridos por el rayo, que pueden recibir atención inmediata sin riesgos. si la electrocución se ha producido en una línea de alta tensión, es imposible portar los primeros auxilios a la víctima y muy peligroso acercarse a ella a menos de veinte metros. En estos casos, lo indicado es pedir ayuda a los servicios de socorro y solicitar a la compañía que corte el fluido eléctrico. MODO DE ACTUAR Los cuidados que deberán prodigarse al accidentado por electrocución tienen un orden de prioridad distinto, según la causa que haya producido el accidente, ya sea en plena naturaleza, por la acción de un rayo, o en el hogar por contacto con un punto deficiente de la instalación eléctrica. ACCIDENTADO EN PLANTA Si el accidente se ha producido por efectos de la corriente eléctrica, deberán tomarse las siguientes precauciones: Desconectar la corriente, maniobrando en los interruptores de la sección o en los generales de la fábrica o edificio. Si no se puede actuar sobre los interruptores, aislarse debidamente (usando calzado y guantes de goma, o subiéndose sobre una tabla). Si el accidentado queda unido al conductor eléctrico, actuar sobre este último, separándole la víctima por medio de una pértiga aislante. Si no tiene una a mano, utilizar un palo o bastón de madera seca. Cuando el lesionado quede tendido encima del conductor, envolverle los pies con ropa o tela seca, tirar de la víctima por los pies con la pértiga o el palo, cuidando que el conductor de corriente no sea arrastrado también. Para actuar con mayor rapidez, cortar el conductor eléctrico a ambos lados de la víctima, utilizando un hacha provista de mango de madera. En alta tensión, suprimir la corriente a ambos lados de la víctima, pues si no, su salvación será muy peligrosa. Si no puede hacerlo, aislarse tanto de los conductores como de tierra, utilizando guantes de goma, tarimas aislantes, pértigas, etc.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

160

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Si el accidentado hubiera quedado suspendido a cierta altura del suelo, prever su caída, colocando debajo colchones, mantas, montones de paja o una lona. Tener presente que el electrocutado es un conductor eléctrico mientras a través de él pase la corriente. TRATAMIENTO Una vez rescatada la víctima, atender rápidamente a su reanimación. Por lo general, el paciente sufre una repentina pérdida de conocimiento al recibir la descarga, el pulso es muy débil y probablemente sufra quemaduras. El cuerpo permanece rígido. Si no respira, practicarle la respiración artificial rápidamente y sin desmayo. Seguramente sea necesario aplicarle un masaje cardíaco, pues el efecto del “shock” suele paralizar el corazón o descompasar su ritmo. El paro cardio-respiratorio se puede producir: DESMAYOS POR DESCARGA ELÉCTRICA RECUERDE: Cada segundo que el accidentado esté en contacto con la corriente eléctrica merman sus probabilidades de sobrevivir. 1.- Rompa el contacto de la víctima con le cable o hierro electrificado en la forma más rápida posible, pero que no encierre peligro. 2.- Si el accidente ocurre en casa, desconecte el enchufe o el interruptor principal de la casa. 3.- Si ocurrió en el exterior, use un palo o una rama secos. 4.- Empleando un palo seco (nunca una varilla metálica), una cuerda seca o ropa seca, retire el cable de la víctima o aparte a esta del cable. 5.- Cerciórese de estar pisando una superficie seca y sólo utilice materiales secos, no conductores de electricidad. 6.- No toque al accidentado hasta que este deje de estar en contacto con la corriente ELÉCTRICA. 7.- Luego examínelo para ver si respira y tiene pulso. 8.- En caso necesario aplique la respiración artificial de boca a boca o la resucitación cardiopulmonar. 9.- Busque auxilio médico.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

161

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 10.- Si es necesario mover de nuevo al accidentado, antes cerciórese de que el accidente no le ha producido fracturas o heridas internas. (Véase como mover a una persona herida)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

162

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES A LA ESPERA DE LA AYUDA MEDICA, SIGA ESTOS PASOS Mire primero. No toque. La persona puede todavía estar en contacto con la fuente eléctrica. Tocar la persona puede pasar la corriente a través de usted. Apague la fuente de electricidad si es posible. Si no, mueva la fuente lejos de usted y la persona afectada, utilizando un objeto de cartón, plástico o madera. Comprobar signos de circulación (respiración, tos o movimiento). Si no, comience la resucitación cardiopulmonar (CPR) inmediatamente. Evitar choques. Sentar a la persona y, si es posible, la posición de la cabeza ligeramente más baja que el tronco, con las piernas elevadas. PRECAUCIÓN No toque a la persona con sus propias manos si él o ella todavía está en contacto con la corriente eléctrica. No se acerque a los cables de alta tensión hasta que el poder está apagado. Mantente por lo menos 20 pies de distancia – si los cables están más lejos y saltan chispas. No mueva a una persona con una lesión eléctrica a menos que la persona está en peligro inmediato.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

163

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

164

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES CONTADOR DE ENERGÍA MONOFÁSICA Y TRIFÁSICA El medidor de energía eléctrica es un aparato que contabiliza la energía en las líneas y redes de corriente alterna, tanto monofásicas y trifásicas. De los diferentes tipos de medidores de energía eléctrica para corriente alterna, el medidor de inducción es el de mayor aplicación en las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios FUNCIONAMIENTO Un medidor de energía tipo inducción está constituido por un núcleo de chapa magnética en el que van montados dos bobinas, una en serie con el conductor por el que circula la corriente principal, y que se denomina bobina de intensidad ( ó corriente), y otra en bobina en derivación sobre los dos conductores, denominada bobina de tensión. Los flujos magnéticos producidos por ambas bobinas están desfasadas 90º y actúan sobre un disco rotórico de aluminio. Estos flujos producen pares de giros, que a su vez provocan un movimiento de rotación del disco de aluminio a una velocidad angular proporcional a la potencia. El disco de aluminio es, además, frenado por un imán (freno de corrientes parásitas) de tal forma que la velocidad angular del disco sea proporcional a la carga. El aparato está completado por un registrador, que mediante un sistema de transmisión indica los kilovatios-hora consumidos. Estructura El medidor está constituido por las siguientes partes: 1. Bobina de Tensión 2. Bobina de Intensidad 3. Imán de frenado 4. Regulación fina 5. Regulación gruesa 6. Disco 7. Sistema de Transmisión 8. Terminales de conexión

La representación esquemática de la estructura de un medidor de inducción, se visualiza a continuación en la siguiente figura:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

165

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

1_Bobina de tensión. 2_Bobina de intensidad. 3_Imán de frenado. 4_Tornillo de regulación gruesa. 5_Abrazadera. 6_Bloqueo marcha inversa. 7_Angulo marcha inversa. 8_Tornillo para Regulación fina

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

166

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES ESPECIFICACIONES TECNICAS En la placa de características de un medidor de energía se indica: CORRIENTE NOMINAL (In): corriente para la cual el medidor es diseñado y que sirve de referencia para la realización de ensayos y verificaciones. También se la conoce como corriente básica. CORRIENTE MÁXIMA (Imáx): es la intensidad límite, es decir, el máximo amperaje que puede ser conducido en régimen permanente por la corriente del medidor, sin que su error porcentual y temperatura admisible sean superados. Este valor de la corriente límite se indica entre paréntesis detrás de la corriente nominal In(Imax); por ejemplo: 10 (20) A, 10(40) A, 15(60) A,15 (100)A., etc. TENSIÓN NOMINAL: Tensión para la cual el medidor es diseñado y sirve de referencia para la realización de pruebas. Se debe indicar que los medidores electrónicos se diseñan con un rango de tensión sin que se vea afectado su precisión. CONSTANTE DEL DISCO (K ): expresada en Wh/revolución, es el número de vatios-hora h

correspondientes a una revolución o vuelta completa del disco. Expresada en revolución/Kwh, es el número de revoluciones correspondiente a un KW-h que debe dar el disco. En medidores electrónicos, esta constante viene expresada en Wh/pulso. CLASE DE PRECISIÓN: Es el valor máximo del error de medición expresado en porcentaje para el cual fue diseñado el medidor dentro del rango 10% de corriente nominal y su corriente máxima. TIPOS DE SERVICIO EN BAJA TENSION  SERVICIO MONOFÁSICO DOS HILOS. Es aquel que se suministra desde un transformador monofásico, mediante dos conductores, un activo (fase) y un neutro. Tensión nominal 120 ó 220 Voltios.  SERVICIO MONOFÁSICO TRES HILOS. Es el suministrado desde un transformador monofásico, empleando 3 conductores, dos activos (fases) y un neutro (derivado desde el centro del bobinado secundario). Tensión nominal 120/240 Voltios  SERVICIO BIFÁSICO TRES HILOS. Es el suministro desde un transformador trifásico o un banco de tres transformadores monofásicos conectados en estrella (aterrado) en el lado secundario, empleando 3 conductores, dos activos (fases) y un neutro. Tensión nominal

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

167

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 120/208 ó 127/220 Voltios  SERVICIO TRIFÁSICO CUATRO HILOS DELTA. Es el suministrado desde un banco de 2 ó 3 transformadores monofásicos conectados en triángulo en el lado secundario, empleando 4 conductores, tres activos y un neutro (éste último derivado del centro del bobinado secundario de uno de estos transformadores), con la restricción de que uno de los conductores activos no podrá ser utilizado para servicio monofásico. Tensión nominal 110/220 Voltios.  SERVICIO TRIFÁSICO CUATRO HILOS ESTRELLA. Es el suministro desde un transformador trifásico o un banco de tres transformadores monofásicos conectados en estrella (aterrado) en el lado secundario, empleando cuatro conductores, tres activos y un neutro. Tensión nominal 120/208 ó 127/220 Voltios TIPOS DE MEDIDORES DE ENERGÍA ACTIVA DE ACUERDO AL TIPO DE CONSTRUCCIÓN: De acuerdo a la tecnología de construcción, los medidores serán: Electromecánicos, y Electrónicos. DE ACUERDO A LAS CONEXIONES INTERNAS: De acuerdo a las conexiones internas, los medidores serán: Concéntricos, y Excéntricos MEDICIÓN DE POTENCIAS TRIFÁSICAS: ESTRELLA O EN Y Para un sistema trifásico en estrella ó Y, utilizaremos 3 vatímetros, en los que cada uno de ellos se medirá la corriente de fase y el voltaje fase-neutro.

TRIANGULO O DELTA

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

168

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Para medir la potencia trifásica de un sistema en delta, utilizaremos el método de los 2 vatímetros, en los que se medirá la corriente de fase y el voltaje fase-fase, una de las fases hará de común

ESQUEMA DE MEDIDOR TRIFASICO

SELECCIÓN DE ACOMETIDA Y MEDIDOR. El primer paso para la selección adecuada de acometida, medidor y protección será la inspección de campo en la cual se especificarán el tipo de servicio disponible, la potencia instalada, el nivel de servicio disponible y voltaje requerido por el cliente. CALCULO DE POTENCIA INSTALADA Supongamos que tenemos cierto tipo de domicilio:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

169

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES • 20 Lámparas incandescentes • 30 toma corrientes • 1 Cocina eléctrica • 1 Calentador de agua • 1 Refrigeradora • 1 Plancha • 5 Televisores. • 4 Radios EQUIPOS ELÉCTRICOS

CANTIDAD POTENCIA UNITARIA (W)

POTENCIA UNITARIA TOTAL (W).

Lámpara Incandescente Toma corriente Cocina eléctrica Calentador de agua Refrigeradora Plancha Televisor Radio TOTAL

20 30 1 1 1 1 5 4

2000 6000 5000 3000 500 1000 1250 800 19 550 W = 19.55KW

100 200 5000 3000 500 1000 250 200

CALCULO DE DEMANDA DEL DOMICILIO la demanda será el porcentaje de que se consume de la carga que corresponde a cada domicilio Demanda = 0,60 Demanda = 0,60

Carga Instalada 19.550 = 11.730 W (11,73 KW)

CALCULO DE INTENSIDAD DE CARGA Para determinar la intensidad de la carga, utilizaremos la siguiente ecuación:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

170

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES VALORES DE CONSTANTE K K=1 Servicios monofásico 2 hilos K=2 Servicios monofásico y bifásico de 3 hilos K=3 Servicio trifásico 3 hilos Servicio trifásico 2 hilos K=

El tipo de servicio a ser entregado en función de la carga instalada, se recomienda escogerlo en función de la tabla 2: TIPO DE SERVICIO Y MEDIDOR DE ACUERDO A LA CARGA INSTALADA CARGA INSTALADA (W) 0 – 6 000 6 000 - 15 000 15 000 – 45 000 45 000 – 60 000 60 000 – 250 000 250 000 - Superior

TIPO DE SERVICIO

MEDICION

MEDIDOR

Monofásico 2h Mono o bifásico 3h Mono o bifásico 3h Trifásico 3h o 4h Trifásico 3h o 4h Trifásico 3h o 4h

Directa Directa Directa Semidirecta Semidirecta indirecta

Monofásico 2h Mono o bifásico 3h Mono o bifásico 3h XX/5A Trifásico 3h o 4h Trifásico 3h o 4h XX/5A Trifásico 3h o 4h XX/120V XX/5A

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

171

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

TABLEROS ELÉCTRICOS Es la parte principal de la instalación en el mismo se encuentran todos los dispositivos de seguridad y maniobra de los circuitos eléctricos de la instalación, consiste en una caja donde se montan los interruptores automáticos respectivos cortacircuitos y fusibles y el medidor de consumo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

172

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES LOS COLORES EN LOS TABLEROS ELECTRICOS La norma IEC 60204-1establece los códigos de los colores correspondientes a los mensajes que deben ser indicados mediante la señalización luminosa Rojo: urgencia acción rápida requerida Amarillo/Naranja: anomalía, chequeo o e intervención requerida Verde: funcionamiento normal (es opcional) Azul: acción obligatoria (acción del operador requerida) Blanco: chequeo (opcional

PARTES Y PIEZAS DE UN TABLERO ELÉCTRICO Láminas ó chapas de hierro ó acero: Envolvente, Soporte, Compartimentos, Caja de Control, Cubículos Barras de Aluminio o de Cobre: Barra colectora o principal, Barra Secundaria o de distribución, Barra de Neutro y Barra de Tierra. Tornillería: Unión de Chapas Exteriores, Fijación de Barras y Fijación de Aisladores.

Otros elementos: Aisladores de Fibra o baquelita, Soportes de de Barras y Aisladores, Cerraduras y Accionamientos, Cableado

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

173

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

AISLADORES ELECTRICOS Los sistemas de tableros de potencia, transformadores, tableros de control y subestaciones así como otro tipo de instalaciones requieren frecuentemente el uso de aisladores de soporte moldeados. En el mercado existen aisladores moldeados de fibra de vidrio con poliester para uso interior con rangos desde 600V hasta 15KV, con altura mínima de 1" hasta 6" de altura. Estos aisladores cuentan con resistencia a la humedad y al calor. Contamos con catálogos con insertos en pulgadas y métricos AISLADORES DE TIPO SOPORTE

P 100 A 11

P 100 B 11

P200 A 11

P 300 A22

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

174

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

P 500 D 45

P 500 B 21

Transformador de alta tensión Tipo Campana para celdas 13.8 Kv Soporte de Línea de tensión 440V AC Terminal Bushing de media tensión para transformadores de 13.8 KVA Cámara Rompe Arco del disyuntor 13.8 Kv Separador de Barra Separador de Barra

P 700 B 11

Separador de Barra de Tablero Para Tableros de Baja y Media Tensión Antialcalino Para ser Utilizados en Cuba Electrolítica de 13.8 Kv Guaya Tensoras Alta Tensión Aislador eléctrico de Barra de 440 V Pértiga tipo Papelón, para alta tensión Barra de 440 V

Separador de Barra

COMPONENTES Y APARATOS ELÉCTRICOS BAJA TENSIÓN: Interruptores Miniaturas, Interruptores de Caja Moldeada y de Potencia, Contactores y Relés de Sobrecarga, Luces Pilotos y Señalización, Equipos de Medición

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

175

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES MEDIA Y ALTA TENSIÓN: Interruptores de Potencia, Seccionadores de fuerza y de tierra, Arrancadores en Media Tensión, Relés de Medición y Protección

CLASIFICACIÓN DE LOS TABLEROS SEGÚN SU FUNCIÓN Ó APLICACIÓN Tablero Residencial ó Centro de Carga (TR) Centro de Distribución de Potencia (CDP) Centro de Fuerza (CDF) Centro de Control de Motores (CCM) Tableros de Distribución (TD) Tableros de Alumbrado (TA) Subestaciones (S/E) Consolas y Pupitres de Mando (CPM) Celdas de Seccionamiento (CSEC)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

176

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CLASIFICACION SEGÚN EL MONTAJE DE COMPONENTES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

177

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SISTEMA FUNCIONAL Consiste en la agrupación de varias unidades modulares que se vinculan e interconectan, dejando claramente visible las diferentes funciones de cada tablero. Esta unidad funcional facilita la realización de un tablero en diversos volúmenes racionalizados en tres componentes principal A- Juegos de barras con sus correspondientes soportes y protectores de acrílico. B- Disposición de protección, maniobra y control. C- Canales de cable de potencia y control

SISTEMA MODULAR La concepción modular del tablero le confiere grandes ventajas caracterizadas por: - Estandarización de componentes constructivos de base. - Intercambiabilidad de los conjuntos. - Posibilidad de modificar parcial o totalmente la disposición de las unidades funcionales, con simples y rápidas operaciones. -Elevada seguridad, tanto en la construcción como en la puesta en servicio, obtenida mediante procesos supervisados permanentemente. La unidad modular cuenta con un sistema de protección metálica o acrílica que impide contactos accidentales directos o indirectos con las partes bajo tensión

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

178

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

DISTRIBUCIÓN DE CABLEADO Esta interconexión exige el uso de barras principales y secundarias que logran una perfecta distribución de energía, simplificando además, el reemplazo eventual de cualquier componente y el balanceo de cargas

TIPOS DE TABLEROS ELECTRICOS De acuerdo con la ubicación en la instalación, los tableros reciben las designaciones siguientes: CAJA O GABINETE INDIVIDUAL DE MEDIDOR: es aquel al que acomete el Circuito de alimentación y que contiene el medidor de energía desde donde parte el circuito principal. Esta caja o gabinete puede contener además, medios de maniobra, protección y control pertenecientes al circuito de alimentación. TABLERO PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN: Es aquel que se conecta a la línea principal y que contiene el interruptor principal y del cual se derivan el (los) circuito (s) secundarios. TABLERO O GABINETE COLECTIVO DE MEDIDORES: Es aquel al que acomete el circuito de alimentación y que contiene los medidores de energía y los circuitos principales. Este tablero puede contener a los dispositivos de maniobra, protección y control pertenecientes al circuito de alimentación y a los interruptores principales pertenecientes a la instalación del inmueble, desde donde parten los circuitos seccionales. En este caso, los cubiles o gabinetes que albergan a los interruptores principales se comportan como tableros principales. TABLERO SECUNDARIO DE DISTRIBUCIÓN: se conecta al tablero principal, comprenden una vasta categoría. UBICACIÓN DE LOS TABLEROS A) LUGAR DE INSTALACIÓN Y GRADO DE PROTECCIÓN IP

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

179

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Los tableros se instalaran en lugares secos, ambiente normal, de fácil acceso y alejados de otras instalaciones, tales como las de agua, gas, teléfono. Etc. Para lugares húmedos, mojados, a la intemperie o polvorientos, los tableros deberán construirse con el grado de protección IP adecuando al ambiente. B) PASILLOS Y ESPACIOS LIBRES DE CIRCULACIÓN. Delante de la superficie frontal del tablero, habrá un espacio libre suficiente para facilitar la realización de trabajos y operaciones, el cual no será menor que un metro. Para el caso en que los tableros necesiten acceso posterior, deberá dejarse detrás del mismo un espacio posterior no menor a 0,7 metros. En los casos en que el tablero tenga puerta posterior, deberá dejarse una distancia, con puerta abierta, de 0,5 m. Se deberá respetar la condición más desfavorable. C) ILUMINACIÓN DE LA SALA El recinto donde se ubicarán los tableros, deberá disponer de iluminación artificial adecuada, para operar en forma segura y efectiva los dispositivos de maniobra, y leer los instrumentos con facilidad. D) INSTALACIÓN EN UN LOCAL ESPECÍFICO Cuando los tableros se instalen en un local especifico, dicho local no podrá ser utilizado para el almacenamiento de tipo alguno de material, con excepción de herramientas y repuestos propios del tablero. Las dimensiones mínimas del local y el número mínimo de salidas estarán de acuerdo con lo indicado en los esquemas de la figura 771.20.A. No existirán desniveles en su piso y su altura mínima desde el punto de vista eléctrico deberá ser de 2.40 m. No obstante deberá cumplirse con los requisitos del código de edificación correspondiente. El nivel de iluminación mínima en el local donde se ubique el tablero será de 200 lux medidos a un metro de nivel del piso, sobre el frente del tablero. Además deberá preveerse un sistema de iluminación de energía autónomo. La puerta del local deberá abrir hacia fuera del mismo, sin impedimento alguno desde el interior, y poseer la identificación en caracteres de fácil lectura a la distancia desde donde se la pueda visualizar.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

180

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTORES DE PROTECCIÓN Los interruptores de protección son un conjunto de de elementos que actúan ante distintos tipos de peligro tanto para la persona como para los equipos eléctricos y electrónicos. Los mas importantes son la llave termo-magnética, porta-fusible, interruptor diferencial INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO Un interruptor termomagnético, o disyuntor termomagnético, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos FUNCIONAMIENTO Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. MAGNÈTICO Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente. TERMICO está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C. Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

181

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección:  el magnético para los cortocircuitos  y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca. El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados en los mismos principios que el descrito. Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si está distribuido. Las características que definen un interruptor termomagnético son el amperaje, el número de polos, el poder de corte y el tipo de curva de disparo (B,C,D,MA). CLASIFICACION POR CAPACIDAD DE CORTOCIRCUITO NOMINA L 1.500 - 3.000 - 4.500 - 6.000 - 10.000 - 15.000 – AmperIios Los más utilizados en instalaciones domiciliaria son los de 3.000 Amper. (Debe conocerse la corriente presunta de cortocircuito para establecer si 3000 A son suficientes).

Corriente Condición Tipo de Inicial ensayo

Límite del tiempo de desconexión y de no desconexión

B, C, D 1.13 ln

Frío *

t>=1h para I =<63A) t>=2h para In =<63A)

B, C, D 1.45 ln

Despues

t>1h para I =<63A)

resultado

Obs.

No Desconexió n

-

Desconexió

Corriente

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

182

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES de 1.13 I

t<2h para In >63A)

n

Frío *

1s< t < 60s /I =<32A) 1s< t < 120s /In >32A)

Desconexió n

-

t >=0,1s

No Desconexió n

Corriente establecida por cierre de un interruptor aux.

Desconexió n

Corriente establecida por cierre de un interruptor aux.

B, C, D 2.55 ln B C D

3 In 5In 10 In

B C D

5 In 10 In 20 In

Frío *

Frío *

t < 0,1s

aumentada en forma continua en 5s

POR DESCONEXIÓN INSTANTÁNEA:

Tipo

Gama

B

Mayor de 3 In hasta e incluyendo 5 In.

C

Mayor que 5 In hasta e incluyendo 10 In.

D

Mayor que 10 In hasta e incluyendo 20 In.

TIPO B En líneas con cargas fuertemente (horno eléctrico) resistivas o con alumbrado fluorescente (de bajas corrientes de conexión) TIPO C En líneas con cargas del tipo de alumbrado y aparatos electrodomésticos (sin preponderancia de motores). TIPO D En caso de circuitos que alimentan motores que pueden arrancar con I corrientes de 6 o 7 veces la In (con cuplas resistentes de arranque importantes). Los tiempos de desconexión son < 0,1seg

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

183

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

184

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

INTERRUPTOR DIFERENCIAL Un interruptor diferencial exponencial, también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que está presente en el tablero de las instalaciones eléctricas con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos. Función que tiene es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando existe una fuga a tierra, con lo que la instalación se desconectará antes de que alguien toque el aparato averiado. En caso de que una persona toque una parte activa, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona.

En la mayoría de los interruptores diferenciales suele haber un pulsador que simula una

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

185

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES fuga hacia tierra y que sirve para comprobar si éste funciona correctamente

FUNCIONAMIENTO En esencia, el interruptor diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie con los conductores de alimentación de corriente y que producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado puede accionar unos contactos. Si nos fijamos en la Figura 1, vemos que la intensidad (I1) que circula entre el punto a y la carga debe ser igual a la (I2) que circula entre la carga y el punto b (I1 = I2) y por tanto los campos magnéticos creados por ambas bobinas son iguales y opuestos, por lo que la resultante de ambos es nula. Éste es el estado normal del circuito

Si ahora nos fijamos en la Figura 2, vemos que la carga presenta una derivación a tierra por la que circula una corriente de fuga (If), por lo que ahora I2 = I1 - If y por tanto menor que I1. Es aquí donde el dispositivo desconecta el circuito para prevenir electrocuciones, actuando bajo la presunción de que la corriente de fuga circula a través de una persona que está conectada a tierra y que ha entrado en contacto con un componente eléctrico del circuito.

La diferencia entre las dos corrientes es la que produce un campo magnético resultante, que no es nulo y que por tanto producirá una atracción sobre el núcleo N, desplazándolo de su posición de equilibrio, provocando la apertura de los contactos C1 y C2 e interrumpiendo el paso de corriente hacia la carga, en tanto no se rearme manualmente el dispositivo una vez se haya corregido la avería o el peligro de electrocución. Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuación, el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión exige que en las instalaciones domésticas se instalan

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

186

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES normalmente interruptores diferenciales que actúen con una corriente de fuga máxima de 30 mA y un tiempo de respuesta de 50 ms, lo cual garantiza una protección adecuada para las personas y cosas. La norma UNE 21302 dice que se considera un interruptor diferencial de alta sensibilidad cuando el valor de ésta es igual o inferior a 30 miliamperios. Las características que definen un interruptor diferencial son el amperaje, número de polos, y sensibilidad, por ejemplo: Interruptor diferencial 16A-IV-30Ma La sesibilidad Es el velor que aparece en el catalogo y que identifica al modelo sirve para diferenciar el valor de la corriente la que se quiere que actue el diferencial    

Muy alta sensibilidad 10 Ma Alta sensibilidad 30 mA Senibilidad normal 100 y 300 Ma Baja sensibilidad 0.5 y 1 A

El tipo de interruptor que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA) ESQUEMA SENCILLO DE INTERRUPTORES DE PROTECCION

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

187

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FUSIBLES Y PORTAFUSIBLES Son dispositivos de protección de sobre intensidad, abren el circuito cuando la intensidad que lo atraviesa pasa de un determinado valor, como consecuencia de una sobrecarga o un cortocircuito.

Generalmente están formados por un cartucho en cuyo interior está el elemento fusible (hilo metálico calibrado) rodeado de algún material que actúa como medio de extinción, el cartucho se aloja en un soporte llamado portafusible que actúa como protector. En ocasiones forman parte o están asociados con otros elementos de mando y protección como seccionadores, interruptores...

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

188

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

REGLAMENTO PARA EL TRÁMITE DE PLANOS Y LA CONEXIÓN DE LOS SERVICIOS ELÉCTRICOS, TELECOMUNICACIONES Y DE OTROS EN EDIFICIOS El Colegio Federado de Ingenieros y de Arquitectos de Costa Rica (CFIA) establece el presente procedimiento para la presentación de los planos eléctricos y para los trámites necesarios para la conexión de los servicios, de acuerdo con lo que establece su Ley Orgánica en cuanto a la obligación de regular el ejercicio profesional y salvaguardar a los usuarios. El propósito es que éstos se ajusten a la buena técnica y a los avances científicos y técnicos, y que la calidad de las obras esté de acuerdo con las normas establecidas. Se procede a establecer que toda obra de ingeniería y/o arquitectura que requiera de estos sistemas, cuente con planos elaborados de acuerdo con la buena técnica y que en todas las obras, los profesionales brinden el servicio completo de consultoría, suministrándole al cliente el diseño eléctrico y de telecomunicaciones basado en normas y códigos que le permita contar con instalaciones de alta calidad, seguras y confiables. CAPÍTULO I – DEFINICIONES 1.1. PROYECTO ELÉCTRICO Se define como proyecto eléctrico, todo aquel que requiera de un servicio profesional para la prestación de uno o varios de los siguientes servicios: estudios preliminares, anteproyecto, diseños, especificaciones, presupuesto, asesoría para la adjudicación, inspección, dirección técnica y asesoría en general de sistemas eléctricos, de telecomunicaciones (voz, datos y/o video), señales, controles y otros sistemas operados por electricidad. 1.2. REGULACIÓN La regulación del ejercicio profesional de la ingeniería eléctrica, en todos los alcances que a este reglamento se refiera, será realizada por el Colegio de Ingenieros Electricistas, Mecánicos e Industriales (CIEMI), y cuando se requiera, aprobada por la Junta Directiva General. 1.3. PLANOS ELÉCTRICOS Se entiende por planos eléctricos todos aquellos que contienen la información relativa a los proyectos eléctricos que están respaldados por los cálculos necesarios.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

189

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 1.4. PROFESIONAL RESPONSABLE Se entiende por profesional responsable de un proyecto eléctrico, todo miembro del CFIA, que se encuentre autorizado para brindar los servicios enumerados en el punto 1.1, de acuerdo con lo establecido en los puntos 2.4 y 2.5 de este Reglamento. 1.5. OBRA MENOR Se considera obra menor cualquier proyecto eléctrico que cumpla con las siguientes condiciones: a. Edificios residenciales, comerciales u otro tipo de edificio no industrial con área total inferior o igual a 80 (ochenta) m², y/o con una carga monofásica conectada inferior o igual a 15 (quince) kilovoltios-amperios, y una tensión de 120-240 voltios, una fase, corriente alterna. b. Edificios cuyas características cumplan con el punto 1.4 a) y que no tengan central telefónica o donde se instalen menos de 6 (seis) líneas telefónicas externas combinadas (principales y/o directas). 1.6. OBRA MAYOR Se considera obra mayor cualquier proyecto eléctrico que presente una o varias de las siguientes características: a. Todo proyecto que requiera más de un medidor de KWH. b. Edificios residenciales, comerciales u otro tipo con área total superior a 80 (ochenta) m² y/o con una carga conectada superior a 15 (quince) kilovoltios-amperios, una fase, corriente alterna. c. Todos los proyectos industriales. d. Todos los proyectos eléctricos trifásicos de baja, media y alta tensión. e. Las edificaciones de bodegas o cobertizos que posteriormente pueden ser convertidos f. en talleres industriales o pequeñas plantas de proceso. g. Todos los proyectos eléctricos en ambientes especiales o clasificados como lugares h. peligrosos según el Código Eléctrico (NEC) o el que en su momento se encuentre vigente según las regulaciones del CFIA, tales como: o Piscinas o Estaciones surtidoras de combustibles o Clínicas de cirugía o Salas de Rayos X o Laboratorios o Hospitales o Centros de Cómputo o Centros de atención de llamadas.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

190

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES i. Instalaciones de telecomunicaciones residenciales, comerciales e industriales que contengan una central privada o un número de líneas telefónicas externas combinadas (principales y/o directas) mayor o igual a 6 (seis) o aquellos edificios que requieran de un sistema de una red de datos, video, alarmas y otros. j. Todo proyecto que requiera la instalación de uno (1) o más transformadores. 1.7. AMPLIACIÓN O REMODELACIÓN DE UN PROYECTO ELÉCTRICO Se entiende como ampliación o remodelación proyecto eléctrico aquella variación que se efectúa sobre sistemas eléctricos, de telecomunicaciones, señales, controles u otros sistemas operados por electricidad que se encuentren o no de un en funcionamiento. 1.8. CONDOMINIO Se entiende como obras en condominio aquellas que se encuentran cubiertas bajo el Régimen de Propiedad Horizontal. El inmueble en condominio puede ser construido en forma vertical, horizontal o mixta y debe tener elementos o partes comunes de carácter indivisible. 1.9. COPIAS DE PLANOS Se entiende como copias de planos, aquellas copias heliográficas o fotocopias de planos eléctricos y/o de telecomunicaciones, originales de una sola pieza, cuyas características sean legibles y no se borren. CAPÍTULO II -REQUERIMIENTOS 2.1. Todo proyecto de ingeniería o arquitectura deberá contar con la elaboración y presentación de planos eléctricos, de acuerdo con los procedimientos y requerimientos que más adelante se indican. 2.2. Todos los planos de instalaciones eléctricas y de telecomunicaciones, de voz y datos deberán cumplir donde corresponda con: a. El NEC Código Eléctrico Nacional (NFPA 70) en su última versión en español. b. NFPA 70 E “Norma para la seguridad eléctrica de los empleados en los lugares de trabajo”, en su última versión en español. c. Las últimas revisiones y adenda aprobados de las normas ANSI/EIA/TIA 568, 569, 570, 606, 607. d. Este Reglamento y otros reglamentos y normas aprobados por el CFIA.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

191

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 2.3. Todo proyecto de remodelación eléctrica que requiera cambio de medidor, debe presentar los planos eléctricos respectivos, de acuerdo con los procedimientos y requerimientos que más adelante se indican. 2.4. Todo proyecto definido como Obra Mayor deberá contar, para la elaboración, cálculo, diseño, firma, inspección, dirección técnica y administración, con un profesional responsable, debidamente incorporado y miembro del CFIA. Estos profesionales responsables, según sea el caso, deberán ser: a. Ingeniero Electricista, Ingeniero electromecánico o Ingeniero en Mantenimiento Industrial para cualquier proyecto de Obra Mayor, autorizado por el CIEMI, o por el Colegio de Ingenieros Tecnólogos (CITEC), según corresponda. b. Para proyectos de redes de telecomunicaciones y/o de cualquier tipo de señales eléctricas en obra mayor, también están autorizados como profesionales responsables, los ingenieros en telecomunicaciones y los ingenieros en electrónica miembros del CIEMI y del CITEC. c. Cualquier otro profesional no indicado anteriormente podrá ser autorizado por el CIEMI, de acuerdo a su currículo, quien extenderá una licencia aprobada por el CFIA, en forma temporal y renovable. 2.5. Los proyectos definidos como obra menor podrán ser elaborados, a demás de los profesionales indicados en el punto anterior, por Ingenieros Civiles, Arquitectos, o Ingenieros en Construcción. En todos los casos para la presentación de los planos, éstos deberán ser firmados por el profesional que los elaboró y cumplir con los requisitos de este reglamento. 2.6. Todos los planos deberán cumplir con todos los Códigos, Reglamentos y en general con toda la normativa vigente en la materia. CAPÍTULO III- INFORMACIÓN MÍNIMA PARA LOS PLANOS ELÉCTRICOS Y DE TELECOMUNICACIONES 3.1. Todos los planos eléctricos, y/o de telecomunicaciones, tanto de obra mayor como de obra menor, deben definir y detallar todos los sistemas eléctricos que requiere la obra, sin dejar duda sobre interpretaciones ambiguas que puedan inducir a equivocaciones o mala “praxis”. Por lo menos y en forma obligatoria, definirán y detallarán el sistema eléctrico y de telecomunicaciones de acuerdo con lo que más adelante se detalla. 3.2. Los planos eléctricos deberán contar como mínimo la siguiente información:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

192

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 3.2.1. Simbología que indique en su totalidad los elementos involucrados en la información gráfica, con las características eléctricas y las alturas de montaje. 3.2.2. Distribución de las plantas físicas de toda la obra con la información gráfica de todos los circuitos eléctricos. 3.2.3. Detalle de los tableros de distribución con la siguiente información: o Características eléctricas y físicas de cada tablero. o Carga eléctrica conectada y demandada o Factor de potencia y factor de demanda o Corriente total por fase o Protección, alimentadores por fase y conductor a tierra o Detalle de cada circuito eléctrico conectado con la posición en el tablero, calibre y aislamiento de los alimentadores, diámetro de la canalización, características de las protecciones, detalle de la carga de cada uno, voltaje de operación de cada uno y porcentaje de caída de voltaje por circuito. o Cuando el proyecto cuente con un transformador, se deberá indicar el valor de la corriente de corto circuito en cada tablero. o Las unidades de potencia deberán ser indicadas de acuerdo al del sistema internacional de medidas vigentes por ley en el país. 3.2.4. Diagrama unifilar eléctrico indicando al menos lo siguiente: o Calibre de acometidas, elementos de protección, elementos de medición, alimentadores principales, subalimentadores, sistemas de puesta a tierra, identificación de tableros de distribución y centros de carga según diseño en planta. o Cuando la carga instalada amerite la instalación de un transformador o banco de transformadores, indicar el tipo de conexión (estrella o delta), voltajes de operación y capacidad instalada en kilovatios-amperios, indicando el factor de potencia del sistema. Asimismo detalles constructivos de bóvedas de transformadores, cuartos de control, cuartos para planta de emergencia, encierros y toda infraestructura que aloje sistemas de transformación de voltaje o corriente. o Diagrama de trayectoria de canalizaciones para alimentadores de acometida a tableros y subtableros y sus características (tipo, dimensiones, etc.).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

193

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 3.2.5. Notas aclaratorias que complementen la información gráfica que permita definir con claridad todos los criterios empleados en el diseño. 3.2.6. Diagramas adicionales que complementen la información del sistema de montaje o construcción de algunos elementos eléctricos a instalar. 3.2.7. La escala en los planos de áreas interiores para detalle de circuitos ramales deberá ser tal que la información sea legible. 3.2.8. En planos de telecomunicaciones se debe incluir la siguiente información: o Diagrama de localización del inmueble para ubicación de arquetas y puntos de acometida. o Tipo de acometida indicando si es aérea, subterránea o ambas. o Ubicación en la vía pública de la canalización y de la arqueta de entrada al edificio cuando se requiera de acuerdo con el Reglamento que el CFIA publique. En caso de exoneración de arqueta, un inspector de la compañía que suministre el servicio deberá anotarlo en el libro bitácora. o Sitio de entrada al edificio; ubicación de las arquetas. o Características de las canalizaciones (tipo, dimensiones, etc.). o Esquema de la instalación de telecomunicaciones del edificio, que describe el sistema de distribución empleado (diagrama unifilar). o Tipo de cable y elementos de conexión a utilizar. o Tipo, altura de ubicación, dimensiones y capacidad del distribuidor y elementos de interconexión. o Identificación de todos los elementos del sistema (cables de cobre F.O., salidas, tableros de interconexión, etc. o Identificación en planta de todas las salidas de telecomunicaciones. o Sistema de puesta a tierra. o En sistemas de telecomunicaciones de todos los elementos, debe indicarse la interconexión de todos los elementos.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

194

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o Características de los cables con su cantidad e identificación en todos los puntos de conexión. o Simbología y notas generales. 3.2.9. En planos eléctricos de remodelaciones o ampliaciones se debe presentar además un diagrama unifilar indicando los elementos existentes y los nuevos sistemas que se incluirán, '63on todos los detalles necesarios para su interpretación. 3.2.10. En planos de ampliaciones o remodelaciones de telecomunicaciones se debe incluir la siguiente información: o Esquema de la ampliación o remodelación propuesta, indicando elementos existentes desde donde se conectará; capacidad de reserva y disponibilidad existente. o Descripción del sistema de telecomunicaciones propuesto. o Asignación de los nuevos elementos (ampliación) en el sistema existente. o Ubicación de elementos en planta de la zona ampliada. o Diagrama unifilar. 3.2.11. En planos para sistema de señales, controles u otros sistemas operados por electricidad, se deberá indicar en detalle todos los elementos que lo integran, con los diagramas, notas y simbología que definan, sin lugar a duda, el sistema que se desea construir, tomando en consideración todas las características eléctricas de todos los elementos que lo componen. 3.2.12. La información en los planos de casas de habitación de los proyectos de obra menor, se deberá cumplir con lo establecido en el artículo 1.5a de este reglamento y con el NEC en lo que corresponda. Por lo tanto, debe contar al menos con los siguientes circuitos o Un circuito de iluminación cuya carga será de 10 voltios-amperios por metro cuadrado. o Dos circuitos de tomas para el área de cocina de 1500 voltios-amperios cada uno. o Un circuito de tomas para uso general de 1500 voltios-amperios. o Si tiene termoducha o tanque de agua caliente, un circuito de 4500 voltios-amperios.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

195

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o Si tiene cocina eléctrica ésta no tendrá una carga inferior a 8000 voltios-amperios a 240 voltios. Cuando por razones de carga eléctrica el proyecto sobrepase los 15 kW, se deberá aplicar el artículo 1.6 de este Reglamento. 3.2.13. En todo proyecto eléctrico se deberá incluir una tabla de resumen con la información indicada en las tablas A y B de los anexos. Se usará sólo una de las tablas, dependiendo si el proyecto cuenta con transformadores o no. La tabla se colocará en la esquina superior derecha de la primera lámina eléctrica. Se deberá mantener el formato, agregando o quitando columnas de acuerdo a los transformadores y/o tableros eléctricos del proyecto. Se deben incluir todos los transformadores y tableros eléctricos del proyecto. Según lo requiera cada caso, se utilizará la tabla A o la tabla B. CAPÍTULO IV - PROCEDIMIENTO PARA LA CONEXIÓN DE SERVICIOS ELÉCTRICOS 4.1. El trámite que seguidamente se indica, deberá realizarse para todo tipo de proyecto eléctrico ya sea obra menor u obra mayor. 4.2. Los planos eléctricos deben presentarse a las Oficinas del CFIA para el Trámite de Visado de Planos de Construcción, firmados por el Profesional Responsable que los elaboró. Además, junto con esto, deberá indicarse por escrito, el nombre y la aceptación del profesional encargado de la inspección del proyecto, mediante el documento descrito en el punto 4.3. 4.3. Con la presentación de los planos del proyecto a la Subdirección de Ejercicio Profesional del CFIA, el profesional responsable de la Inspección de la obra eléctrica, presentará la boleta de “solicitud de visado de planos eléctricos”, con la información requerida, en tres tantos originales, donde indique:  El nombre del profesional encargado de la Inspección  La cantidad de medidores del proyecto  La carga conectada en kilovoltios-amperios por cada medidor  La cantidad de líneas principales del proyecto  Dirección geográfica de la ejecución del proyecto.  Tipo de proyecto 4.4. Los documentos indicados en el punto 4.3, serán sellados y devueltos por el CFIA y servirá para que el Profesional encargado de la inspección solicite la conexión del servicio temporal y posteriormente el o los servicios definitivos, mediante el procedimiento indicado más adelante. El CFIA expenderá los formularios numerados que usarán los profesionales para la solicitud tanto de la conexión del servicio temporal como los definitivos, con las copias necesarias para lo que se requiera.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

196

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 4.5. El procedimiento para solicitar la servicio temporal es el siguiente:  Presentar uno de los originales del documento indicado en el punto 4.3.  Presentar el tanto del talonario indicado en el punto 4.5 para el servicio temporal, debidamente firmado por el Profesional Responsable de la Inspección. 4.6. El procedimiento para solicitar la conexión definitiva es el siguiente:  El Profesional Responsable de la obra eléctrica, deberá anotar en el cuaderno de bitácora de la obra la conclusión de la construcción eléctrica.  Presentar el otro original de documento indicado en el punto 4.3.  Presentar el tanto del formulario indicado en el punto 4.5 para la conexión o conexiones definitivas, debidamente firmado por el Profesional Responsable de la Inspección. 4.7. El Profesional Responsable de la Inspección deberá devolver al CFIA junto con el cuaderno de bitácora, la copia No. 1 del talonario que utilizó tanto para solicitar la servicio temporal, como el definitivo. 4.8. Cuando por alguna razón no se requiera el servicio provisional, el trámite se hará únicamente para la conexión definitiva. 4.9. En la eventualidad de que el profesional encargado de la inspección no pueda continuar brindando sus servicios, deberá enviar su renuncia al CFIA, con el fin de delimitar su responsabilidad en la obra. El nuevo profesional realizará los trámites correspondientes para efectos de registrar su responsabilidad ante el CFIA y además, continuar con los trámites necesarios para la conexión de los servicios eléctricos de acuerdo con lo indicado en este Reglamento. 4.10. En casos de modificación de los planos originales, el profesional deberá entregar al cliente un juego de planos finales corregidos. 4.11. En los proyectos de condominios o en los proyectos que cuenten con más de un medidor en un centro de medidores y donde por razones operativas se deban hacer las solicitudes de conexión definitiva de los medidores por separado, se deberá utilizar la BOLETA ESPECIAL para visado de planos que permite efectuar estas solicitudes por separado para cada medidor. Esta BOLETA ESPECIAL de visado sustituye a la BOLETA REGULAR utilizada en todos los proyectos que así lo requieran, ya que la BOLETA REGULAR sólo permite solicitar la conexión de medidores de una sola vez. CAPÍTULO V - PROCEDIMIENTO PARA CONEXIÓN DE SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

197

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES 5.1. Se requerirá de trámite ante el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) para la conexión telefónica cuando el proyecto cuente o tenga previstas para más de seis (6) líneas externas. 5.2. En el caso de tener previstas más de seis (6) líneas externas, deberá solicitarse un estudio especial al ICE por parte del propietario y del Ingeniero Inspector al inicio de la construcción. Se deberá adjuntar dos copias del plano de telecomunicaciones respectivo. 5.3. En el momento de concluir la obra, el Inspector deberá notificarlo al ICE para que se proceda a la instalación de los servicios. El ICE facilitará las fórmulas para estos trámites. CAPÍTULO VI - DISPOSICIONES GENERALES 6.1. Cuando se trate de obras en condominio y en el caso de que el profesional que elaboró el proyecto no sea el mismo que elaboró los planos individuales, se requerirá del visto bueno del representante del condominio para cualquier trámite de conexión eléctrica y/o de telecomunicaciones. 6.2. Para dar el visado de los planos, el CFIA no revisará los planos eléctricos y/o de telecomunicaciones, solamente lo referente al cumplimiento formal de los requisitos. Todos los datos incluidos en los planos serán responsabilidad del Ingeniero responsable del diseño. En caso de no cumplirse con los requisitos formales de este Reglamento, los planos serán rechazados. La compañía Eléctrica respectiva de acuerdo al artículo 26 de la Ley del ARESEP podrá solicitar un peritaje antes de la conexión. Dicho peritaje obligatoriamente deberá conocerlo la Subdirección de Ejercicio Profesional del CFIA. 6.3. Subdirección de Ejercicio Profesional del CFIA podrá realizar inspecciones o revisiones en cualquier momento en las instalaciones eléctricas y/o de telecomunicaciones para garantizar el cumplimiento de los Códigos y Reglamentos. ANEXOS TABLA A - RESUMEN DEL PROYECTOS CON TRANSFORMADOR Transformador Tablero

Tablero

Tablero

Tablero

KVA %Z Fases Corriente corto cto. KA KVA totales

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

198

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES KVA demandados Factor de demanda Factor de potencia Acometida Fases Neutro Tierra Longitud Voltaje nominal Voltaje calculado % Caída de voltaje

TABLA B- RESUMEN DEL PROYECTO SIN TRANSFORMADOR Tablero

Tablero

Tablero

Tablero

KVA totales KVA demandados Factor de demanda Factor de potencia Acometida Líneas vivas Neutro Tierra Longitud Voltaje nominal Voltaje calculado % Caída de voltaje

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

199

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

200

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SIMBOLOGIA ELECTRICA Es un conjunto de símbolos gráficos para esquemas eléctricos, normalizados para mejor entendimiento de los planos

NORMA UNE-EN 60617 (IEC 60617) En los últimos años (1996 al 1999) se han visto modificados los símbolos gráficos para esquemas eléctricos, a nivel internacional con la norma IEC 60617, que se ha adoptado a nivel europeo en la norma EN 60617 y que finalmente se ha publicado en España como la norma UNE-EN 60617. Por lo que es necesario dar a conocer los símbolos más usados. La consulta de estos símbolos por medios informáticos en los organismos competentes que la publican (CENELEC y otros) está sujeta a suscripción y pago, por lo que he creído conveniente publicar éste extracto comentado, donde poder consultar de forma gratuita algunos de los símbolos más comunes. Esta norma, está dividida en las siguientes partes:

PARTE

DESCRIPCIÓN

UNE-EN 60617-2

Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general

UNE-EN 60617-3

Conductores y dispositivos de conexión

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

201

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES UNE-EN 60617-4

Componentes pasivos básicos

UNE-EN 60617-5

Semiconductores y tubos electrónicos

UNE-EN 60617-6

Producción, transformación y conversión de la energía eléctrica

UNE-EN 60617-7

Aparamenta y dispositivos de control y protección

UNE-EN 60617-8

Instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalización

UNE-EN 60617-9

Telecomunicaciones : Conmutación y equipos periféricos

UNE-EN 60617-10

Telecomunicaciones : Transmisión

UNE-EN 60617-11

Esquemas y planos de instalación, arquitectónicos y topográficos.

UNE-EN 60617-12

Operadores lógicos binarios

UNE-EN 60617-13

Operadores analógicos

Para conocer todos los símbolos con detalle, así como la representación de nuevos símbolos debe consultarse la norma al completo. CONDUCTORES, COMPONENTES PASIVOS, ELEMENTOS DE CONTROL Y PROTECCIÓN BÁSICOS Los símbolos más utilizados en instalaciones eléctricas son los siguientes:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

202

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN Objeto(contorno de un Objeto) Por ejemplo: - Equipo - Dispositivo - Unidad funcional - Componente - Función Deben incorporarse al símbolo o situarse en su proximidad otros símbolos o descripciones apropiadas para precisar el tipo de objeto. Si la representación lo exige se puede utilizar un contorno de otra forma Pantalla , Blindaje Por ejemplo, para reducir la penetración de campos eléctricos o electromagnéticos. El símbolo debe dibujarse con la forma que convenga.

Conductores(unifilar) Las dos representaciones son correctas Ejemplo: 3 conductores Conexión flexible Conductor apantallado Cable coaxial Conexión trenzada Se muestran 3 conexiones Unión Punto de conexión Terminal Regleta de terminales Se pueden añadir marcas de terminales

Conductor Conductor Se pueden dar informaciones complementarias. Ejemplo: circuito de corriente trifásica, 380 V, 50 Hz, tres conductores de 120 mm2, con hilo neutro de 70 mm2

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Conexión en T Unión doble de conductores La forma 2 se debe utilizar solamente si es necesario por razones de representación.

203

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Caja de empalme, se muestra con tres conductores con T conexiones. Representación multilineal. Caja de empalme, se muestra con tres conductores con T conexiones. Representación unifilar. Corriente continua Corriente alterna Corriente rectificada con componente alterna. (Si es necesario distinguirla de una corriente rectificada y filtrada) Polaridad positiva Polaridad negativa Neutro Tierra Se puede dar información adicional sobre el estado de la tierra si su finalidad no es evidente.

Equipotencialidad Contacto hembra (de una base o de una clavija).Base de enchufe. En una representación unifilar, el símbolo indica la parte hembra de un conector multicontacto. Contacto macho (de una base o de una clavija).Clavija de enchufe. En una representación unifilar, el símbolo indica la parte macho de un conector multicontacto. Base y Clavija Base y Clavija multipolares El símbolo se muestra en una representación multifilar con 3 contactos hembra y 3 contactos macho. Base y Clavija multipolares El símbolo se muestra en una representación unifilar con 3 contactos hembra y 3 contactos macho. Conector a presión

Masa, Chasis Se puede omitir completa o parcialmente las rayas si no existe ambigüedad. Si se omiten, la línea de masa debe ser más gruesa.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Clavija y conector tipo jack Clavija y conector tipo jack con contactos de ruptura

204

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Base con contacto para conductor de protección Toma de corriente múltiple El símbolo representa 3 contactos hembra con conductor de protección

Base de enchufe con interruptor unipolar Base de enchufe (telecomunicaciones). Símbolo general. Las designaciones se pueden utilizar para distinguir diferentes tipos de tomas: TP = teléfono FX = telefax M = micrófono FM = modulación de frecuencia TV = televisión TX = telex

Luminaria, símbolo general. Lámpara fluorescente, símbolo general. Luminaria con tres tubos fluorescentes (multifilar) Luminaria con cinco tubos fluorescentes (unifilar)

Cebador, Tubo de descarga de gas con Starter térmico para lámpara fluorescente.

Resistencia, símbolo general. Fotorresistencia

Resistencia variable altavoz Resistencia variable de valor pre-ajustado

Punto de salida para aparato de iluminación Símbolo representado con cableado.

Potenciómetro con contacto móvil Lámpara, símbolo general.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

205

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Interruptor automático. Símbolo general.

Resistencia dependiente de la tensión

Interruptor. Unifilar.

Elemento calefactor

Interruptor con luz piloto. Unifilar. Condensador, símbolo general. Interruptor unipolar con tiempo de conexión limitado. Unifilar. Condensador polarizado, condensador electrolítico.

Interruptor graduador. Unifilar. Regulador de intensidad luminosa.

Condensador variable

Interruptor bipolar. Unifilar.

Condensador con ajuste predeterminado

Conmutador

Bobina, símbolo general, inductancia, arrollamiento o reactancia Bobina con núcleomagnético

Conmutador unipolar. Unifilar. Por ejemplo, para los diferentes niveles de iluminación.

Bobina con tomas fijas, se muestra una toma intermedia.

Interruptor unipolar de dos posiciones. Conmutador de vaivén. Unifilar.

Interruptor normalmente abierto (NA).

Conmutador con posicionamiento intermedio de corte.

Cualquiera de los dos símbolos es válido.

Conmutador intermedio.Conmutador de cruce. Unifilar. Diagrama equivalente de circuitos.

Interruptor normalmente cerrado (NC).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

206

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Pulsador normalmente cerrado

Interruptor automático diferencial.

Pulsador normalmente abierto

Representado por dos polos.

Pulsador. Unifilar. Pulsador con lámpara indicadora. Unifilar.

Interruptor automático magnetotérmico o guardamotor.

Calentador de agua. Símbolo representado con cableado.

Representado por tres polos.

Ventilador. Símbolo representado con cableado. Cerradura eléctrica

Interruptor automático de máxima intensidad. Interruptor automático magnético.

Interfono. Por ejemplo: intercomunicador. Fusible Fusible-Interruptor

Pararrayos

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

207

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES DISPOSITIVOS DE CONMUTACIÓN DE POTENCIA, RELÉS, CONTACTOS Y ACCIONAMIENTOS La obtención de los distintos símbolos se forman a partir de la combinación de acoplamientos, accionadores y otros símbolos básicos. A continuación se muestran los más importantes y luego algunos de los símbolos más comunes ACOPLAMIENTOS MECÁNICOS SÍMBOLO

Dispositivo para mantener una posición dada.

DESCRIPCIÓN

Trinquete o retén liberado

Conexión, mecánica, hidráulica, óptica o funcional. La longitud puede ajustarse a lo necesario.

Trinquete o retén encajado

Conexión, mecánica, hidráulica, óptica o funcional.

Enclavamiento mecánico entre dos dispositivos Sólo se utiliza cuando no puede utilizarse la forma anterior.

Dispositivo de enganche liberado

Conexión, con indicación del sentido de la fuerza o movimiento de la translación.

Dispositivo de enganche enganchado Dispositivo de bloqueo

Conexión, con indicación del sentido del movimiento de la rotación.

Embrague mecánico desembragado

Acción retardada. Forma 1 y forma 2

Embrague mecánico embragado

Con retorno automático. El triángulo se dirige hacia el sentido del retorno.

Freno

Trinquete, retén o retorno no automático.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

208

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Engranaje

ACCIONADORES DE DISPOSITIVOS SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN

carcasa de protección de seguridad contra manipulación indebida

Accionador manual, símbolo general

Mando de tirador. Tiradores

Accionador manual protegido contra una operación no intencionada.Pulsador con

Mando rotatorio. Selectores, interruptores.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

209

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Mando de pulsador. Pulsadores

Mando de corredera o roldana. Final de carrera

Mando por efecto de proximidad. Detectores inductivos de proximidad.

Mando de leva . Interruptor de leva

Mando por contacto. Palpadores Accionamiento de emergencia tipo "seta". Pulsador de paro de emergencia

Mando por acumulación de energía. Accionamiento por energía hidráulica o neumática, de simple efecto. Accionamiento por energía hidráulica o neumática, de doble efecto.

Mando de volante. Mando de pedal. Mando de palanca. Mando manual amovible.

Accionamiento por efecto electromagnético. Relé. Accionamiento por un dispositivo electromagnético para protección contra sobreintensidad Accionamiento por un dispositivo térmico para protección contra sobreintensidad

Mando de llave. Mando de manivela. Mando por motor eléctrico

nivel de agua Accionado por un contador. Cuenta impulsos

Mando por reloj eléctrico Accionamiento por el nivel de un fluido. Boya de

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Accionado por el flujo de un fluido. Interruptor de flujo de agua

210

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Accionado por el flujo de un gas. Interruptor de flujo de aire Accionado por humedad relativa.

CONTACTOS DE ACCIONADORES DE MANDO MANUAL SÍMBOLO

Interruptor de giro con contacto de apertura.

DESCRIPCIÓN Contacto de cierre de control manual, símbolo general Interruptor de mando Pulsador normalmente abierto.(retorno automático)

Ejemplo de un interruptor de mando rotativo de 4 posiciones fijas

Pulsador normalmente cerrado.(retorno automático) Interruptor girador.

Interruptor de giro con contacto de cierre.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

211

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Mando de un relé rápido. Conexión y desconexión rápidas (relés especiales).

RELÉS SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN Bobina de relé, contactor u otro dispositivo de mando, símbolo general.

Mando de un relé de enclavamiento mecánico. Telerruptor

Cualquiera de los dos símbolos es válido. Si un dispositivo tiene varios devanados, se puede indicar añadiendo el número de trazos inclinados en el interior del símbolo.

Mando de un relé polarizado.

Ejemplo: Dispositivo de mando con dos devanados separados. Forma 1 y forma 2

Mando de un relé de remanencia.

Dispositivo de mando retardado a la desconexión. Desconexión retardada al activar el mando.

Mando de un relé electrónico.

Dispositivo de mando retardado a la conexión. Conexión retardada al activar el mando.

Bobina de una electroválvula.

Dispositivo de mando retardado a la conexión y a la desconexión. Conexión retardada al activar el mando y también al desactivarlo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

212

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES CONTACTOS DE ELEMENTOS DE CONTROL SÍMBOLO

Contacto (de un conjunto de varios contactos) de apertura retrasada respecto a los demás contactos del conjunto.

DESCRIPCIÓN Interruptor normalmente abierto (NA).

Contacto (de un conjunto de varios contactos) de apertura adelantada respecto a los demás contactos del conjunto.

Interruptor normalmente cerrado (NC).

Contacto de cierre retardado a la conexión de su dispositivo de mando. Temporizador a la conexión

Conmutador. Contacto inversor solapado. Cierra el NO antes de abrir NC

Contacto de cierre retardado a la desconexión de su dispositivo de mando. Temporizador a la desconexión

Contacto de paso, con cierre momentáneo cuando su dispositivo de control se activa.

Contacto de apertura retardado a la conexión de su dispositivo de mando. Temporizador a la conexión

Contacto de paso, con cierre momentáneo cuando su dispositivo de control se desactiva. Contacto de paso, con cierre momentáneo cuando su dispositivo de control se activa o se desactiva.

Contacto de apertura retardado a la desconexión de su dispositivo de mando. Temporizador a la desconexión

Contacto (de un conjunto de varios contactos) de cierre adelantado respecto a los demás contactos del conjunto.

Contacto de cierre retardado a la conexión y también a la desconexión de su dispositivo de mando.

Contacto (de un conjunto de varios contactos) de cierre retrasado respecto a los demás contactos del conjunto.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Contacto de cierre con retorno automático.

213

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Contacto de apertura con retorno automático.

Contacto auxiliar de apertura autoaccionado por un relé térmico.

Contacto auxiliar de cierre autoaccionado por un relé térmico.

ELEMENTOS CAPTADORES DE CAMPO SÍMBOLO

Interruptor de proximidad de materiales férricos con contacto de apertura.

DESCRIPCIÓN Contacto de cierre de un interruptor de posición. Contacto NO de un final de carrera

Detector de proximidad de hierro (Fe) Termopar, representado con los símbolos de polaridad.

Contacto de apertura de un interruptor de posición. Contacto NC de un final de carrera Contacto de apertura de un interruptor de posición con maniobra positiva de apertura. Final de carrera de seguridad.

Termopar la polaridad se indica con el trazo más grueso en uno de sus terminales (polo negativo)

Interruptor sensible al contacto con contacto de cierre.

Interruptor de nivel de un fluido. Interruptor de caudal de un fluido (interruptor de flujo)

Interruptor de proximidad con contacto de cierre. Sensor inductivo de materiales metálicos Interruptor de proximidad con contacto de cierre accionado por imán.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Interruptor de caudal de un gas

214

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Interruptor accionado por presión (presostato)

Interruptor accionado por temperatura (termostato)

ELEMENTOS DE POTENCIA SÍMBOLO

automática provocada por un relé de medida o un disparador incorporados

DESCRIPCIÓN

Interruptor seccionador (de control manual) Interruptor seccionador con dispositivo de bloqueo

Contactor, contacto principal de cierre de un contactor. Contacto abierto en reposo. Contactor, contacto principal de apertura de un contactor. Contacto cerrado en reposo.

Interruptor estático, (semiconductor) símbolo general.

Contactor con desconexión automática provocada por un relé de medida o un disparador incorporados.

Contactor estático, (semiconductor).

Seccionador.

Contactor estático, (semiconductor) con el paso de la corriente en un solo sentido. Izquierdas.

Seccionador de dos posiciones con posición intermedia

Contactor estático, (semiconductor) con el paso de la corriente en un solo sentido. Derechas.

Interruptor seccionador (control manual) Interruptor seccionador con apertura

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

215

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES INSTRUMENTOS DE MEDIDA Y SEÑALIZACIÓN SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN Relé de medida. Dispositivo relacionado con un relé de medida. 1.- El asterisco se debe reemplazar por una o más letras o símbolos distintivos que indique los parámetros del dispositivo en el siguiente orden: - Magnitud característica y su forma de variación. - Sentido de flujo de la energía. - Campo de ajuste. - Relación de restablecimiento. - Acción retardada. - Valor de retardo temporal

Aparato registrador. Símbolo general. El asterisco se sustituye por el símbolo de la magnitud que registrará el aparato Vatímetro registrador. Oscilógrafo. Aparato integrador. Símbolo general. El asterisco se sustituye por la magnitud de medida Contador horario. Contador de horas.

Relé electro térmico. Amperihorímetro. Contador de Amperios-hora. Relé electromagnético.

Relé de máxima intensidad ( sobreintensidad)

Relé de corriente diferencial (Id)

Relé de máxima tensión (sobretensión)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

Contador de energía activa. Varihorímetro. Contador de vatios-hora Contador de energía activa, que mide la energía transmitida en un solo sentido. Contador de vatioshora Contador de energía intercambiada (hacia y desde barras)

216

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Contador de vatios-hora

Contador de energía reactiva. Varihómetro. Contador de voltioamperios reactivos por hora

Contador de energía activa de doble tarifa

Contador de energía activa de triple tarifa

Aparato indicador. Símbolo general. El asterisco se sustituye por el símbolo de la magnitud que indicará el aparato. Ejemplos: A = Amperímetro. mA = miliamperímetro. V = Voltímetro. W = Vatímetro.

Contador de energía de exceso de potencia activa

Voltímetro. Indicador de tensión.

Contador de energía activa con transmisor de datos

Amperímetro de corriente reactiva. Vármetro. Indicador de potencia reactiva.

Repetido de un contador de energía activa Aparato de medida del factor de potencia. Repetido de un contador de energía activa con un dispositivo de impresión Contador de energía activa con indicación del valor máximo de la potencia media

Fasímetro. Indicador del ángulo de desfase. Frecuencímetro. Indicador de la frecuencia. Sincronoscopio. Indicador del desfase entre dos señales para su sincronización.

Contador de energía activa con registrador del valor máximo de la potencia media

Ondámetro. Indicador de la longitud de onda. Osciloscopio. Indicador de formas de onda.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

217

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Voltímetro diferencial. Indicador de la diferencia de tensión entre dos señales. Galvanómetro. Indicador del aislamiento galvánico. Termómetro. Pirómetro. Indicador de la temperatura. Tacómetro. Indicador de las revoluciones. Lámpara de señal, símbolo general. Si se desea indicar el color, se debe colocar el siguiente código junto al símbolo: RD ó C2 = rojo OG ó C3 = Naranja YE ó C4 = amarillo GN ó C5 = verde BU ó C6 = azul WH ó C9 = blanco Si se desea indicar el tipo de lámpara, se debe colocar el siguiente código junto al símbolo: Ne = neón Xe = xenón Na = vapor de sodio Hg = mercurio I = yodo IN = incandescente

EL = electrominínico ARC = arco FL = fluorescente IR = infrarrojo UV = ultravioleta LED = diodo de emisión de luz. Lámpara de señalización, tipo oscilatorio. Lámpara alimentada mediante transformador incorporado. bocina.

Timbre, campana

Zumbador

Sirena Silbato de accionamiento eléctrico Elemento de señalización electromecánico

PRODUCCIÓN, TRANSFORMACIÓN Y CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

218

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN

Motor de corriente continua.

Pila o acumulador, el trazo largo indica el positivo Motor paso a paso. Fuente de corriente ideal.

Generador manual. Generador de corriente de llamada, magneto.

Fuente de tensión ideal.

Motor serie, de corriente continua

Generador no rotativo. Símbolo general

Motor de excitación (shunt) derivación, de corriente continua

Generador fotovoltaico Motor de corriente continua de imán permanente. Máquina rotativa. Símbolo general. El asterisco, *, será sustituido por uno de los símbolos literales siguientes: C = Conmutatriz G = Generador GS = Generador síncrono M = Motor MG = Máquina reversible (que puede ser usada como motor y generador) MS = Motor síncrono

Generador de corriente continua con excitación compuesta corta, representado con terminales y escobillas. Motor de colector serie monofásico. Máquina de corriente alterna.

Motor serie trifásico. Máquina de colector.

Motor lineal. Símbolo general.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

219

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Motor síncrono monofásico.

Transformador de dos arrollamientos (monofásico). Multifilar

Transformador de tres arrollamientos. Unifilar Generador síncrono trifásico, con inducido en estrella y neutro accesible.

Generador síncrono trifásico de imán permanente.

Transformador de tres arrollamientos. Multifilar

Autotransformador. Unifilar

Autotransformador. Multifilar Motor de inducción trifásico con rotor en jaula de ardilla. Transformador con toma intermedia en un arrollamiento. Unifilar Motor de inducción trifásico con rotor bobinado. Transformador con toma intermedia en un arrollamiento. Multifilar Motor de inducción trifásico con estator en estrella y arrancador automático incorporado.

Transformador trifásico, conexión estrella triángulo. Unifilar

Transformador de dos arrollamientos (monofásico). Unifilar

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

220

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Arrancador de motor. Símbolo general. Unifilar. Transformador trifásico, conexión estrella triángulo. Multifilar

Arrancador de motor por etapas. Se puede indicar el número de etapas. Unifilar. Arrancador regulador, Variador de velocidad. Unifilar.

Transformador de corriente o transformador de impulsos. Unifilar

Arrancador directo con contactores para cambiar el sentido de giro del motor. Unifilar.

Transformador de corriente o transformador de impulsos. Multifilar

Arrancador estrella - triángulo. Unifilar.

Convertidor. Símbolo general. Se pueden indicar a ambos lados de la barra central un símbolo de la magnitud, forma de onda, etc. de entrada y de salida para indicar la naturaleza de la conversión.

Arrancador por autotransformador. Unifilar. Arrancador - regulador por tiristores, Convertidores de frecuencia, Variadores de velocidad. Unifilar.

Convertidor de corriente continua. (DC/DC) Rectificador. Símbolo general (convertidor de AC a DC) Rectificador de doble onda, (puente rectificador).

SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN Diodo

Ondulador, Inversor. (convertidor de DC a AC)

Diodo emisor de luz (LED)

Rectificador / ondulador; Rectificador / inversor.

Diodo Zener

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

221

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Tiristor

Diac.Tiristor diodo bidireccional.

Triac.Tiristor triodo bidireccional.

Transistor bipolar NPN

Transistor bipolar PNP Transistor de efecto de campo (FET) con canal de tipo N Transistor de efecto de campo (FET) con canal de tipo P Fotodiodo

Fototransistor

Cristal piezoeléctrico

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

222

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

SEMICONDUCTORESAIDA DE TENSION Caída de tensión (U) es reducción de voltaje eléctrico del circuito entre la fuente y la carga. En cableado eléctrico los códigos eléctricos nacionales y locales pueden fijar las pautas para la caída de voltaje máxima permitida en un circuito, asegurar la eficacia razonable de la distribución y de la operación apropiada del equipo eléctrico (la caída de voltaje permitida máxima varía a partir de un país a otro La caída de voltaje puede ser descuidada cuando la impedancia de los conductores de interconexión es pequeña concerniente a los otros componentes del circuito. Por ejemplo, un calentador eléctrico del espacio puede muy bien tener una resistencia de diez ohmios, y los alambres que la proveen pueden tener una resistencia de 0.2 ohmios, el cerca de 2% de la resistencia total del circuito. Esto significa que el 2% del voltaje proveído está siendo perdido realmente por el alambre sí mismo. La caída de voltaje excesiva dará lugar a la operación insatisfactoria del equipo eléctrico, y representa la energía perdida en el sistema del cableado. La caída de voltaje puede también causar daño a los motores eléctricos. En la transmisión electrónica del diseño y de energía, las varias técnicas se utilizan para compensar el efecto de la caída de voltaje en los circuitos largos o donde los niveles voltaicos deben ser mantenidos exactamente. La manera más simple de reducir caída de voltaje es aumentar el diámetro del cable entre la fuente y la carga que baja la resistencia total.

CAÍDA DE VOLTAJE EN CIRCUITOS ACTUALES DIRECTOS Una corriente que atraviesa el diferente a cero resistencia de un práctico conductor produce necesariamente un voltaje a través de ese conductor. La resistencia de la C.C. del conductor depende de la longitud, del área seccionada transversalmente, del tipo de material, y de la temperatura del conductor. Si el voltaje entre el conductor y un punto de referencia fijo se mide en muchos puntos a lo largo del conductor, el voltaje medido disminuirá gradualmente hacia la carga. Como los pasos actuales a través de un conductor más largo y más largo, del voltaje es cada vez más “perdido” (inasequible a la carga), debido a la caída de voltaje desarrollada a través de la resistencia del conductor. En este diagrama la caída de voltaje a lo largo del conductor es representada por el área sombreada. Los voltajes locales a lo largo de la línea disminuyen gradualmente de la fuente a la carga. Si la corriente de la carga aumenta, la caída de voltaje en el conductor de la fuente también aumenta. Este arreglo reproduce el experimento del ohmio famoso [1].

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

223

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Un principio conocido como Ley de Kirchoff estados que en cualquier circuito, la suma de las caídas de voltaje a través de cada componente del circuito son iguales al voltaje de fuente. CAÍDA DE VOLTAJE EN CIRCUITOS DE LA CORRIENTE ALTERNA En corriente alterna los circuitos, oposición adicional al flujo actual ocurren debido a la interacción entre eléctrico y los campos magnéticos y la corriente dentro del conductor; esta oposición se llama “impedancia”. La impedancia en un circuito de la corriente alterna depende del espaciamiento y de las dimensiones de los conductores, de la frecuencia de la corriente, y de la permeabilidad magnética del conductor y de sus alrededores. La caída de voltaje en un circuito de la CA es el producto de la corriente y impedancia (Z) del circuito. La impedancia eléctrica, como resistencia, se expresa en ohmios. La impedancia eléctrica es vector suma de resistencia eléctrica, reactancia capacitiva, y reactancia inductiva. La caída de voltaje que ocurre en un circuito de la corriente alterna es el producto de la corriente y de la impedancia del circuito. Es expresado por el fórmula E = IZ, análogo a la ley del ohmio para los circuitos actuales directos. CAÍDA DE VOLTAJE EN EL CABLEADO DE LA CASA La mayoría de los circuitos en una casa no tienen bastante corriente o longitud para producir una gota de alto voltaje. En el caso de los circuitos muy largos, por ejemplo, conectando un hogar con un edificio separado en la misma característica, puede ser necesario aumentar el tamaño de conductores sobre el requisito mínimo para el grado actual del circuito. los circuitos Pesado-cargados pueden también requerir un aumento del tamaño del cable resolver requisitos de la caída de voltaje en atar con alambre regulaciones. Los códigos o las regulaciones del cableado fijaron un límite superior a la caída de voltaje permisible en un circuito del rama. En los Estados Unidos, el 2005 Código eléctrico nacional (NEC) no recomienda no más que una caída de voltaje del 5% en el enchufe.[2]. El código eléctrico canadiense requiere la gota no más del de 5% entre la entrada del servicio y el punto del uso. [3] Las regulaciones BRITÁNICAS limitan caída de voltaje hasta el 4% de voltaje de fuente. Cambios de siguiente al BS7671: 2008 en la instalación de los consumidores, la voluntad siguiente se convierte en vigor el 1 de julio de 2008: Tipo de fuente Iluminación de la caída de voltaje Caída de voltaje otra DNO

3%

5%

Privado

6%

8%

La caída de voltaje de un circuito del rama se calcula fácilmente, o menos puede ser medida exactamente observando el voltaje antes y después el aplicar de una carga al circuito. La caída de voltaje excesiva en un circuito residencial del rama puede ser una muestra del cableado escaso clasificado o de otras averías dentro del sistema del cableado, tal como altas conexiones de la resistencia. USAR VOLTAJES MÁS ALTOS

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

224

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Sobre largas distancias, conductores más grandes llegan a ser costosos, y es preferible reajustar el circuito para funcionar en un voltaje más alto. Doblando el voltaje parte en dos la corriente requerida para entregar la misma cantidad de energía, partiendo en dos la caída de voltaje, y el doblar adicional en eficacia se observa porque esa gota es una fracción más pequeña del voltaje total. Ésta es la motivación para el anuncio alto voltaje distribución de la corriente eléctrica, y para el uso del +12V carril de la fuente de alimentación para las cargas de alta potencia en moderno ordenadores personales.

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA (SPAT). Los medios digitales de la actualidad son una realidad del mundo globalizado y hay información en línea o banda ancha que necesitan mayor cuidado porque presentan algunas debilidades entre las cuales podemos contar con la sensibilidad a los cambios bruscos en las condiciones de operación, esto es a las perturbaciones en la alimentación eléctrica o a los fenómenos eléctricos transitorios que se presentan o inducen en los sistemas interconectados. Para evitar y atenuar la peligrosidad de estas perturbaciones en la vida y funcionamiento de los equipos, se ha previsto la estabilidad, continuidad de funcionamiento y la protección de los mismos con dispositivos que eviten el ingreso de estos transitorios a los sistemas en fracciones de segundo (nanosegundos) y sean dispersados por una ruta previamente asignada como es el sistema de puesta a tierra (SPAT), que es el primer dispositivo protector no solo de equipo sensible, sino también de la vida humana evitando desgracias o pérdidas que lamentar. La protección eléctrica y electrónica tiene pues dos componentes fundamentales, que son indesligables uno de otro: los equipos protectores (pararrayos, filtros, supresores, TVSS, Vía de Chispas, etc.) y el sistema dispersor o Sistema de Puesta a Tierra (SPAT), entendiéndose este como el pozo infinito donde ingresan corrientes de falla o transitorios y no tienen retorno porque van a una masa neutra y son realmente dispersados.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

225

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

FINALIDAD DE LAS PUESTAS A TIERRA Los objetivos principales de las puestas a tierra son:  Obtener una resistencia eléctrica de bajo valor para derivar a tierra Fenómenos Eléctricos Transitorios (FETs.), corrientes de falla estática y parásita; así como ruido eléctrico y de radio frecuencia.  Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites de seguridad de modo que las tensiones de paso o de toque no sean peligrosas para los humanos y/o animales.  Hacer que el equipamiento de protección sea más sensible y permita una rápida derivación de las corrientes defectuosas a tierra.  Proporcionar un camino de derivación a tierra de descargas atmosféricas, transitorios y de sobretensiones internas del sistema.  Ofrecer en todo momento y por el tiempo de vida útil del SPAT (±20 años) baja resistencia eléctrica que permita el paso de las corrientes de falla.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

226

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES  Servir de continuidad de pantalla en los sistemas de distribución de líneas telefónicas, antenas y cables coaxiales.

 PROPIEDADES ELECTROMAGNÉTICAS DE LAS TIERRAS Para entender cabalmente los fenómenos que acontecen en una puesta a tierra es necesario tener en cuenta algunos conocimientos sobre las propiedades eléctricas y magnéticas de los suelos y el comportamiento de los mismos cuando se producen corrientes transitorias o de falla. Asimismo para poder diseñar los sistemas de puesta a tierra será muy útil conocer en detalle estos parámetros. La tierra (suelo, subsuelo) tiene propiedades que se expresan fundamentalmente por medio de tres magnitudes físicas que son: 1. La resistividad eléctrica ρ (o su inversa la Conductividad ς). 2. La constante dieléctrica ε y 3. La permeabilidad magnética µ El comportamiento físico de los suelos depende de las propiedades y modo de agregación de sus minerales y de la forma, volumen y relleno (generalmente agua y aire) de los poros. Además de estas relaciones conviene estudiar el efecto que sobre dichas propiedades ejercen la presión y la temperatura RESISTIVIDAD DE SUELOS Se sabe por física elemental que la resistencia R de un conductor alargado y homogéneo de forma cilíndrica y es igual a: R = ρ l/s

donde:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

227

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES R = resistencia en Ω ρ = resistividad en (Ω-metro) l = longitud del conductor en metros m s = sección en metros cuadrados La resistividad es una medida de la dificultad que la corriente eléctrica encuentra a su paso en un material determinado, pero igualmente se considera la facilidad de paso, resultando así el concepto de, Conductividad, que expresado numéricamente es inverso a la resistividad y se expresa en siemens-metro de modo que: ς = 1/ρ La resistividad es una de las magnitudes físicas de mayor amplitud de variación, como lo prueba el hecho de que la resistividad del poliestireno supera a la del cobre en 23 órdenes de magnitud. CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN ESTUDIOS DE RESISTIVIDAD Las corrientes eléctricas que nos interesan no recorren conductores lineales (hilos y cables) como en las instalaciones y aparatos eléctricos usuales, sino que se mueven en un medio tridimensional por lo que debemos estudiar las leyes físicas a las que obedecen estas corrientes. Para hacer el problema fácilmente abordable desde el punto de vista matemático, habremos de estilizar las condiciones reales, suponiendo que el subsuelo se compone de varias zonas, dentro de cada una de las cuales la resistividad suponemos constante separado entre sí por superficies límite perfectamente planas. A pesar de esta simplificación, el problema es matemáticamente muy difícil y solo ha sido resuelto en casos muy sencillos. A continuación la tabla de tipos de suelos con sus respectivas resistividades. NATURALEZA DEL TERRENO terreno pantanoso Limo Humus Turba húmeda Arcilla plástica Marga y arcilla compacta Margas del jurasico Arena arcillosa Arena silícea Suelo pedregoso cubierto de césped Suelo pedregoso desnudo Calizas blandas Calizas compactas

RESISTIVIDAD EN Ω-m Menores a 30 20 a 100 10 a 150 5 a 100 50 100 a 200 30 a 40 50 a 500 200 a 300 300 a 500 1500 a 3000 100 a 300 1000 a 5000

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

228

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Calizas agrietadas Pizarras Roca de mica o cuarzo Granito y gres procedentes de alteraciones Roca ígnea

500 a 1000 50 a 300 500 a 5000 15000 a 10 000 5000 a 15 000

INFLUENCIA DE LA HUMEDAD La resistividad del suelo sufre alteraciones con la humedad. Esta variación ocurre en virtud de la activación de cargas eléctricas predominantemente iónicas por acción de la humedad, un porcentaje mayor de humedad hace que las sales presentes en el suelo o adicionadas a propósito se disuelvan formando un medio electrolítico favorable al paso de la corriente iónica. Así mismo un suelo específico con concentración diferente de humedad presenta una gran variación de su resistividad, siendo por lo tanto muy susceptible de los cambios estacionales. COMPACTACIÓN La compactación de un suelo a condiciones naturales, es la atracción que ejerce la gravedad con toda materia existente, habiéndose logrado una agregación de materiales a través del tiempo en forma intima entre ellos, quedando por lo tanto pocos espacios sin ocupar. Cuando se hacen trabajos de excavación todo este entramado natural se rompe y al volver a llenarse las excavaciones en forma manual nos queda material aparentemente sobrante; lo ideal sería que con el cuidado necesario se logre regresar todo el material a su estado anterior para lograr así una compactación deseable que permita el firme contacto de los electrodos con el suelo y sales agregadas que permita una circulación de corrientes de falla en forma fluida. MÉTODOS PARA LA REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA Existen distintos métodos para lograr la reducción de la resistencia eléctrica, aunque todos ellos presentan un punto de saturación que es conveniente conocer para evitar diseños antieconómicos. Los métodos para la reducción son los siguientes: a)- El aumento del número de electrodos en paralelo b)- El aumento de la distancia entre ejes de los electrodos c)- El aumento de la longitud de los electrodos. d)- El aumento del diámetro de los electrodos e)- El cambio del terreno existente por otro de menor resistividad. f)- El tratamiento químico electrolítico del terreno. EL AUMENTO DEL NÚMERO DE ELECTRODOS EN PARALELO. - La acción de aumentar el número de electrodos conectados en paralelo disminuye el valor de la "Resistencia Equivalente", pero esta reducción no es lineal puesto que la curva de reducción

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

229

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES tiene tendencia asintótica a partir del 6to. ó 7mo. Electrodo y además existe el fenómeno de la resistencia reciproca. Suponiendo un medio ideal en el que la resistividad del terreno homogéneo es de 600 Ω-m y se clava un electrodo estándar de 2.4 m R = (ρ/2πl)*ln(2l/d)donde : (Ln2l/d)/2πl se considera = K y operamos la fracción vale 0.49454 por lo tanto R = 600 x 0.49454 ≈ 300 Ω Según la ecuación de sumatoria de resistencias en paralelo, al aumentar un electrodo (el segundo) obtendríamos aproximadamente 150 Ω al aumentar un tercero 100 y para llegar a 5 Ω tendríamos que clavar 60 electrodos tal como se muestra en el siguiente gráfico

Ω

EL AUMENTO DE LA LONGITUD Y EL DIÁMETRO DE LOS ELECTRODOS La longitud del electrodo esta en función a la resistividad y profundidad de las capas del terreno, obviamente se prefiere colocar el electrodo dentro de la capa de menor resistividad. Por otro lado debemos indicar antes de proseguir con las demás variables que los resultados están ligados íntimamente a la resistividad del terreno donde sé esta trabajando, teniendo valores variables entre 200 a 600 Ω-m en condiciones normales, si aplicamos la fórmula de la Resistencia: R = (ρ/2pi l) *Ln (2l/d) en el mejor de los casos conseguiremos una Resistencia de ≈ 0.5ρ con un electrodo de dimensiones comunes y usuales; luego al aplicar la reducción recomendada se podrá llegar en el mejor de los casos a ≈ 0.1ρ lo cual en la práctica nos resulta un valor de aproximadamente 20 Ω para el caso más favorable; siendo este valor muy alto para Sistemas de Tierra usados en Pararrayos, Centros de Cómputo y Telefonía.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

230

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES El aumento en el diámetro del electrodo tiene que ser mayúsculo para que su aporte reduzca significativamente la resistencia, debido a que en la fórmula de la resistencia el producto de la longitud x el diámetro del electrodo se multiplica por un logaritmo natural. EL AUMENTO DE LA DISTANCIA ENTRE EJES DE LOS ELECTRODOS Normalmente la distancia entre ejes de los electrodos debe ser ≥ 4L siendo L la longitud del electrodo; pero en los casos donde se requiera obtener resistencias eléctricas muy bajas y exista disponibilidad de área de terreno, las distancias entre ejes de los electrodos, deberán ser lo máximo posible; pues a mayor distancia entre ejes de electrodos, mayor será la reducción de la resistencia a obtener; y ello por el fenómeno de la resistencia mutua entre electrodos. CAMBIO DEL TERRENO Los terrenos pueden ser cambiados en su totalidad, por terreno rico en sales naturales; cuando ellos son rocosos, pedregosos, calizas, granito, etc., que son terrenos de muy alta resistividad y pueden cambiarse parcialmente cuando el terreno está conformado por componentes de alta y baja resistividad; de modo que se supriman las partes de alta resistividad y se reemplacen por otros de baja resistividad; uno de estos procedimientos es el zarandeo del terreno donde se desechan las piedras contenidas en el terreno. El cambio total parcial del terreno deberá ser lo suficiente para que el electrodo tenga un radio de buen terreno que sea de 0 a 0.50 m en todo su contorno así como en su fondo. La resistencia crítica de un electrodo se encuentra en un radio contorno que va de 0 a 0.5 m de este, por lo que se tendrá sumo cuidado con las dimensiones de los pozos para los electrodos proyectados. El % de reducción en estos casos es difícil de deducir, debido a los factores que intervienen, como son resistividad del terreno natural, resistividad del terreno de reemplazo total ó parcial, adherencia por la compactación y limpieza del electrodo, pero daremos una idea porcentual más menos en función al tipo de terreno y al cambio total ó parcial. Para lugares de alta resistividad donde se cambie el terreno de los pozos en forma total, el porcentaje puede estar entre 50 a 70 % de reducción de la resistencia eléctrica resultante. Para terrenos de media resistividad donde se cambie el terreno de los pozos en forma parcial ó total, el porcentaje de reducción puede estar como sigue: - Cambio parcial de 20 a 40 % de reducción de la resistencia eléctrica resultante. - Cambio total de 40 a 60 % de reducción de la resistencia eléctrica resultante. Para terrenos de baja resistividad donde se cambiará el terreno de los pozos en forma parcial, el porcentaje de reducción puede estar entre 20 a 40 % de la resistividad natural del terreno.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

231

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES La saturación en este caso se dará si cambiamos mayor volumen de tierra que la indicada, los resultados serán casi los mismos y el costo será mucho mayor, lo cual no se justifica. TRATAMIENTO QUÍMICO DEL SUELO El tratamiento químico del suelo surge como un medio de mejorar y disminuir la resistencia eléctrica del SPAT sin necesidad de utilizar gran cantidad de electrodos. Para elegir el tratamiento químico de un SPAT se deben considerar los siguientes factores: -Alto % de reducción inicial -Facilidad para su aplicación -Tiempo de vida útil (del tratamiento y de los elementos del SPAT) -Facilidad en su reactivación -Estabilidad (mantener la misma resistencia durante varios años) Las sustancias que se usan para un eficiente tratamiento químico deben tener las siguientes características: - Higroscopicidad -Alta capacidad de Gelificación - No ser corrosivas -Alta conductividad eléctrica -Químicamente estable en el suelo -No ser tóxico - Inocuo para la naturaleza TIPOS DE TRATAMIENTO QUÍMICO Existen diversos tipos de tratamiento químico para reducir la resistencia de un SPAT los más usuales son: - Cloruro de Sodio + Carbón vegetal - Bentonita - Compuestos coloidales CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS Ninguna Sal es estado seco en conductiva, para que los electrolitos de las sales conduzcan corriente, se deben convertir en soluciones verdaderas o en seudo soluciones, por ejemplo: el cloruro de sodio en agua forma una solución verdadera lo mismo que el azúcar, el mismo cloruro de sodio disuelto en benzeno formara una seudo solución o dispersión coloidal como también se le conoce. CLORURO DE SODIO + CARBÓN VEGETAL El Cloruro de Sodio forma una solución verdadera muy conductiva que se precipita fácilmente junto con el agua por efecto de la percolación, capilaridad y evapotranspiración; la solución salina tiene una elevada actividad corrosiva con el electrodo, reduciendo ostensiblemente su

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

232

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES tiempo de vida útil, la actividad corrosiva se acentúa si el electrodo es de hierro cobreado (copperweld). Si bien es cierto que el cloruro de sodio disuelto en agua no corroe al cobre (por ser un metal noble) no es menos cierto que la presencia de una corriente eléctrica convertirá al sistema, Cobre - solución cloruro de sodio, en una celda electrolítica con desprendimiento de cloro y formación de hidróxido de sodio en cuyo caso ya empieza la corrosión del cobre. El objetivo de la aplicación del carbón vegetal molido (cisco de carbonería) es aprovechar la capacidad de este para absorber la humedad del medio, (puesto que el carbón vegetal seco es aislante) y retener junto a esta algunos de los electrolitos del cloruro de sodio que se percolan constantemente. BENTONITA Las bentonitas constituyen un grupo de sustancias minerales arcillosas que no tienen composición mineralógica definida y deben su nombre al hecho de haberse descubierto el primer yacimiento cerca de Fort Benton, en los estratos cretáceos de Wyoming en 1848; Aun cuando las distintas variedades de bentonitas difieren mucho entre sí en lo que respecta a sus propiedades respectivas, es posible clasificarlas en dos grandes grupos: - BENTONITA SÓDICA.- En las que el ion sodio es permutable y cuya característica más importante es una marcada tumefacción o hinchamiento que puede alcanzar en algunas variedades hasta 15 veces su volumen y 5 veces su peso - BENTONITA CÁLCICA.- En las que el ion calcio es permutable, tiene menor capacidad para absorber agua y por consiguiente solo se hinchan en la misma proporción que las demás arcillas. Las bentonitas molidas retienen las moléculas del agua, pero la pierden con mayor velocidad con la que la absorben debido a la sinéresis provocada por un exiguo aumento en la temperatura ambiente, al perder el agua pierden conductividad y restan toda compactación lo que deriva en la pérdida de contacto entre el electrodo y el medio, elevándose la resistencia del pozo ostensiblemente, una vez que la Bentonita se ha armado, su capacidad de absorber nuevamente agua es casi nula. COMPUESTOS COLOIDALES Es un compuesto químico complejo que se forma cuando se mezclan en el terreno las soluciones acuosas de sus 2 componentes. El compuesto químico resultante tiene naturaleza coloidal, formando una malla tridimensional, que facilita el movimiento de ciertos iones dentro de la malla, de modo que pueden cruzarlo en uno u en otro sentido; convirtiéndose en un excelente conductor eléctrico. Tiene una gran atracción por el agua, de modo que puede aprisionarla manteniendo un equilibrio con el agua superficial que la rodea; esto lo convierte en una especie de reservorio acuífero.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

233

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Rellena los espacios intersticiales dentro del pozo, constituyendo una excelente conexión eléctrica entre el terreno (reemplazado) y el electrodo, asegurando una conductividad permanente. Estos compuestos tienen el Ph ligeramente básico y no es corrosivo con el cobre, por lo que la vida media de la puesta a tierra con este tipo de producto, será de 20 a 25 años, manteniéndola de vez en cuando si la perdida de humedad es mayúscula y hay elevación de la resistencia eléctrica.

Método de aplicación del thor-gel El tratamiento consiste en incorporar al pozo los electrolitos que aglutinados bajo la forma de un Gel mejore la conductividad de la tierra y retenga la humedad en el pozo por un periodo prolongado de manera que se garantice una efectiva reducción de la resistencia eléctrica y una estabilidad que no se vea afectada por las variaciones del clima. La cantidad de dosis por metro cúbico de tierra del SPAT, varía de 1 a 3*, y esta en función a la resistividad natural del terreno. RESISTIVIDAD Ω-m de 50 a 200 de 200 a 400 de 400 a mas

DOSIFICACIÓN 1 dosis x m3 2 dosis x m3 3 dosis x m3

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA DE 3 OHMIOS 1.- Para proyectar Sistemas de menos de 5 Ω el primer paso será realizar Estudios de Resistividad de Suelos que garantice los cálculos a efectuarse; en estos estudios podrán usarse cualquiera de los métodos que se conocen y aceptan internacionalmente, y serán hechos con los instrumentos adecuados, como son los TELURIMETROS, medidores que vienen provistos de cuatro sondas para usar los métodos de Wenner o Schlumberger, tomando series de datos en las direcciones fundamentales y cubriendo el terreno en estudio en su integridad.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

234

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

Como ejemplo ilustrativo presentamos el estudio realizado en en un terreno donde se ha utilizado el Método de Schlumberger de cuatro electrodos, con toma de datos en forma Logarítmica de acuerdo con formato preestablecido, en las tres direcciones fundamentales dando como resultado La Resistividad Aparente según el siguiente gráfico:

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

235

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Fig. 3 Dispositivo lineal y simétrico El desarrollo teórico de las relaciones la acción de la corriente eléctrica en suelos da como resultado la siguiente fórmula: ρ= π L 2R/a

donde:

ρ = Resistividad en Ω-m L = Longitud OA=OB R = Resistencia registrada en campo a = Distancia MN = 1 m De esta formula deducimos que las variables serán la longitud L y la Resistencia; la distancia MN = 1 permanece constante. Los datos de la Resistencia tomada en Campo según el detalle del dispositivo electrodico lineal y simétrico explicado líneas arriba se vierten a la Hoja de Datos por el Método Schlumberger ( Anexo 1) que llevados a un plano de coordenadas logarítmicas nos ofrece una Curva de Resistividad Aparente (Anexo 2) los cuales contrastadas con las Curvas Patrón dan Resultados Parciales (Anexo 1 parte baja) de donde determinamos: ρ1 = 240 Ω-m E1 = 0.9 m ρ2 = 446.4 Ω-m E2 = 2.1 m ρ3 = 147.3 Ω-m

un tereno 446 Ω-m con una capa aprovechable de trabajo de 3.0 m El diseño de las mallas de puesta a Tierra se realizó usando el método de Schwarz (Anexo 3) donde se consideró para Cómputo una malla de 7 x 7 m con cuatro barras de Cu. de 1.5 m x 5/8” φ con Helicoidal y 2 dosis de THOR-GEL por m3 de terreno removido siendo este íntegramente cambiado por tierra de cultivo; además la interconexión de los pozos se realizó en zanjas de 0.5 x 0.6 m con cable desnudo de Cu. calibre 50 mm2. Para Telefonía la malla obtenida según cálculo resultó una de 8 x 16 m con seis barras de Cu. de 1.5 m x 5/8” Ø , helicoidal y 2 dosis de THOR-GEL por m3 de tierra. Luego de la ejecución de Obra los resultados de las pruebas arrojaron como resultados: Puesta a Tierra Sistema de Cómputo, medida con sondas a 20 y 40 m, arroja un resultado de: 2.2 Ω de Resistencia Eléctrica.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

236

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Puesta a Tierra Sistema de Telefonía medida con sondas a 34 y 68 m arroja un resultado de: 1.4 Ω de Resistencia Eléctrica. CALCULO DERESISTIVIDAD - METODO SCHLUMBERGER A DISTANCIA OA 2.00 2.50 3.16 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 12.00 16.00 20.00 25.00 31.60

B DISTANCIA MN 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

C RESISTENCIA R 8.79 6.72 5.10 3.86 2.93 2.07 1.36 0.93 0.61 0.34 0.19 0.11 0.00

D RESISTIVIDA ρ = πL2R/a 110.46 131.95 159.99 194.02 230.12 258.11 273.43 292.17 299.43 373.44 238.76 215.98 0.00

CONCLUSIONES ρ2/ρ1 ρ3/ρ2 ρ1 ρ2 ρ3 E1 E2

= 1.86 = 0.33 = 240 = 446 = 147 = 0.9 = 2.1

CURVA DE AJUSTE CURVA DE AJUSTE Resistividad de la primera capa en Ohm-m Resistividad de la segunda capa en Ohm-m Resistividad de la tercera capa en ohmio-m Espesor de la primera capa en m Espesor de la segunda capa en m

CALCULO DE RESISTENCIA - METODO SCHWARZ CASO 1

CASO 2

RESISTIVIDAD DEL TERRENO

446

446

Ohm-m

Longitud Profundidad Diámetro Conductor De Cobre Lado Mayor/Menor Reticulado

28 0.50 0.0095 1.00

56 0.50 0.0095 2.00

m m m

Área Total Del Reticulado Resistencia Reticulado Electrodos Profundidad Efectiva Del Electrodo Diámetro

49 33.37

428 20.73

m2 Ohm

1.5 0.0159

1.5 0.0159

m m

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

237

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Numero De Electrodos

4.0

6.0

Resistencia Electrodos Resistencia Mutua Resistencia Total K1

72.77 19.85 30.62 1.22

49.84 13.97 19.66 1.24

K2

5.01

5.36

Ohm Ohm Ohm

Reducción por Cambio del terreno y Tratamiento químico con: 1 Dosis compuesto coloidal x m3 2 Dosis compuesto coloidal x m3. 3 Dosis compuesto coloidal x m3

6.12 4.59 3.06

3.93 2.95 1.97

Ohm Ohm Ohm

EL TELURIMETRO Los telurómetros o telurimetros son equipos que miden la resistencia de puesta a tierra y la resistividad por el método de Wenner . Existen dos parámetros importantes a la hora de diseñar o efectuar el mantenimiento de un sistema de puesta a tierra:

 

La resistencia de puesta a tierra (medida en ohmios, Ω). La resistividad del terreno (medida en ohmios metro, Ωm).

PARTES El telurimetro consta se las siguientes elementos: ELECTRODO: Es la Masa metálica, permanentemente enterrada y en buen contacto con el terreno, para facilitar el paso de las corrientes de fuga o defecto. LÍNEAS DE ENLACE CON TIERRA: Varios conductores que unen los electrodos con el punto de puesta a tierra. La sección de los conductores no debe ser inferior a 35 mm2 si el cable es de cobre.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

238

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES PUNTOS DE PUESTA A TIERRA: Puntos situados fuera del suelo que sirven de unión entre las líneas de enlace con tierra y las líneas principales de tierra. LAS LÍNEAS PRINCIPALES DE TIERRA SON: Cables que unen los puntos de puesta a tierra con las derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas a través de los conductores de protección. La sección de los conductores no debe ser inferior a 16 mm2 si el cable es de cobre. LAS DERIVACIONES DE LAS LÍNEAS PRINCIPALES DE TIERRA: Son los Conductores que unen las líneas principales de tierra con los conductores de protección. LOS CONDUCTORES DE PROTECCIÓN: Sirven para unir eléctricamente las masas de la vivienda con los elementos citados anteriormente para la protección de los contacto indirecto. ¿POR QUÉ MEDIR LA RESISTIVIDAD? Es necesario para mantener la seguridad de las personas que trabajen o estén en contacto con las instalaciones, así como mantener en condiciones óptimas de operación los distintos equipos de la red eléctrica. MÉTODO WENNER: Con objeto de medir la resistividad del suelo se hace necesario insertar 4 electrodos en el suelo. Los cuatro electrodos se colocan en línea recta y a una misma profundidad de penetración, las mediciones de resistividad dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad del terreno, y por el contrario no dependen en forma apreciable del tamaño y del material de los electrodos, aunque sí dependen de la clase de contacto que se haga con la tierra. El principio básico de este método es la inyección de una corriente directa o de baja frecuencia a través de la tierra entre dos electrodos C1 y C2 mientras que el potencial que aparece se mide entre dos electrodos P1 y P2. Estos electrodos están enterrados en línea recta y a igual separación entre ellos. La razón V/I es conocida como la resistencia aparente. La resistividad aparente del terreno es una función de esta resistencia y de la geometría del electrodo.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

239

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

PROCEDIMIENTO PARA MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE P.A.T. EQUIPO NECESARIO: o o o

o o o

Un telurómetro o medidor de tierra. Dos piquetas de acero o acero cobreado de 30 cm de longitud y 14 mm de diámetro. Adicionalmente a los cables que lleva el telurómetro de origen, 2 cables flexibles y aislados de las mismas características que los correspondientes a los testigos de tensión e intensidad de una longitud de 100 metros y 150 metros respectivamente, en carretes independientes para enrollar y transportar. Grapas de conexión, pinzas de cocodrilo u otro sistema que asegure la perfecta conexión de picas y testigos a sus respectivos cables del medidor. Maza para clavar las piquetas, cinta métrica, herramientas y útiles de uso general. Impresos de mediciones (Informe del instalador), bolígrafo y calculadora.

MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA Para una correcta medición debemos colocar el testigo de tensión en un punto a potencial cero. Se procederá siempre de la siguiente manera. Como aspectos previos:  Se deberá comprobar en todos los casos la ausencia de tensión en tierra a medir. Si se observa presencia de tensión en tierra, NO MEDIR y reparar la avería. Tampoco debe medirse en caso de tormenta o precipitación atmosférica.  Desconectar la toma de tierra del punto de puesta a tierra (regleta, borne etc.).  Conectar la toma de tierra al telurómetro.  Situar las sondas de tensión y de corriente en línea recta. Partiendo del punto de puesta a tierra, primero se coloca la de tensión y la más alejada la de corriente.  Se colocará la de tensión a 25 m del punto de puesta a tierra (seccionamiento) y la de corriente a 15 m adicionales (es decir a 40 m del punto de puesta a tierra).  Se efectuará la medición y se anotará el valor. Una vez obtenido este valor, se acerca la sonda de tensión 1 m respecto al punto anterior y se vuelve a medir.  Se repite la operación anterior pero esta vez alejándose 1 m respecto al punto anterior y se vuelve a medir. Si los dos nuevos valores son idénticos al inicial, o la diferencia es

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

240

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES menos de( -3 %) o (+3 %) respectivamente, la medición se dará por correcta, puesto que estaríamos en zona lineal y se anotará en el informe del instalador como valor de resistencia de tierra (también se anotará la distancia de la sonda de tensión, en este caso 25 m). MEDIDA DE PUESTA A TIERRA EN EMPLAZAMIENTOS URBANOS: Cuando por las circunstancias del emplazamiento de la toma de tierra no puedan introducir en el terreno las sondas de tensión y de intensidad (emplazamientos urbanos, zonas con hormigón, rocas compactas sin tierra superficial), en vez del hincado de las sondas, éstas se envolverán en bayetas húmedas, colocándolas sobre el terreno (procurando un contacto amplio y homogéneo) y regándolas abundantemente con agua. REQUISITOS DE MANTENIMIENTO: Verificar cada 6 meses el estado de los cables de conexión ya que están formados por bobinas de gran longitud. Comprobar que no existen cortes o deterioro del aislamiento en los cables. REQUISITOS DE CALIBRACIÓN: Calibración como medidor de resistencia en todo su rango de medida especificado. Plazo recomendado: Entre 12 y 24 meses, según la frecuencia de uso. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO: El plazo inicial de calibración será de 12 meses hasta que se disponga de un historial suficiente que justifique su ampliación a 24 meses. Comprobar que las desviaciones certificadas en la calibración serán menores que la exactitud básica especificada en las características técnicas. OBSERVACIONES: La norma de referencia para el fabricante del

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

241

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

EL MANTENIMIENTO Es un sistema de organización donde la responsabilidad no recae sólo en el departamento de mantenimiento sino en toda la estructura de la empresa "El buen funcionamiento de las máquinas o instalaciones depende y es responsabilidad de todos".

La labor del departamento de mantenimiento, está relacionada muy estrechamente en la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador ya que tiene la responsabilidad de mantener en buenas condiciones, la maquinaria y herramienta, equipo de trabajo, lo cual permite un mejor desenvolvimiento y seguridad evitando en parte riesgos en el área laboral. HISTORIA Este sistema nace en Japón, fue desarrollado por primera vez en 1969 en la empresa japonesa Nippondenso del grupo Toyota y de extiende por Japón durante los 70, se inicia su implementación fuera de Japón a partir de los 80.

OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO El diseño e implementación de cualquier sistema organizativo y su posterior informatización debe siempre tener presente que está al servicio de unos determinados objetivos. Cualquier sofisticación del sistema debe ser contemplada con gran prudencia en evitar, precisamente, de que se enmascaren dichos objetivos o se dificulte su consecución. En el caso del mantenimiento su organización e información debe estar encaminada a la permanente consecución de los siguientes objetivos o Optimización de la disponibilidad del equipo productivo. o Disminución de los costos de mantenimiento.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

242

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES o o o o o o o o o o

Optimización de los recursos humanos. Maximización de la vida de la máquina. Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallas sobre los bienes precitados. Disminuir la gravedad de las fallas que no se lleguen a evitar. Evitar detenciones inútiles o para de máquinas. Evitar accidentes. Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas. Conservar los bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de operación. Balancear el costo de mantenimiento con el correspondiente al lucro cesante. Alcanzar o prolongar la vida útil de los bienes.

El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes, a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir el número de fallas. Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debía darnos o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión. Pueden ser fallas tempranas o fallas tardías TIPOS DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO PARA USUARIO - En este tipo de mantenimiento se responsabiliza del primer nivel de mantenimiento a los propios operarios de máquinas. - Mantenimiento correctivo - Es aquel que se ocupa de la reparación una vez se ha producido el fallo y el paro súbito de la máquina o instalación. Dentro de este tipo de mantenimiento podríamos contemplar dos tipos de enfoques: MANTENIMIENTO PALIATIVO O DE CAMPO (DE ARREGLO) -Este se encarga de la reposición del funcionamiento, aunque no quede eliminada la fuente que provoco la falla. MANTENIMIENTO CURATIVO (DE REPARACIÓN) -Este se encarga de la reparación propiamente pero eliminando las causas que han producido la falla. MANTENIMIENTO PREVENTIVO - Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa. Pretende reducir la reparación mediante una rutina de inspecciones periódicas y la renovación de los elementos dañados, si la segunda y tercera no se realizan, la tercera es inevitable. MANTENIMIENTO PREDICTIVO. Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca. Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas. Para conseguir esto se utilizan herramientas y técnicas de monitores de parámetros físicos. MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (T.P.M.) - Mantenimiento productivo total es la traducción de TPM (Total Productive Maintenance). El TPM es el sistema Japonés de

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

243

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES mantenimiento industrial la letra M representa acciones de MANAGEMENT y Mantenimiento. Es un enfoque de realizar actividades de dirección y transformación de empresa. La letra P está vinculada a la palabra "Productivo" o "Productividad" de equipos pero hemos considerado que se puede asociar a un término con una visión más amplia como "Perfeccionamiento" la letra T de la palabra "Total" se interpreta como "Todas las actividades que realizan todas las personas que trabajan en la empresa" VENTAJAS Al integrar a toda la organización en los trabajos de mantenimiento se consigue un resultado final más enriquecido y participativo. El concepto está unido con la idea de calidad total y mejora continua. DESVENTAJAS Se requiere un cambio de cultura general, para que tenga éxito este cambio, no puede ser introducido por imposición, requiere el convencimiento por parte de todos los componentes de la organización de que es un beneficio para todos. La inversión en formación y cambios generales en la organización es costosa. El proceso de implementación requiere de varios años.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

244

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

ENERGIA SOLAR TERMICA DEFINICIÓN Se entiende por energía solar térmica, a la transformación de la energía radiante solar en calor o energía térmica. La energía solar térmica se encarga de calentar el agua de forma directa alcanzando temperaturas que oscilan entre los 40º y 50º gracias a la utilización de paneles solares (siempre temperaturas inferiores a los 80ºC). El agua caliente queda almacenada para su posterior consumo: calentamiento de agua sanitaria, usos industriales, calefacción de espacio, calentamiento de piscinas, secaderos, refrigeración, etc. Por tanto, la energía solar térmica utiliza directamente la energía que recibimos del Sol para calentar un fluido. La diferencia con la energía solar fotovoltaica es que ésta aprovechado las propiedades físicas de ciertos materiales semiconductores para generar electricidad a partir de la radiación solar. En su almacenamiento tenemos que distinguir dos tipos de sistemas:  Sistemas de almacenamiento en medio único. El medio utilizado para almacenar la energía

térmica es el mismo fluido que circula por los colectores solares. La eficacia de este tipo de sistemas es superior al 90%.  Sistemas de almacenamiento en medio dual. El almacenamiento de calor tiene lugar en un medio diferente al fluido de trabajo que se calienta en los colectores solares. La eficacia que demuestran sistemas es aproximadamente un 7k0%. La intensidad de energía utilizable una vez que la radiación solar atraviesa la atmósfera es muy baja, y su utilización está condicionada por la temperatura a la cual se va a aprovechar. La energía solar térmica, según su utilización, se puede clasificar en baja, media o alta temperatura. Sólo ésta última es válida para la producción de energía eléctrica

MÉTODOS PRODUCCIÓN ENERGÍA Existen dos métodos para producir electricidad mediante energía solar térmica:  alta concentración  baja concentración En ambos casos, el sistema consiste en calentar un fluido que al evaporarse hace mover una turbina. A partir de ahí, el funcionamiento es similar al de una central de generación eléctrica cualquiera (nuclear, térmica, hidrodinámica...), con la diferencia de que en este caso la fuente de energía es el Sol.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

245

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES El rendimiento global en generación de electricidad de una central termo solar está en torno al 16-20%.

DISPOSITIVOS DE ALTA CONCENTRACIÓN Son los llamados sistemas de "receptor central" La radiación solar se capta por medio de un conjunto de espejos curvos (heliostatos), que reflejan la luz del sol concentrándola en un único punto o foco. Los espejos siguen el movimiento del sol durante el día controlándolo mediante programas informáticos, ya que el movimiento del sol varia con la latitud, la época del año y el día. El foco funciona como receptor del calor que lo transfiere al fluido de trabajo (agua, aceite, aire, sales, etc.) que es el encargado de transmitir el calor a otra parte de la central termosolar. Generalmente, el calor es transmitido a un depósito de agua, que a altas temperaturas se evapora, hecho éste que es aprovechado para hacer mover una turbina. Los receptores centrales tienen características positivas: tienen ratios de concentración de 300 a 1500, por lo que son altamente eficientes pudiendo operar a temperaturas entre 500 y 1500ºC. Existen dos configuraciones: los heliostatos rodean completamente la torre central (cilíndrica y de superficie con alta conductividad térmica)

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

246

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES los heliostatos están colocados en el norte de la torre receptora. Otra variedad de centrales solares térmicas de alta concentración son los "discos parabólicos". Estos discos son colectores que rastrean el sol en 2 ejes, concentrando la radiación solar en un receptor ubicado en el foco de la parábola. El receptor absorbe la energía convirtiéndola en energía térmica. Inmediatamente se puede transformar la energía térmica en energía eléctrica mediante un generador o también puede ser conducida mediante turbinas a una central de conversión. Los colectores parabólicos tienen, entre otras, las siguientes características: están orientados directamente al sol; son los colectores que presentan la mayor eficiencia; tienen radios de concentración de alrededor de 600 a 2000; pueden alcanzar temperaturas superiores a los 1500ºC. Este tipo de sistema utiliza como fluido aceite o vapor de agua. DISPOSITIVOS DE BAJA CONCENTRACIÓN Conjunto de colectores cilindro parabólicos que se mueven con el sol concentrando la radiación en una tubería ubicada a lo largo del foco, la cual concentra el fluido de trabajo que transporta el calor adquirido. El fluido que se mueve por el tubo es calentado y transportado a una red de tuberías diseñada para minimizar las pérdidas de calor. Los sistemas parabólicos generalmente constan de una línea focal horizontal simple permitiéndoles rastrear el sol a lo largo de un solo eje N-S o E-O. Una orientación N-S provee un poco más de energía anual que una E-O, pero el potencial en invierno es menor en latitudes medias. Por contra, una orientación E-O provee un producto más constante a través del año. Los sistemas parabólicos operan a temperaturas entre 100 y 400ºC, bastantes más bajas que el sistema de foco central. Sin embargo, este tipo de sistemas son los que están más desarrollados tecnológicamente ya que son centrales que ocupan un espacio más pequeño y presentan más ventajas frente a los discos parabólicos. Tanto en sistemas de alta o baja concentración, la energía calorífica solar se transforma generalmente en energía eléctrica, aunque existe la posibilidad de almacenar calor.

APLICACIONES DE LA ENERGIA SOLAR TERMICA  Calentamiento de ACS  Calentamiento de agua para piscinas  Calefacción  Secado  Calentamiento en aplicaciones industriales

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

247

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES  Desaladoras  Sistemas de refrigeración  Arquitectura bioclimática  Conversión termodinámica: centrales solares

SISTEMAS DE AGUA CLIENTE En cuanto a la generación de agua caliente para usos sanitarios (también llamada "agua de manos"), hay dos tipos de instalaciones de los comúnmente llamados calentadores o calefones solares: las de circuito abierto y las de circuito cerrado. En las primeras, el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares. Este sistema reduce costos y es más eficiente (energéticamente hablando), pero presenta problemas en zonas con temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, así como en zonas con alta concentración de sales que acaban obstruyendo los paneles. Además los paneles solares térmicos no contaminan.

CALEFACCIÓN Y FRIO SOLAR La energía solar térmica puede utilizarse para dar apoyo al sistema convencional de calefacción (caldera de gas o eléctrica), apoyo que consiste entre el 20% y el 50% de la demanda energética de la calefacción. Para ello, la instalación o caldera ha de contar con intercambiador de placas (funciona de forma similar al baño María, ya que el circuito de la caldera es cerrado) y un regulador (que dé prioridad en el uso del agua caliente para ser empleada en agua de manos). El sistema emisor de calor (radiadores, suelo radiante, zócalo radiante, muro radiante, fancoil…) que es más conveniente utilizar es el de baja temperatura (<=50° C), de esta manera el sistema solar de calefacción tiene mayor rendimiento.1 Durante el verano, se pueden cubrir las placas, a fin de evitar que se estropeen por las altas temperaturas o bien se pueden utilizar para producir frío solar (aire acondicionado frío).

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

248

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES No obstante, se pueden instalar sistemas que no son de baja temperatura, para así emplear radiadores convencionales. EQUIPOS Especialmente populares son los equipos domésticos compactos, compuestos típicamente por un depósito de unos 150 litros de capacidad y un colector de unos 2 m². Estos equipos, disponibles tanto con circuito abierto como cerrado, pueden suministrar el 90% de las necesidades de agua caliente anual para una familia de 4 personas, dependiendo de la radiación y el uso. Estos sistemas evitan la emisión de hasta 4,5 toneladas de gases nocivos para la atmósfera. El tiempo aproximado de retorno energético (tiempo necesario para ahorrar la energía empleada en fabricar el aparato) es de un año y medio aproximadamente. La vida útil de algunos equipos puede superar los 25 años con un mantenimiento mínimo, dependiendo de factores como la calidad del agua.

Es habitual encontrarse con instalaciones en las que el acumulador contiene una resistencia eléctrica de apoyo, que actúa en caso de que el sistema no sea capaz de alcanzar la temperatura de uso (normalmente 40 °C); en Europa esta opción ha quedado prohibida tras la aprobación del CTE (Código Técnico de la Edificación) ya que el calor de la resistencia puede, si el panel esta más frío que el acumulador integrado, calentar el panel y perder calor, y por lo tanto energía, a través de él. En algunos países se comercializan equipos que utilizan el gas como apoyo. Las características constructivas de los colectores responden a la minimización de las pérdidas de energía una vez calentado el fluido que transcurre por los tubos, por lo que se encuentran aislamientos a la conducción (vacío u otros) y a la rerradiación de baja temperatura. Además de su uso como agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración (mediante máquina de absorción), el uso de placas solares térmicas (generalmente de materiales baratos como el polipropileno) ha proliferado para el calentamiento de piscinas exteriores residenciales, en países donde la legislación impide el uso de energías de otro tipo para este fin. CENTRAL TÉRMICA SOLAR

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

249

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. Constructivamente, es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 º C hasta 1000 º C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Los fluidos y ciclos termodinámicos escogidos en las configuraciones experimentales que se han ensayado, así como los motores que implican, son variados, y van desde el ciclo Rankine (centrales nucleares, térmicas de carbón) hasta el ciclo Brayton (centrales de gas natural) pasando por muchas otras variedades como el motor de Stirling, siendo las más utilizadas las que combinan la energía termosolar con el gas natural.

VENTAJAS  Los sistemas solares pueden suponer ahorros en el coste de preparación del agua caliente de

aproximadamente entre un 70 y un 80% respecto a los sistemas convencionales.  Los

equipos para aprovechamiento térmico de la energía solar constituyen un desarrollo tecnológico fiable y rentable para la producción de agua caliente sanitaria en las viviendas. La inversión en paneles solares, además, pueden amortizarse con el ahorro que se obtiene.

 Las

placas solares pueden ser un complemento interesante de apoyo a la calefacción, sobre todo en sistemas que utilicen agua a temperatura inferior a 60ºC, tal y como sucede con los sistemas por suelo radiante o en los de "fan-coil".

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

250

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES  En

la mayoría de los casos, tanto en viviendas unifamiliares, como en edificios, las instalaciones de energía solar térmica proporcionan entre un 50 y un 70% del agua caliente demandada, por lo que siempre necesitan un apoyo de sistemas convencionales de producción de agua caliente (caldera de gas, caldera de gasóleo, etc.).

INCONVENIENTES  Su discontinuidad en el tiempo  Sólo aprovechan la radiación directa, por lo que necesitan que no haya nubes.  Para solventar estos problemas se disponen de 2 sistemas de almacenamiento térmico:

Sistemas de almacenamiento en medio único: son aquellos en los que el medio utilizado para almacenar energía térmica es el mismo fluido que circula por los colectores solares. Los más comunes utilizan aceite sintético como fluido de trabajo y como medio de almacenamiento. Este sistema presenta una eficiencia superior al 90%. Sistemas de almacenamiento en medio dual: son aquellos en los que el almacenamiento de calor se efectúa en un medio diferente al fluido de trabajo que se calienta en los colectores solares. Los medios de almacenamiento más comunes son las placas de hierro, materiales cerámicos o el hormigón. La eficiencia de estos sistemas ronda el 70% IMPACTO MEDIOAMBIENTAL La energía solar es renovable, inagotable, limpia y respetuosa con el medio ambiente. Contribuye a la reducción de las emisiones de de CO2 y otros gases de efecto invernadero, ayudando a cumplir con los acuerdos adoptados en el Protocolo de Kioto.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

251

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

THERMA SOLAR La terma o calentador solar es un dispositivo que sirve para calentar agua aprovechando la energía solar. Consta de las siguientes partes:

1. El colector constituido por la placa absorbente y la caja térmica. La placa absorbente es la unidad receptora de la radiación solar que calienta el agua, y está formada por una plancha de fierro a la cual se adhieren una serie de tubos paralelos dentro de los cuales circula el agua. La caja térmica lleva en su interior la placa absorbente con un colchón de aislamiento. 2. El tanque de almacenamiento almacena el agua caliente hasta su utilización y está aislado para conservar el calor. 3. Las conexiones, que se usan para la circulación del agua entre el colector y el tanque durante las horas de sol, y de éste hacia la tubería de uso. El agua fría ingresa por la parte inferior al colector y se calienta por el efecto de la radiación solar a medida que asciende por la placa absorbente. El agua caliente, que sale del colector, ingresa al tanque por la parte superior, mientras por la parte inferior sale el agua más fría hacia el colector, para circular continuamente durante las horas de sol. La construcción de la terma solar es bastante sencilla y se presta a adaptaciones según los materiales disponibles. La caja térmica es de 198 cm de largo x 15 cm de alto x 83 cm de ancho, recubierto de un

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

252

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES vidrio grueso o dos en la Sierra. El fondo es de fierro o calamina plana, encima de la cual va el aislamiento (aserrín, lana, paja, tecknoport), luego otra plancha de fierro o calamina (pintada de negro); luego los tubos de fierro galvanizado o de plástico o una manguera de 3/4 pulgada de color negro (fijados a la plancha metálica), y encima el o los vidrios. Si son dos deben estar separados unos 2 cms. Todo debe estar bien cerrado para que no ingrese el agua de lluvia. El tanque de almacenamiento puede ser un cilindro de 25 galones, con cuatro niples galvanizados (dos de 1 pulgada y 2 de 1/2 pulgada) y una boya de nivelación o flotador como el de los tanques sanitarios. El ingreso del agua fría de la red es por la parte lateral superior (niple de 1/2 pulgada), con el flotador y un tubo hasta casi el fondo del tanque, para que el agua fría entre al fondo. El ingreso del agua del calentador es por la parte lateral superior (niple de 1 pulgada). La salida del agua al calentador es por la parte lateral inferior (niple de 1 pulgada). La salida del agua caliente a la red de uso es por la parte lateral media del tanque (niple de 1/2 pulgada). Los tubos de conexión del tanque con el calentador son de jebe o mangueras aisladas. El tanque y la tubería deben ser aislados con un forro de unos 8 cm de los mismos materiales indicados para la caja térmica. El mantenimiento debe ser constante: limpieza del vidrio de la caja térmica; sellado de los vidrios con masilla; repintado de las partes de madera; verificar el funcionamiento de la boya o flotador; inspección de la pintura interior del tanque; y control de cualquier filtración.

PARA TENER EN CUENTA L a terma solar se ubica en el techo de la casa al igual que el tanque. Si la casa tiene techo a dos aguas el tanque puede estar debajo del techo siempre que esté unos 60 cm más alto que la terma o calentador. En la escuela y en el colegio la construcción de una terma solar es un ejercicio muy útil y su aprendizaje debería ser obligatorio en las zonas rurales y urbanas.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

253

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

254

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES PRECAUCIONES DE SEGURIDAD ANTE EL TRATAMIENTO DEL AGUA Los operadores de estas plantas de tratamiento usan equipos mecánicos, tanques de tratamiento y sustancias químicas para limpiar el agua. Esta amplia variedad de procesos puede presentar diferentes peligros a los trabajadores. A. Debido a que hay tanta agua involucrada en estos procesos de tratamiento, los resbalones, tropezones y caídas son el principal peligro que encaran los trabajadores en tratamiento de aguas. Practique el buen aseo limpiando los charcos de agua con una escoba o escobilla de goma. Marque las áreas que tiendan a encharcarse. Repare las fugas de inmediato. Use superficies en el suelo que proporcionen buena tracción. Use zapatos con suelas antideslizantes. B. Los espacios cerrados son una preocupación seria en las plantas de tratamiento de agua. La exposición a ambientes con bajo contenido de oxígeno, o altos niveles de sulfuro de hidrógeno, gas metano o amoniaco pueden causar enfermedades graves o muerte. Revise las áreas que puedan presentar peligro de explosión por gases inflamables o inundación en caso de lluvias fuertes y crecientes. Estudie toda la planta para identificar áreas con salidas restringidas u otros peligros potenciales. Use los procedimientos para espacios restringidos, equipos de protección personal (EPP)monitores del aire ambiental y monitores personales para asegurar su seguridad. C. Ahogarse en tanques de tratamiento es un peligro en las plantas de tratamiento. Coloque pasamanos alrededor de todas las fuentes de agua descubiertas. Mantenga equipos de rescate, tales como salvavidas y ganchos cerca de todos los tanques. Si necesita trabajar en una posición elevada sobre un tanque sin resguardos, considere el uso de protección contra caídas, y tenga a otro trabajador cerca para que vigile la operación. Cuando levante rejillas para acceso sobre canales de agua y tanques, acordone el área y coloque avisos de advertencia para prevenir caídas accidentales. D. Las plantas de tratamiento de agua tienen bombas y válvulas para mover el agua, y muchas partes móviles, tales como rejillas de filtro, prensas y bandas transportadoras para mover los desperdicios y los lodos. Estos equipos pueden presentar peligros por quedar atrapado o ser aplastado si alguien mete una mano, brazo o pie demasiado cerca de una parte en movimiento. Todas las partes móviles deberán tener resguardos; cuídese de estos peligros mientras trabaja. La operación de estos equipos en un ambiente húmedo requiere trabajos de mantenimiento y reparación, en los que se deben usar prácticas seguras de trabajo. La seguridad eléctrica es clave cuando se trabaja en un ambiente húmedo; trabaje con seguridad. Siempre cumpla con los procedimientos de bloqueo y etiquetado para resguardar contra un arranque accidental del equipo en que está trabajando. E. Los peligros químicos y biológicos abundan en las plantas de tratamiento de agua. Use las hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS, por sus siglas en inglés de Material Safety Data Sheets) para entender las propiedades, límites de exposición, equipos de protección

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

255

INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIORES personal y medidas de emergencia para las sustancias químicas con que usted trabaja. El buen aseo controla los olores, insectos y roedores. Practique la buena higiene usando guantes y lavándose las manos con frecuencia. Descontamínese la ropa o cámbiese antes de irse a su casa después del trabajo. Hable con su médico y considere vacunas contra algunos de los peligros que encara en su trabajo. Las plantas de tratamiento de agua son un ambiente que presenta muchos retos. Estas plantas a menudo operan continuamente, por lo que el trabajo por turno y el trabajo en emergencias son comunes. Los turnos prologados usando equipos de protección personal pueden ser agotadores. Para poder hacerle frente a la carga de trabajo y las demandas del empleo, asegúrese de obtener el descanso requerido y mantener su buena salud en general. El trabajo a la intemperie nos expone al frío, el calor y el sol, por lo que se debe vestir ropa cómoda, en capas y usar loción de filtro solar.

CAPACITACIÓN DE TRABAJADORES EN SERVICIO

256