INCLUYE
Presentamos el tercer tomo de la colección Electricidad, que complementa y finaliza el recorrido que iniciamos en Electricidad 1: fundamentos y seguridad, continuamos en Electricidad 2: elementos eléctricos y normalización. Esta última entrega reúne una serie de recomendaciones que es necesario considerar para crear el proyecto de instalación que acompañará un trabajo de electrificación. Por medio de una descripción detallada, abordamos temas tales como la puesta a tierra, las reglamentaciones para locales especiales y viviendas, así como también el uso de las planillas y la protección que tendremos en cuenta a la hora de efectuar una nueva instalación.
GRATIS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
VERSIÓN DIGITAL
ELECTRICIDAD 3
Puesta a tierra: características y análisis de los sistemas. Diseño y cálculo de sistemas PAT. Mantenimiento. / Reglamentación para locales: requisitos para instalaciones en locales comerciales y educativos. Canalización en espacios especiales. Locales de usos médicos. / Consideraciones para electrificación: Planos y materiales. Grados de electrificación, circuitos. Baños y clasificación por zonas. / Proyecto de instalación: memoria descriptiva y especificaciones. Cálculo y verificación de conductores. Reglas de instalación. / Planillas: realización de la planilla síntesis del proyecto. Listado de materiales. Planilla de inspección inicial. / Sistemas de protección: clasificación de las estructuras. Parámetro del rayo y niveles de protección. Método de validación por esfera rotante.
COLECCIÓN ELECTRICIDAD El contenido de este libro está basado en el material de la colección de fascículos Técnico electricista, publicado por esta misma editorial.
ISBN: 978-987-734-045-7
REDUSERS.com
PROFESOR EN LÍNEA
En nuestro sitio, podrá encontrar noticias relacionadas y también participar de la comunidad de tecnología más importante de América Latina.
Ante cualquier consulta técnica relacionada con el libro, puede contactarse con nuestros expertos: profesor@redusers.com.
Electricidad 3 Instalaciones.indd 5
ELECTRICIDAD 3: INSTALACIONES ELÉCTRICAS
EN ESTE LIBRO ENCONTRARÁ:
VERSIÓN DIGITAL
GRATIS
ELECTRICIDAD INSTALACIONES ELÉCTRICAS
3
Criterios y proceso de puesta a tierra + Proyectos de instalación + Diseño de reglamentos + Generación de planos + Reglamentación en locales especiales, comerciales y médicos + Planillas + Sistemas de protección DIAGRAME Y EJECUTE PROYECTOS PROFESIONALES
25/09/2015 04:24:37 p.m.
ELECTRICIDAD 3 INSTALACIONES ELÉCTRICAS DIAGRAME Y EJECUTE PROYECTOS PROFESIONALES
TÍTULO:
Electricidad 3: Instalaciones Eléctricas
COLECCIÓN:
Seriado
FORMATO:
24 x 17 cm
PÁGINAS:
192
Copyright © MMXV. Es una publicación de Fox Andina en coedición con DÁLAGA S.A. Hecho el depósito que marca la ley 11723. Todos los derechos reservados. Esta publicación no puede ser reproducida ni en todo ni en parte, por ningún medio actual o futuro sin el permiso previo y por escrito de Fox Andina S.A. Su infracción está penada por las leyes 11723 y 25446. La editorial no asume responsabilidad alguna por cualquier consecuencia derivada de la fabricación, funcionamiento y/o utilización de los servicios y productos que se describen y/o analizan. Todas las marcas mencionadas en este libro son propiedad exclusiva de sus respectivos dueños. Impreso en Argentina. Libro de edición argentina. Primera impresión realizada en Sevagraf, Costa Rica 5226, Grand Bourg, Malvinas Argentinas, Pcia. de Buenos Aires en I, MMXVI.
ISBN 978-987-734-045-7
Anónimo Electricidad 3: Instalaciones / Anónimo; coordinado por Gustavo Carballeiro. 1a ed. - Ciudad Autónoma de Buenos Aires: Fox Andina, 2015. 192 p. ; 24x17 cm. - (Seriada; 20) ISBN 978-987-734-045-7 1. Informática. I. Carballeiro, Gustavo, coord. CDD 005.3
4
PRELIMINARES
Prólogo La industria eléctrica exige, a quienes se dedican a efectuar instalaciones y reparaciones, un gran número de conocimientos, que son necesarios para enfrentar desde pequeñas instalaciones domiciliarias hasta complejas implementaciones en empresas. Cada proyecto de instalación requiere poseer un completo bagaje de especificaciones teóricas y experiencia práctica, para enfrentar y solucionar las posibles complicaciones que surgen en cada instalación. En esta serie de obras, hemos presentado aquellos temas que son absolutamente necesarios a la hora de acercarnos a la práctica relacionada con la electricidad y también hemos entregado consejos sobre aquellas cuestiones prácticas a las que, sin duda, nos veremos enfrentados. Esta colección de libros, en su conjunto, se presenta como un material indispensable para todos aquellos que desean profundizar en la electricidad o actualizar sus conocimientos, y, al mismo tiempo, conseguir consejos prácticos sobre la ejecución de instalaciones eléctricas. La obra en su conjunto está formada por tres libros, cuya creciente complejidad nos asegura el abordaje de los temas más importantes sobre las cuestiones relacionadas con la electricidad. El primer libro nos conduce por los fundamentos de la electricidad y las medidas de seguridad que siempre debemos tener en cuenta. En esa obra encontramos una introducción al fenómeno de la electricidad y una descripción del magnetismo. También analiza la corriente continua y alterna, las medidas de seguridad en la práctica eléctrica y las mediciones que es posible efectuar en esta profesión. El segundo libro nos ofrece un completo análisis de los elementos eléctricos y su normalización. Aquí se detallan los elementos más comunes en una instalación eléctrica,
www.redusers.com
Bombo Biblioteca eBooks (17x24).indd 1
17/07/2015 15:04:45
6
PRELIMINARES
El libro de un vistazo En esta obra se ofrece una gran cantidad de contenidos formativos, que permitirán introducir al lector en el mundo de la electricidad, recorriendo desde los aspectos más básicos hasta los más específicos.
PUESTA A TIERRA Comenzaremos esta obra con un análisis
CONSIDERACIONES PARA ELECTRIFICACIÓN
de los sistemas de puesta a tierra; no solo
En este capítulo estudiaremos la forma en que se
explicaremos la necesidad de contar con
diseñan los reglamentos que debemos considerar
ellos en las instalaciones eléctricas, sino
a la hora de encarar un proyecto de electrificación
también aprenderemos los conceptos
y el alcance que poseen. Entre otros temas
importantes para efectuar el diseño y el cálculo
relevantes, veremos la importancia de la creación
para la implementación de sistemas de puesta
de los planos y croquis, así como el uso de los
a tierra o PAT. Conoceremos los valores
materiales normalizados. Revisaremos los pasos
de resistencia de jabalina y veremos la
necesarios para crear un plano y las ventajas
forma de mejorarlos, agregando sustancias
que nos entrega la generación de un croquis,
específicas al terreno circundante. También
así como también detallaremos las partes que
analizaremos la influencia de los terrenos
componen a cada uno de estos elementos.
y la profundidad de instalación de los elementos que componen el sistema de puesta a tierra. PROYECTO DE INSTALACIÓN En este capítulo revisaremos la realización RGLAMENTACIÓN PARA LOCALES
de un proyecto de instalación eléctrica.
Analizaremos aquellos elementos que debemos
Para ello veremos la forma adecuada de
tener en cuenta para efectuar proyectos de
completar la memoria descriptiva (documento
electrificación en diversos
privado emitido por el proyectista en el que
locales. Conoceremos las consideraciones
se describe cómo se realiza el proyecto) y,
relevantes a la hora de trabajar en locales
también, analizaremos las especificaciones
comerciales y también en establecimientos
técnicas que debemos considerar para casos
educacionales, así como los detalles para
de instalación eléctrica en locales específicos.
efectuar canalizaciones en locales especiales
Además, conoceremos las reglas de instalación
y todo lo que se debe tener en cuenta en los
más importantes que deben ser aplicadas en
locales de usos médicos.
proyectos eléctricos.
www.redusers.com
7
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
SISTEMAS DE PROTECCIÓN
PLANILLAS Conoceremos las planillas que debemos
En este último capítulo veremos la necesidad
completar para planificar un proyecto de
de contar con un eficiente sistema de
instalación eléctrica, por ejemplo la planilla
protección contra descargas atmosféricas
síntesis del proyecto de instalación y la
o rayos. Analizaremos la clasificación de las
planilla esquema unifilar de tableros, en la
posibles estructuras que podemos utilizar,
que podemos esquematizar los tableros
conoceremos los parámetros característicos
principal y seccionales, indicando sus datos
del rayo y entregaremos los niveles de
de construcción, características eléctricas
protección existentes; además presentaremos
y los elementos de protección adecuados.
el método de validación por esfera rotante.
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA A lo largo de este manual, podrá encontrar una serie de recuadros que le brindarán información complementaria: curiosidades, trucos, ideas y consejos sobre los temas tratados. Para que pueda distinguirlos en forma más sencilla, cada recuadro está identificado con diferentes iconos: CURIOSIDADES E IDEAS
ATENCIÓN
DATOS ÚTILES Y NOVEDADES
www.redusers.com
SITIOS WEB
8
PRELIMINARES
Contenido Prólogo ....................................................................... 4
Locales especiales .....................................................59
El libro de un vistazo .................................................. 6
Locales de fabricación
Información complementaria..................................... 7
o laboratorios químicos..........................................60
Introducción ............................................................. 10
Locales que pueden contener vapores corrosivos o explosivos .............................61 Locales húmedos ..................................................63 Locales polvorientos .............................................64
Puesta a tierra
Locales de baja o de alta temperatura ..................65
Sistemas PAT .............................................................12
Salas de teatro, cine y lugares
Regímenes de neutro.............................................16
para espectáculos públicos ....................................65
Componentes.........................................................22
Locales para usos médicos........................................66
Diseño y cálculo .........................................................26
Salas de grupo de aplicación 0 ..............................68
Criterios de diseño.................................................26
Salas de grupo de aplicación 1 ..............................69
Metodología de cálculo..........................................36
Salas de grupo de aplicación 2 a y 2 b ...................70
Mantenimiento de sistemas de puesta a tierra ......37
Resumen ....................................................................71
Resumen ....................................................................41
Actividades ................................................................72
Actividades ................................................................42
Consideraciones para electrificación Planos y materiales ...................................................74 Planos y croquis ....................................................78 Materiales normalizados .......................................81 Grados de electrificación ..........................................85
Reglamentación para locales Locales comerciales y educativos .............................44 Establecimientos educacionales ............................51 Criterios generales ................................................57
www.redusers.com
9
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Circuitos para usos generales ................................85 Circuitos para usos especiales................................85 Circuitos para usos específicos...............................86
Planillas
Grado de electrificación en viviendas.....................87
Planilla síntesis del proyecto de instalación...........140
Grado de electrificación para oficinas....................93
Planilla esquema unifilar de tableros ..................152
Baños y clasificación por zonas ..............................100
Planilla de distribución ambiental
Clasificación de zonas..........................................102
de bocas y cajas ...................................................157
Requisitos para instalación de equipos fijos .........104
Listado de materiales ..............................................163
Resumen ..................................................................107
Materiales ...........................................................164
Actividades ..............................................................108
Tipo .....................................................................165 Marca..................................................................165 Conformidad ........................................................166 Origen .................................................................167
Proyecto de instalación Memoria descriptiva y especificaciones .................110 ¿Qué debe incluir la memoria descriptiva? ..........110 Especificaciones técnicas.....................................116
Planilla de inspección inicial ...................................169 Instalación del sistema de puesta a tierra............174 Resumen ..................................................................177 Actividades ..............................................................178 Cálculo y verificación de los conductores ..............121 Reglas de instalación ...............................................132 Cañerías interiores embutidas .............................132 Cañerías interiores a la vista ...............................133
Sistemas de protección
Canalizaciones interiores
Necesidad de protección .........................................180
sobre cielorrasos suspendidos ..............................134
Clasificación de las estructuras ..............................181
Columna montante ..............................................135
Parámetros del rayo ................................................181
Canalizaciones realizadas con caños....................136
Niveles de protección ..............................................185
Conductores en las canalizaciones .......................136
Validación por esfera rotante..................................190
Resumen ..................................................................137
Resumen ..................................................................191
Actividades ..............................................................138
Actividades ..............................................................192
www.redusers.com
10
PRELIMINARES
Introducción En este libro, que culmina la serie dedicada a la electricidad, nos enfrentaremos con las tareas propias de una instalación eléctrica. En el capítulo inicial, analizaremos la puesta a tierra; para ello revisaremos las opciones disponibles para efectuar esta tarea y también las actividades que son necesarias para completarla de la mejor forma, así como las consideraciones que debemos tener en cuenta para lograr el objetivo de manera correcta. Más adelante veremos en detalle la reglamentación para locales especiales, conoceremos las características de cada tipo de local y entregaremos una completa descripción de los detalles necesarios para efectuar una instalación eléctrica en ellos; también analizaremos la reglamentación vigente para efectuar instalaciones en viviendas. Otro de los temas que se abordarán en esta obra son los proyectos de instalación. Entregaremos una descripción que nos orientará sobre el diseño de los planos, y los materiales que intervienen dependiendo de las reglamentaciones vigentes. Esto nos ayudará a entender la importancia de la correcta generación de los planos y los croquis, lo cual resultará en una efectiva planificación y posterior puesta en marcha de un proyecto de electrificación. Para terminar, conoceremos las diversas planillas a las que nos enfrentaremos al planificar un proyecto, aprenderemos a completar la planilla síntesis del proyecto de instalación y la planilla esquema unifilar de tableros, entre otras.
www.redusers.com
MEJORA TU PC
La red de productos sobre tecnología más importante del mundo de habla hispana Libros Desarrollos temáticos en profundidad
Coleccionables es s Cursos intensivos con on n gran desarrollo visual uall
Revistas Las últimas tecnologías explicadas por expertos
RedUSERS
redusers.com
Noticias actualizadas minuto a minuto, reviews, entrevistas y trucos
Newsletters N Regístrese en redusers.com R para recibir un resumen con p llas a últimas noticias
RedUSERS PREMIUM M premium.redusers.com m
Nuestros productos en versión digital, con on contenido adicional y a precios increíbles es
Usershop
usershop.redusers.com
Revistas, libros y fascículos a un clic de distancia y con entregas a todo el mundo
Bombo PAGINA 11 - Manuales Users.indd 1
17/10/2014 12:32:17
Puesta a tierra Analizaremos los sistemas de puesta a tierra y explicaremos la necesidad de contar con ellos en las instalaciones eléctricas. También aprenderemos los conceptos importantes para efectuar el diseño y el cálculo para la implementación de sistemas de puesta a tierra.
▼
Sistemas PAT ........................... 12
Mantenimiento de sistemas
Regímenes de neutro ....................... 16
de puesta a tierra............................. 37
Componentes ................................... 22
▼
▼
Resumen................................... 41
▼
Actividades............................... 42
Diseño y cálculo ....................... 26 Criterios de diseño ........................... 26 Metodología de cálculo .................... 36
Servicio de atención al lector: usershop@redusers.com
12
1. PUESTA A TIERRA
Sistemas PAT Los sistemas de puesta a tierra o PAT por un lado, son una parte importante de la seguridad eléctrica de la instalación y, por otro, constituyen un camino de circulación para las corrientes de falla a tierra, ya que se diseñan con el fin de conectar los centros de estrella de los transformadores o generadores. Su diseño varía mucho de acuerdo al tamaño de la instalación y a la criticidad y complejidad de esta, porque no es lo mismo una vivienda familiar, que una industria, una estación transformadora o el quirófano de un hospital. En todos los inmuebles, ya sean viviendas, industrias o cualquier otro emplazamiento, las personas siempre necesitan la presencia de la energía eléctrica. Ante esta situación, tendremos algunos elementos que están sometidos a la tensión de la red que alimenta la instalación y otros que no deben tener aplicada ninguna tensión. El problema es qué sucede cuando, ante una perturbación en la instalación, los elementos que deben estar aislados eléctricamente quedan conectados y sometidos a la tensión de alimentación, o la instalación sufre algún fenómeno que aumenta los valores de tensión normales, y se necesita un camino para drenar dicho efecto. Las puestas a tierra se establecen con el objeto de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas (tensión de contacto), entre distintos lugares del suelo en las inmediaciones de la puesta a tierra (tensión de paso); asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material utilizado; establecer un camino de drenaje de la corriente de fuga o falla, con un valor de resistencia bajo. La denominación puesta a tierra comprende toda conexión metálica directa entre determinados elementos o partes de una instalación (que no deben estar bajo tensión) y un electrodo, o grupo de electrodos, enterrados en el suelo, con el fin de lograr que, en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de falla o la de descarga de origen atmosférico. Conectando los aparatos, máquinas y elementos de una instalación que correspondan a un sistema de puesta a tierra debidamente diseñado, los bienes materiales, y fundamentalmente la vida de los
www.redusers.com
13
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
seres humanos y de los animales se preservarán de los peligros de los choques eléctricos que provengan de equipos o de partes de una instalación eléctrica que genere corrientes de falla bajo frecuencia industrial o debidas a descargas atmosféricas. Resumiendo, una correcta instalación de un sistema de puesta a tierra brinda:
• • • •
Seguridad a las personas y a los animales. Protección de las instalaciones contra posibles incendios. Mejora de la calidad del servicio eléctrico. Establecimiento y permanencia de un potencial de referencia.
Sensación de hormigueo (I < 2mA)
Contracción muscular (I < 10mA)
Asfixia (Diafragma) (20 mA < I < 30mA)
Riesgo de quemadura (20 mA < I < 30mA)
Fibrilación Ventricular ( I < 85mA)
Figura 1. Ejemplos de efectos fisiológicos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano, dependiendo de su intensidad. La determinación de los límites a partir de los cuales la corriente eléctrica resulta peligrosa para el cuerpo humano no es una tarea sencilla. Uno de los valores más difíciles de determinar es el umbral de sensibilidad sobre el paso de la corriente eléctrica, definido como el valor de la intensidad mínima que percibe una persona al hacer circular una corriente de mano a mano.
www.redusers.com
14
1. PUESTA A TIERRA
Mientras que algunos detectan la corriente con intensidad de 0,5 mA; otros no empiezan a percibir su paso hasta que esta no alcanza valores cercanos a los 2 mA. En estos niveles mencionados se percibe un cosquilleo en el cuerpo, pero no representa peligro sobre la integridad física de las personas. Por encima de este nivel, se producen las contracciones. Este fenómeno tiene lugar por la
EXISTEN DISTINTOS
excitación de nervios y músculos flexores bajo
RECORRIDOS QUE
la acción de la corriente eléctrica circulante, de
PUEDE TOMAR LA
individuo a dejar el conductor, siempre y cuando
CORRIENTE A TRAVÉS
los músculos extensores sean menos potentes
DEL CUERPO HUMANO
vulgarmente como quedarse pegado, ya que la
forma que, al quedar contraídos, inhabilitan al
que los flexores. A este efecto se lo denomina persona no puede soltar el conductor. Esto puede causar graves lesiones dependiendo también de la cantidad de tiempo que se sostenga el conductor. Cuando el nivel de intensidad se eleva por
encima del umbral de la contracción muscular, se afectan grandes funciones fisiológicas, como la respiración y la circulación. En efecto, para una intensidad del orden de 20 a 30 mA, la contracción muscular puede difundirse y alcanzar los músculos respiratorios (intercostales, pectorales y diafragma), originando una parada circulatoria que ocasiona una asfixia con cianosis, para desembocar en seguida, en un estado de muerte aparente. Si el accidentado se sustrae rápido de la corriente y se le proporciona una asistencia respiratoria (antes que sobrevenga la parada cardíaca), estos fenómenos son reversibles. Desgraciadamente, no sucede lo mismo cuando el estado de muerte aparente se debe a una fibrilación ventricular. Esta situación está caracterizada por una contracción anárquica y asincrónica de cada una de las fibras del miocardio, lo que se traduce, velozmente, en una parada circulatoria, y una gran falta de oxígeno que alcanza primero al cerebro y después al mismo corazón. Ahora bien, la corriente que circulará por el cuerpo humano dependerá de varios factores, a saber:
• La trayectoria seguida por la corriente. • El valor de la resistencia del organismo. www.redusers.com
Reglamentación para locales Conoceremos los elementos que debemos tener en cuenta para efectuar proyectos de electrificación en diversos tipos de locales. Analizaremos las consideraciones importantes a la hora de trabajar en locales comerciales y establecimientos educacionales.
▼
Locales comerciales
Salas de teatro, cine y lugares para
y educativos ............................. 44
espectáculos públicos ....................... 65
Establecimientos educacionales ....... 51 Criterios generales........................... 57
▼
Locales para usos médicos ...... 66 Salas de grupo de aplicación 0 ......... 68
▼
Locales especiales ................... 59
Salas de grupo de aplicación 1 ......... 69
Locales de fabricación
Salas de grupo
o laboratorios químicos .................... 60
de aplicación 2 a y 2 b ..................... 70
Locales que pueden contener vapores corrosivos o explosivos ....... 61
▼
Resumen................................... 71
▼
Actividades............................... 72
Locales húmedos ............................. 63 Locales polvorientos ....................... 64 Locales de baja o de alta temperatura ...................... 65
Servicio de atención al lector: usershop@redusers.com
44
2. REGLAMENTACIÓN PARA LOCALES
Locales comerciales y educativos No es lo mismo un departamento que es utilizado como oficina, comercio o consultorio, que una oficina o comercio que desde su diseño han sido pensados y concebidos como tales. Cuando nos referimos a un departamento que originalmente se pensó como vivienda y, luego, es utilizado como oficina o consultorio, la instalación eléctrica deberá cumplir con la normativa correspondiente a las instalaciones eléctricas en las viviendas. En cambio, si ha sido pensado desde sus orígenes como oficina u otro local comercial deberá cumplir con la normativa vigente que corresponde a locales comerciales.
Figura 1. Vista de un local comercial (salón general). Los tomacorrientes de uso general y especial se hallan ubicados en el piso a través de piso ductos. En el presente texto, salvo para las aclaraciones explícitamente indicadas, la normativa que se indica será común tanto para la República Argentina como para México. Tomaremos como base la Reglamentación para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles, que es de aplicación en la Argentina, haciendo mención a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE- 2012, Instalaciones Eléctricas, cuando estas sean más restrictivas que lo indicado en la reglamentación argentina.
www.redusers.com
45
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
No es lo mismo el consultorio de un médico, el de un odontólogo o el estudio de un arquitecto o un abogado; de la misma forma no son iguales las necesidades de un local de venta de alimentos, de electrodomésticos, un supermercado, un garaje, un depósito, un club deportivo, etcétera. Los grados de electrificación establecidos son los que se muestran en la siguiente tabla:
GRADOS DE ELECTRIFICACIÓN ▼ GRADO
DE ELECTRIFICACIÓN
▼ SUPERFICIE
(LÍMITE DE APLICACIÖN)
▼ DEMANDA DE POTENCIA
MÁXIMA SIMULTÁNEA
Mínima
hasta 30 m2
hasta 3,7 kVA
Media
más de 30 m2 hasta 75 m2
hasta 7 kVA
Elevada
más de 75 m2 hasta 150 m2
hasta 10 kVA
Superior
más de 150 m2
más de10 kVA
Tabla 1. Grados de electrificación que debemos considerar.
Figura 2. Vista de una sala de reuniones. Los tomacorrientes de uso general y especial deben ubicarse para que tengan un fácil acceso. www.redusers.com
46
2. REGLAMENTACIÓN PARA LOCALES
Los requisitos son los siguientes:
• Salón general: una boca de tomacorriente de uso general cada 9 m2 o fracción (mínimo dos bocas). Una boca de iluminación de uso general cada 9 m2 o fracción (mínimo una boca). En electrificación media se agrega una boca de tomacorriente de uso especial. En electrificación media y superior, se agrega una boca de tomacorriente de uso especial cada 9 m lineales de perímetro más una boca de tomacorriente de uso especial por cada dos columnas que no sean parte del perímetro.
• Salas de reuniones: una boca de tomacorriente de uso general cada 9 m2 o fracción (mínimo dos bocas). Una boca de iluminación de uso general cada 9 m2 o fracción (mínimo una boca).
• Despacho privado: una boca de iluminación de uso general y dos bocas de tomacorriente de uso general. En electrificación elevada y superior, se agrega una boca de tomacorrientes de uso especial.
• Cocina: una boca de iluminación de uso general y dos bocas de tomacorriente de uso general. En electrificación elevada y superior se agrega una boca de iluminación de uso general, una boca de tomacorriente de uso general, una boca de tomacorriente de uso especial y, si se ha previsto instalar electrodomésticos de ubicación fija (microondas, heladera, etcétera), se debe instalar un tomacorriente de uso general para cada uno de ellos.
• Baño: una boca de iluminación de uso general y una boca de tomacorriente de uso general. En electrificación elevada y superior, las bocas de iluminación son una cada 18 m2 de superficie y dos tomacorrientes de uso general, al menos una de ellas libre, la otra se puede usar para artefactos de ubicación fija. Si hubiese más artefactos de este tipo (por ejemplo secamanos), cada uno debe contar con su propia boca de tomacorriente, y quedar siempre al menos una libre.
•
Toilette: se diferencia del baño porque no posee bañera ni receptáculo para ducha. En lo referente a la instalación eléctrica, debe cumplir los mismos requisitos que un baño.
• Recepción o vestíbulo: una boca de iluminación de uso general cada 9 m2 o fracción, un tomacorriente de uso general cada 18 m2 o fracción y un tomacorriente de uso especial.
• Pasillo: una boca de iluminación de uso general cada 5 m de longitud o fracción y una boca de tomacorriente de uso general cada 5 m de longitud o fracción.
www.redusers.com
Consideraciones para electrificación Analizaremos cómo se diseñan los reglamentos que debemos considerar a la hora de encarar un proyecto de electrificación y el alcance que poseen. Veremos la importancia de la creación de los planos y croquis, así como el uso de los materiales normalizados.
▼
Planos y materiales.................. 74
▼
Baños y clasificación
Planos y croquis ............................... 78
por zonas ................................100
Materiales normalizados.................. 81
Clasificación de las zonas ............... 102 Requisitos para instalación
▼
Grados de electrificación ........ 85
de equipos fijos .............................. 104
Circuitos para usos generales........... 85 Circuitos para usos especiales .......... 85
▼
Resumen.................................107
▼
Actividades.............................108
Circuitos para usos específicos ......... 86 Grado de electrificación en viviendas ..................................... 87 Grado de electrificación para oficinas .................................... 93
Servicio de atención al lector: usershop@redusers.com
74
3. CONSIDERACIONES PARA ELECTRIFICACIÓN
Planos y materiales El fin de su uso es establecer ciertas reglas y normas para hacer eficientes y seguras todas las instalaciones. Si respetamos los puntos de la reglamentación, podremos lograr las bases para una instalación eficiente. En la Argentina, debemos considerar el reglamento de la Asociación Electrotécnica Argentina. Por otro lado, la Norma Oficial Mexicana o NOM fue elaborada por el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Instalaciones Eléctricas y por la Dirección General de Distribución y Abastecimiento de Energía Eléctrica, y Recursos Nucleares de la Secretaría de Energía con el apoyo de instituciones tales como AMDROC y AMERIC, entre otras. Esta norma establece los lineamientos que debemos tener en cuenta para realizar una instalación eléctrica en México.
Figura 1. La asociación electrotécnica argentina es una entidad sin fines de lucro que, desde hace más de 100 años, ha regido en los lineamientos de la electrotecnia. Los reglamentos son un compendio de todos los aspectos que hacen al conexionado de tableros, circuitos, luminarias y puesta a tierra, que fue recopilado y normalizado por numerosas y diversas asociaciones de electricistas alrededor del país. La necesidad de que exista un reglamento que normalice métodos y técnicas se origina en el hecho de poder realizar tareas sustentables que satisfagan los requerimientos de la sociedad y poder brindar un
www.redusers.com
75
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
servicio determinado de una forma adecuada en su aspecto técnico. Para la conformación del contenido del reglamento, se requirió la participación de profesionales, asociaciones, agrupaciones, ministerios, gobiernos, secretarias y entidades privadas, que han aportado su experiencia y sus conocimientos para el desarrollo de cada uno de los ítems que lo componen.
Figura 2. La AEA tiene la facultad de realizar certificación de aptitudes de las personas. Para ello los califica según su conocimiento y experiencia, valorando cada punto de su formación. Un reglamento consta de diversos campos de aplicación que se dividen en partes dentro del mismo documento. Encontraremos las siguientes:
• Aplicación: explica a grandes rasgos sobre qué y para qué se utilizan los métodos y las normativas que se aplicarán; nos da a entender el contexto en el que trabajaremos y las herramientas que necesitaremos.
• Alcance, objeto y principios fundamentales: la segunda parte busca identificar el objetivo de la reglamentación que es establecer y satisfacer, en forma sostenida y sustentable, los requerimientos de la sociedad. Esto lo convierte en una guía confiable para el profesional que brinda servicios relacionados con la electrotecnia y debe aplicar buenas prácticas profesionales, manteniendo equidad, seriedad y confidencialidad en sus actividades, con el apoyo de otros profesionales, empresas del sector, y entidades oficiales,
www.redusers.com
76
3. CONSIDERACIONES PARA ELECTRIFICACIÓN
privadas y educativas. La reglamentación tiene validez a nivel nacional, ya que está compuesta por normativas y reglamentos que se enseñan en todo el territorio nacional y se aplican en él. Recordemos que la reglamentación es un compendio de todas las actividades normalizadas y convenidas por entidades de toda índole dentro del sector electrotécnico.
Figura 3. Si bien contamos con la documentación para realizar nuestro trabajo, la AEA brinda cursos de capacitación que están programados anualmente con el fin de ayudar a mejorar nuestras habilidades.
• Definiciones: mucha de la terminología en determinadas situaciones puede resultar complicada o prestarse a la confusión, por eso, la tercera parte establece claras definiciones de la terminología utilizada en toda la reglamentación. Esta misma terminología se usa en los documentos relacionados y en las actas de obras, por lo que es importante utilizar los términos adecuados para describir la situación.
• Determinación de las características generales de las instalaciones: describe cómo debería estar compuesta una instalación ya realizada. Nos ayuda a entender cómo se realizan las instalaciones, y qué debemos observar y tener en cuenta en el momento de realizar un mantenimiento o de mejorar las instalaciones. En general, nos da la idea de cómo serán los edificios, las habitaciones y construcciones en general, así como también los materiales con los que realizaremos las instalaciones.
www.redusers.com
Proyecto de instalación Repasaremos la forma de realizar un proyecto de instalación; para ello veremos cómo completar la memoria descriptiva y analizaremos las especificaciones técnicas que debemos considerar para casos de instalación específicos. También conoceremos las reglas de instalación más importantes para ser aplicadas en proyectos eléctricos.
▼
Memoria descriptiva y
Cañerías interiores a la vista.......... 133
especificaciones .....................110
Canalizaciones interiores sobre
¿Qué debe incluir
cielorrasos suspendidos .................. 134
la memoria descriptiva?................. 110
Columna montante......................... 135
Especificaciones técnicas ............... 116
Canalizaciones realizadas con caños ....................................... 136
▼
Cálculo y verificación de los
Conductores en las canalizaciones . 136
conductores ...........................121 ▼
▼
Resumen.................................137
▼
Actividades.............................138
Reglas de instalación .............132 Cañerías interiores embutidas........ 132
Servicio de atención al lector: usershop@redusers.com
110
4. PROYECTO DE INSTALACIÓN
Memoria descriptiva y especificaciones Existen dos clases de memorias descriptivas: la destinada a las empresas que cotizarán el trabajo por realizar, también denominada especificación técnica, que veremos en el punto siguiente, y la realizada por el proyectista o el instalador para el comitente que le ha encargado el trabajo, que es la que veremos a continuación. La memoria descriptiva aquí presentada es un documento privado, emitido por el proyectista y destinado al comitente que le ha encargado el trabajo. Como tal, se puede asimilar a una declaración jurada del proyectista en la cual informa al comitente cómo se ha realizado la tarea encomendada, es decir, cómo se ha llevado a cabo el proyecto y la instalación eléctrica pedida (si es obra terminada) o cómo se desarrollará esta, si se encuentra en la etapa de proyecto previo a la instalación. Se deben especificar las normas y los reglamentos que se han seguido y respetado, e indicar el organismo emisor, su número y su título.
¿Qué debe incluir la memoria descriptiva? En el caso de una instalación eléctrica, la memoria descriptiva debe detallar totalmente la instalación. Como primer elemento, se debe indicar quién es el comitente y quién es el profesional que ha realizado el proyecto; también, cuál ha sido la empresa instaladora que ha ejecutado la obra, los datos del director de obra y toda otra información que permita conocer la idoneidad profesional de los involucrados. A continuación, se procede a realizar la memoria descriptiva propiamente dicha, que consta de varios elementos: 1. Descripción del local, ubicación (domicilio), destino (vivienda unifamiliar, edificio de viviendas u oficinas, fábrica, depósito, taller, etcétera), y todo otro dato que sea oportuno respecto de él (ambientes que lo conforman, plantas, etcétera). También se deben indicar las características particulares de cada uno de los ambientes, por ejemplo si es húmedo, polvoriento, con gases explosivos o corrosivos, garaje, superficies cubiertas, semicubiertas o descubiertas, etcétera.
www.redusers.com
111
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
2. Descripción de la obra por realizar o ya realizada; si es obra nueva, si es ampliación, etcétera.
Figura 1. El tipo de local, por ejemplo una vivienda unifamiliar, deberá ser indicado en la descripción del local. 3. Tipo de alimentación (media tensión, baja tensión, monofásica o trifásica con acceso de neutro), potencia instalada total (en kVA). En el caso de alimentación en media tensión, se debe indicar la ubicación de la cámara destinada al transformador, sala de protecciones de entrada y de salida del transformador, tablero de entrada de media y de salida en baja tensión, ubicación del medidor de media tensión, etcétera. Si la alimentación es en baja tensión, se debe indicar dónde se ubica la toma de compañía, el medidor de consumo eléctrico y su identificación en el plano. 4. Si cuenta con equipo generador de emergencia, se determinará su ubicación y su conexión desde el tablero del generador hasta el tablero de transferencia, indicando si es manual o automática, y de allí a la red interna, ubicación
LA MEMORIA DESCRIPTIVA DETALLA TODO LO QUE SE HA REALIZADO O SE REALIZARÁ EN LA INSTALACIÓN
e identificación de cada uno de estos elementos en el plano. Potencia del generador y qué circuitos de los que se describen a continuación serán alimentados desde él.
www.redusers.com
112
4. PROYECTO DE INSTALACIÓN
Figura 2. Equipo generador eléctrico de 2500 watts. 5. Tablero general: su ubicación en la obra y cómo se lo ubica en el plano, descripción de los circuitos que contiene y tableros alimentados desde él, descripción de los elementos de protección y maniobra que contiene y su destino. 6. Tableros seccionales principales: sus ubicaciones en la obra y cómo se los ubica en el plano, descripción de los circuitos que contienen y tableros alimentados desde cada uno de ellos, descripción de los elementos de protección y maniobra incluidos en cada uno y su destino.
Figura 3. Tablero para bomba monofásico. www.redusers.com
Planillas En este capítulo conoceremos las planillas que es necesario completar para planificar un proyecto de instalación eléctrica. Veremos, entre otras, la planilla síntesis del proyecto de instalación y la planilla esquema unifilar de tableros.
▼
Planilla síntesis del proyecto
Conformidad .................................. 166
de instalación .........................140
Origen ............................................ 167
Planilla esquema unifilar de tableros ..................................... 152
▼
Planilla de inspección
Planilla de distribución ambiental
inicial ......................................169
de bocas y cajas ............................. 157
Instalación del sistema de puesta a tierra........................... 174
▼
Listado de materiales ............163 Materiales ..................................... 164
▼
Resumen.................................177
▼
Actividades.............................178
Tipo ............................................... 165 Marca ............................................ 165
Servicio de atención al lector: usershop@redusers.com
140
5. PLANILLAS
Planilla síntesis del proyecto de instalación La planilla síntesis del proyecto de instalación es un resumen de datos técnicos de una instalación eléctrica. Tiene dos aplicaciones principales: 1. Ayudar al proyectista, pues se trata de una herramienta que permite ordenar los datos de la instalación y, al mismo tiempo, facilita los cálculos de conductores y protecciones, presentando en forma ordenada todos los parámetros principales que definen el tipo de instalación y su proyecto. 2. Teniendo en cuenta la funcionalidad indicada en el primer punto, se utiliza como resumen del proyecto para presentar el certificado de seguridad de la instalación eléctrica, que permite la conexión del suministro. El certificado se denomina DCIE, sigla que significa Declaración de Conformidad de la Instalación Eléctrica. Para que una compañía distribuidora conecte el suministro, es necesario que se inspeccione y apruebe la instalación eléctrica y se emita un certificado que dé la conformidad de cumplimiento de las reglamentaciones. El certificado debe ser emitido por un electricista matriculado (su título, sea idóneo técnico o profesional universitario, indica las incumbencias y la potencia instalada, tensión y tipo de suministro que puede certificar). Como toda tarea profesional, el DCIE debe estar visado en el colegio o consejo profesional de la jurisdicción correspondiente, de modo que este verifique las atribuciones del firmante, certifique la veracidad de su firma, y que cumple con las disposiciones formales de presentación y los pagos de tasas, derechos y aportes correspondientes.
AEA 90364-2006 Es la reglamentación aplicable en toda instalación de viviendas, oficinas o locales comerciales. Sobre la base de estas reglas, debe emitirse la Declaración de Conformidad de Instalación Eléctrica (DCIE) para conectar el suministro. La planilla síntesis muestra la instalación para la cual se emitió el certificado.
www.redusers.com
141
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Los suministros eléctricos se dividen según el tipo de tarifa; existen tres categorías tarifarias según se indica en la tabla siguiente.
SUMINISTROS ELÉCTRICOS ▼ TARIFA
▼ POTENCIA
▼ DEMANDA
T1
P < 10 kW
Pequeñas demandas
T2
10 ≤ P < 50 kW
Medianas demandas
T3
P > 50 kW
Grandes demandas
▼ CATEGORÍAS T1-R
Residencial
T1-G
General
T1-AP
Alumbrado público
T3-BT
Baja tensión
T3-MT
Media tensión
T3-AT
Alta tensión
Tabla 1. Clasificación de los suministros eléctricos según el ENRE. Para las categorías T2 y T3, el usuario reserva la potencia necesaria. Para explicar cómo se utiliza esta planilla como herramienta y como síntesis de un proyecto para el DCIE, nos concentraremos en la categoría T1-R, los suministros aplicados a viviendas, sean estas unitarias o unidades funcionales de una propiedad horizontal. Hay diversos formatos que han sido homologados por los colegios profesionales. Tomamos un formato general que contiene todos los datos, pero su disposición podrá variar levemente de acuerdo a la jurisdicción. Veamos por pasos qué significa cada campo de la planilla. Todo proyecto eléctrico debe comenzar con un plano de arquitectura de la vivienda para conocer la disposición de los ambientes, su función o uso, y la superficie, que se denomina superficie cubierta. También, en las edificaciones suele haber balcones, quinchos, patios techados, cocheras abiertas, etcétera, superficies denominadas semicubiertas. Estas se definen como superficies techadas, no rodeadas perimetralmente por paredes, ya que una o varias faltan o no cierran por completo el ambiente.
www.redusers.com
142
5. PLANILLAS
Figura 1. Planilla de síntesis del proyecto de instalación. Es un ejemplo con formato general que podrá variar levemente según la jurisdicción. La superficie total (ST) de la edificación se calcula como: ST = SC + 0,5 (SSC) en donde:
• ST: superficie total. • SC: superficie cubierta. • SSC: superficie semicubierta.
SEGURIDAD ELÉCTRICA Para emitir una DCIE, se debe verificar que todos los materiales estén identificados con la letra S. Además de la inspección inicial, toda instalación residencial debe poseer al menos una inspección cada cinco años realizada por personal matriculado en la jurisdicción. Oficinas y locales, cada tres años, y lugares públicos cada dos años.
www.redusers.com
179
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Sistemas de protección A continuación, veremos la necesidad de un sistema de protección contra descargas atmosféricas, la clasificación de sus estructuras, los parámetros característicos del rayo, los niveles de protección, el método de esfera rotante.
▼
Necesidad de protección .......180
▼
Clasificación
▼
Validación por esfera rotante...................190
de las estructuras ...................181
▼
Resumen.................................191
▼
Parámetros del rayo ..............181
▼
Actividades.............................192
▼
Niveles de protección ............185
www.redusers.com
180
6. SISTEMAS DE PROTECCIÓN
Necesidad de protección Todos los inmuebles y las personas pueden quedar de un momento a otro bajo una tormenta eléctrica y a merced de sus efectos. Ante estas situaciones, cabe destacar que la intensidad media de la descarga de un rayo se estima en 20.000 amperes, pero se han detectado rayos de hasta 200.000 amperes. Las características de cada país y región determinan la cantidad e intensidad de las tormentas que se producen. Esa información será vital para determinar los niveles de protección necesarios. Los efectos de un rayo pueden ser ocasionados por un impacto directo o por causas indirectas. Un impacto directo puede tener consecuencias catastróficas para las personas, las edificaciones, y los animales; sin embargo, los daños por causas indirectas suelen ser más numerosos, acompañados de cuantiosas pérdidas económicas. Se entienden como causas indirectas la caída de rayos en las inmediaciones o sobre los tendidos aéreos, y las inducciones electromagnéticas en estos conductores. La finalidad de todo sistema de pararrayos es la protección de los inmuebles, mediante la determinación del posible punto de impacto (pararrayos) y de un camino bien definido de baja impedancia para la captación y el drenaje de la descarga a tierra. Teniendo en cuenta esta definición, se debe mencionar la existencia de dos tecnologías en lo que hace a la protección contra el rayo: una es la tradicional protección con puntas Franklin, y la otra es la utilización de pararrayos con dispositivos de cebado. En ambos sistemas el análisis por realizar es el mismo, y la principal diferencia reside en que los pararrayos activos tienen radios de protección considerablemente mayores.
DESCARGADOR DE SOBRETENSIONES Cada día se hacen más famosos y se utilizan con mayor frecuencia los descargadores de sobretensión. Ante un valor de tensión elevado, estos se encargan de asegurarse de que dicha sobretensión se drene a tierra y no circule por la instalación. Para esto se valen de un varistor, que, al detectar un valor de tensión dado, se comporta como un camino de resistencia tendiente a cero y, de esta manera, ofrece una opción más fácil a la instalación de puesta a tierra.
www.redusers.com
181
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Clasificación de las estructuras Los rayos pueden causar daños en las edificaciones o estructuras, en las instalaciones o en la cercanía de ellos. Estas estructuras pueden clasificarse de acuerdo a los efectos que el rayo pueda producir. Estos son: incendio, daños mecánicos, lesiones a personas y animales, y daños en equipos eléctricos y electrónicos. Los tipos de estructuras pueden ser los siguientes:
• Estructuras comunes: edificios de no más de 60 metros de alto, para propósitos generales, industriales, rurales o residenciales.
• Estructuras con peligros circunscriptos a ellas (peligro confinado): son edificios cuyo contenido u ocupantes hacen que el edificio sea peligroso por sí mismo a los efectos de los rayos.
• Estructuras peligrosas para sus alrededores inmediatos: son todos aquellos edificios que pueden resultar peligrosos para la inmediaciones ante la caída de un rayo.
• Estructuras peligrosas para ambientes sociales y físicos: son edificios que podrían causar emisiones biológicas, químicas y radioactivas como consecuencia de la caída de un rayo.
• Estructuras varias: dentro de esta clasificación, se encuentran por un lado las estructuras elevadas o altas, que pueden tener más de 60 metros. Por otro lado las carpas, los solares para campamentos y campos de deportes. Se incluyen, además, todas las instalaciones provisorias y las estructuras en construcción.
Parámetros del rayo Los rayos pueden ser tanto ascendentes como descendentes. Ante una descarga, la tierra está cargada con partículas positivas estáticas, mientras que las nubes, con partículas negativas en los llamados cumulus nimbus. Las cargas positivas atraen a las negativas (en la mayoría de los casos) y se produce la descarga. También pueden darse descargas entre nubes; estas se comportan como horizontales.
www.redusers.com
182
6. SISTEMAS DE PROTECCIÓN
En tiempo tormentoso, el campo eléctrico a nivel del suelo (en planicie) antes de la caída de un rayo alcanza valores entre 10 kV/m y 20 kV/m. Teniendo en cuenta estas cifras y la distancia del orden de 5 km entre el suelo y la parte baja de la nube, es posible estimar que la diferencia de potencial entre ambos alcance valores de hasta 100 MV. Producida la descarga disruptiva en estas condiciones, es relativamente fácil aceptar que el sistema electrostático se comporte como una fuente de corriente casi ideal, de tipo impulsiva, capaz de inyectar su corriente en forma independiente de la resistencia que intercalemos en su camino hacia la tierra.
Figura 1. Esquema de comportamiento de la caída del rayo desde el punto de vista electrostático. La polaridad de los rayos depende mucho de
EL RAYO SE PRODUCE
la naturaleza del territorio donde se produzca.
POR LA ACUMULACIÓN
región, se suele suponer un 10 % hacia arriba y un
DE CARGAS ELÉCTRICAS
90 % hacia abajo.
Y ESTÁTICAS POSITIVAS
térmicos o mecánicos, guardan relación con una
Y NEGATIVAS
serie de valores característicos que son el valor de
Siempre que no se cuente con información de la
Los efectos de la caída de un rayo, ya sean
cresta de la corriente (I), la carga total (Qtotal), la carga de impulso (Qimpulso) y la energía específica (W/R). La corriente se presenta como una descarga en la que aparece un pico en un tiempo de 10
www.redusers.com
INCLUYE
Presentamos el tercer tomo de la colección Electricidad, que complementa y finaliza el recorrido que iniciamos en Electricidad 1: fundamentos y seguridad, continuamos en Electricidad 2: elementos eléctricos y normalización. Esta última entrega reúne una serie de recomendaciones que es necesario considerar para crear el proyecto de instalación que acompañará un trabajo de electrificación. Por medio de una descripción detallada, abordamos temas tales como la puesta a tierra, las reglamentaciones para locales especiales y viviendas, así como también el uso de las planillas y la protección que tendremos en cuenta a la hora de efectuar una nueva instalación.
GRATIS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
VERSIÓN DIGITAL
ELECTRICIDAD 3
Puesta a tierra: características y análisis de los sistemas. Diseño y cálculo de sistemas PAT. Mantenimiento. / Reglamentación para locales: requisitos para instalaciones en locales comerciales y educativos. Canalización en espacios especiales. Locales de usos médicos. / Consideraciones para electrificación: Planos y materiales. Grados de electrificación, circuitos. Baños y clasificación por zonas. / Proyecto de instalación: memoria descriptiva y especificaciones. Cálculo y verificación de conductores. Reglas de instalación. / Planillas: realización de la planilla síntesis del proyecto. Listado de materiales. Planilla de inspección inicial. / Sistemas de protección: clasificación de las estructuras. Parámetro del rayo y niveles de protección. Método de validación por esfera rotante.
COLECCIÓN ELECTRICIDAD El contenido de este libro está basado en el material de la colección de fascículos Técnico electricista, publicado por esta misma editorial.
ISBN: 978-987-734-045-7
REDUSERS.com
PROFESOR EN LÍNEA
En nuestro sitio, podrá encontrar noticias relacionadas y también participar de la comunidad de tecnología más importante de América Latina.
Ante cualquier consulta técnica relacionada con el libro, puede contactarse con nuestros expertos: profesor@redusers.com.
Electricidad 3 Instalaciones.indd 5
ELECTRICIDAD 3: INSTALACIONES ELÉCTRICAS
EN ESTE LIBRO ENCONTRARÁ:
VERSIÓN DIGITAL
GRATIS
ELECTRICIDAD INSTALACIONES ELÉCTRICAS
3
Criterios y proceso de puesta a tierra + Proyectos de instalación + Diseño de reglamentos + Generación de planos + Reglamentación en locales especiales, comerciales y médicos + Planillas + Sistemas de protección DIAGRAME Y EJECUTE PROYECTOS PROFESIONALES
25/09/2015 04:24:37 p.m.