Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir la energía eléctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos que la utilicen. Entre estos elementos se incluyen: tableros, interruptores, transformadores, bancos de capacitares, dispositivos, sensores, dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones, contactos, canalizaciones, y soportes.
Instalación Eléctrica
Elementos de una instalación
Por equipo de medición se entiende aquel, propiedad de la compañía suministradora, que se coloca en la acometida de cualquier usuario con el propósito de cuantificar el consumo de energía eléctrica de acuerdo con las condiciones del contrato de compraventa.
Es un dispositivo que está diseñado para abrir o cerrar un circuito eléctrico por el cual está circulando una corriente. Puede utilizarse como medio de desconexión o conexión y, si está provisto necesarios, también puede cubrir la función de protección contra sobrecarga y /o cortocircuito.
- Interruptor General
Se le denomina interruptor general o principal al que va colocado entre la acometida (después del equipo de medición) y el resto de la instalación, debe proteger a toda la
instalación puede ser alguno de los siguientes dispositivo: caja con cuchillas y fusibles, interruptor termomagnetico cortacircuitos o interruptor de potencia.- Interruptor Derivado
Son aquellos que están colocados para proteger y desconectar alimentadores de circuitos que distribuyen la energía eléctrica a otras secciones de la instalación o que energizan a otros tableros. - Interruptor Termomagnetico
Uno de los interruptores más utilizados y que sirve para desconectar y proteger contra sobre cargas y cortocircuitos es el termomagnetico. Se fabrica en gran variedad de tamaños, por lo que su aplicación puede ser como interruptor general o derivado
Se entiende por tablero un gabinete metálico donde se colocan instrumentos interruptores, arrancadores y/o dispositivos de control. El tablero es un elemento auxiliar (en algunos casos obligatorio) para lograr una instalación segura confiable y ordenada.- Tableros de distribución o derivados
Las unidades del alumbrado están al final de la instalación y son consumidores que transforman la energía eléctrica en energía luminosa y generalmente también en calor.
Los contactos sirven para alimentar diferentes equipos portátiles y van alojados en un cajetín donde termina la instalación.
Tópicos de Instalaciones Eléctricas.
¿Qué es un Diagrama Unifilar?
¿Qué es un Diagrama Unifilar?
UNIFILAR se refiere a una sola línea para indicar conexiones entre diferentes elementos, tanto de conducción como de protección y control.
Los diagramas de todo tipo son muy útiles cuando se trata de interpretar de manera sencilla por donde se conduce y hasta donde llega la electricidad, generalmente incluyen dispositivos de control, de protección y de medición, aunque no se limitan solo a ello.
Para el caso de los Diagramas Unifilaresestos se recomiendan en planos de Instalaciones Eléctricas de todo tipo, pero sobre todo cuando estas incluyen varios circuitos o ramales. Se complementan de manera esencial con los Diagramas de Conexiones. Con ambos esquemas el que realiza una instalación eléctrica sabe perfectamente el orden que lleva el circuito general y como está distribuida la instalación en diferentes circuitos derivados.
No existe una Norma Oficial respecto de la elaboración de estos diagramas, por lo tanto la forma de hacerlos se deja prácticamente a criterio del electricista, eso si, respetando siempre la simbología oficial en materia de Instalaciones Eléctricas. Puedes hacerlos en forma vertical (como en la figura) o bienhorizontalmente.
En la figura te muestro dos formas dediagramas unifilares que esencialmente significan lo mismo. Seguramente si investigas en internet encontrarás más formas con variaciones tanto de símbolos como de diseño.
Los diagramas muestran elementos tales como:
Acometida.
Medidor.
Registro, Watthorimetro o Kilowatthorimetro.
Interruptor principal o Interruptor general.
Centro de Carga o tablero de distribución.
Tal como se muestra en la imagen, el interruptor de seguridad y el centro de carga pueden ser expresados de diferente manera. Por lo general las capacidades de los fusibles y las pastillas termomagnéticas se escriben al lado del símbolo.
Empalmes
Empalmes Un buen amarre, empalme, derivación o unión significa un excelente contacto físico “fijo” entre dos o más alambres o cables. Cuando un empalme tiene “juego” es causa de “chispazos” lo que al final de cuentas puede ocasionar problemas mayores en la instalación eléctrica residencial y/o comercial. Western corto. Utilizado en líneas telegraficas. Su intención es soportar grandes esfuerzos mecánicos. Generalmente consta de dos espiras largas y cinco cortas. Western largo. Similar al anterior su objetivo es obtener mayor resistencia mecánica. Mínimo seis espiras cortas y largas. Cola de rata. Mínimo seis espiras largas y tres cortas. Una de las puntas se deja más larga que la otra (aproximadamente dos centimetros) para “cubrir” la otra punta con espiras cortas. Derivación doble. Se utiliza cuando se desea obtener dos líneas a partir de una. En los tres casos mostrados el mínimo de espiras cortas es de seis por conductor derivado y el mayor es de dieciseis. Derivación de nudo sencillo. Su objetivo es la resistencia mecánica. Mínimo seis espiras cortas. Derivación de nudo doble. Superior a la primera asegura un buen contacto eléctrico y una excelente resistencia a la tensión mecánica. Derivación final. Utilizada para terminar una línea. Por lo regular consta de siete espiras cortas y otras tres para terminar. Las primeras siete espiras cortas se realizan encima del conductor alimentador luego se dobla éste y se termina con otras tres espiras. Empalme recto britannia. Su realiza para unir dos alambres gruesos utilizando alambre delgado que después se suelda. Derivación de antena. Consta de aproximadamente seis espiras cortas y una larga. Asegura buen contacto al bajar el alambre de la antena. El cable de la antena debe estirarse. Otra versión de lo mismo la encuentras aquí. Actualización, 27 de marzo de 2008. Bueno… ante tanta insistencia aquí tienen más amarres y otras formas de unir conductores que los están sustituyendo. Francamente no entiendo para qué -lo digo por los correos que me han llegado- se les exigen 30 diferentes tipos de amarres, empalmes o derivaciones a los estudiantes, sabiendo que en su vida jamás los utilizarán por mucho que se dedicaran a esto. Es mejor muchísimo mejor practicar con los amarres que indiqué en la primera imagen. En fin… Conector o Regleta Capuchón Conexiones soldables Derivación de nudo sencillo Otra opción es utilizar conectores derivadores por desplazamiento de aislamiento. Por favor no me preguntes de más amarres, empalmes y/o derivaciones, los que pongo a tu disposición son los que conozco y nada más.
Uno de los principales aspectos que debe cuidarse en la realización de cualquier tipo de instalación eléctrica son los amarres, (también llamados: empalmes,derivaciones o simplemente uniones) de los diferentes conductores, ya que de no hacerse con precisión son causa de “cortos circuitos” de consecuencias graves.
Existen diferentes tipos de uniones, pero las más comunes son las siguientes: Cola de rata, Western Corto, Western Largo, Derivación Simple, Derivación Doble, mismas que se muestran en la gráfica.
Derivación de nudo doble
Derivación final. Nudo.
Conector opresor
Empalme Recto Britania
Derivación de antena
Tierra o neutro en una instalación eléctrica
a) Tierra. Desde el punto de vista eléctrico, se considera que el globo terráqueo tiene un potencial de cero (o neutro): se utiliza como referencia y como sumidero de corrientes indeseables
c) Toma de tierra. Se entiende que un electrodo enterrado en el suelo con una terminal que permita unirlos a un conductor es una toma de tierra
e) Sistema de tierra. Se llama sistema de tierra a la red de conductores eléctricos unidos a una o más tomas de tierra y provistos de una o varias terminales a las que pueden conectarse puntos de la instalación.
Teoría de Circuitos Eléctricos.
Sin mayores preámbulos vayamos a la Ley de Ohm. Ley de Ohm. Georg Simón Ohm un Físico alemán estudioso de la electricidad logró entre otras cosas establecer la relación existente entre tres fenómenos eléctricos: corriente,voltaje y resistencia. Pero… ¿qué significan estas tres palabras? Corriente eléctrica es el movimiento de electrones por un conductor. ¿Y…? ¿Qué son electrones y que es un conductor? Los electrones son pequeñísimas partículas que giran alrededor del núcleo de un átomo. ¿Y…? ¿Qué es un átomo y que es el núcleo del átomo? Bueno… el átomo es el principio de la materia entendiéndose por esta todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, que puede verse y tocarse. Por ejemplo, si divides un trozo de materia de cualquier cosa –pensemos una moneda- en dos partes, luego cada parte la divides en dos y así sucesivamente, llegarías a un pequeño conjunto llamado Átomo cuya forma sería más o menos la del gráfico de la izquierda. Como ves, el núcleo es la parte central del átomo que mantiene “ligados” a protones (esferas rojas) y neutrones (esferas azules) que para efectos de la Ley de Ohm no intervienen de manera significativa. Aquí interesan los electrones (las esferitas amarillas), los cuales –algunos- al “salirse” de sus órbitas conforman una corriente eléctrica. Entonces una corriente es simplemente un movimiento “en bloque” de electrones. Para provocar una corriente eléctrica se necesita una fuerza y materia, y es aquí en donde entran en juego los denominados conductores eléctricos… Conductor eléctrico es un alambre o cable (varios alambres) hecho de cobre o de aluminio (en algunos casos de plata o incluso de oro) del cual y por el cual se van a mover los electrones. El conductor es materia, pero… ¿Por qué de cobre, aluminio, plata u oro, y no de otros metales? Bueno… sucede que en todos estos materiales es relativamente fácil mover los electrones libres de la última capa (llamada capa de valencia, esferita roja) de sus átomos, mientras que en los demás no. Pero… ¿y como se consigue mover los electrones de los metales mencionados? Para ello existen algunas fuerzas naturales y otras artificiales que podemos aplicarles y con esto hacer que se desplacen, a esta fuerza se le llama Voltaje… Voltaje eléctrico es la fuerza aplicada a un material que consigue hacer mover a los electrones, desplazándolos por un conductor hasta conseguir una corriente eléctrica. Pero… ¿Qué tipo de fuerza es ésta que puede mover a los electrones? Algunos materiales reaccionan al calor, otros a la fricción (rozamiento), otros a la presión (fuerza de un golpe), otros a la luz, otros más actúan “dejando” fluir sus electrones libres mediante reacciones químicas, y algunos como el cobre “sueltan” su electrón libre de la capa de valencia al moverlos dentro de un campo magnético. De todas las formas (o fuerzas) para mover electrones hasta ahora la última que mencioné es la que produce más electricidad. Como ya debes saber un campo magnético es una fuerza que no vemos pero que algunos materiales tienen. Me refiero a esos imanes de los cuales puedes comprar veinte de diferentes formas en la papelería de la esquina. Pues bien, si aplicas la fuerza de un imán a un trozo de conductor de cobre acercándolo a él ocasionas con ello que los electrones de la última capa se muevan de su lugar, no puedes verlo pero las teorías más aceptadas de científicos que se dedican a estudiar profundamente al átomo -no como yo que soy amateur- así lo indican. El caso es que se mueven. Ahora bien no quiero que pienses que con un imán de 2×3 por 0.5 Cms. de espesor, y medio metro de conductor de cobre como el que tienes en tu casa, vas a producir electricidad suficiente para alumbrarla, esto no es posible todavía, quizá en el futuro, pero por ahora no. Para producir grandes cantidades de electricidad existen las llamadas centrales eléctricas de las cuales debe haber alguna cerca de tu comunidad, por ejemplo en mi caso la más cercana es la central termoeléctrica “General Manuel Álvarez” ubicada en Manzanillo, Colima. En este lugar tienen unas maquinas parecidas a motores eléctricos llamadas generadores de tamaño aproximado a 2.5 metros de altura por 6 o 7 metros de longitud, las cuales se encargan de producir la electricidad que consumimos en varias ciudades. Los conductores de cobre que tienen estos generadores tienen un grosor de unas mil veces el de los conductores de tu casa interactuando con un campo magnético un millón de veces mayor al de la barra de imán que puedes comprar en cualquier papelería, acomodados en la estructura del generador. Pues bien, espero que todo este preámbulo sirva para que te quede claro lector(a) a lo que llegó Don Jorge Simón Ohm. Su conclusión fue que por un Conductor eléctrico que alimenta a una Resistencia (también llamada carga por ejemplo un foco o bombilla eléctrica) circula una Corriente que es igual a la fuerza aplicada para mover los electrones (voltaje) entre el valor de la Resistencia de dicho foco. Bueno… como este enunciado está bastante largo lo simplificó escribiendo: I=V/R, o sea: Corriente es igual a Voltaje entre Resistencia. Entonces, desde 1827 hasta ahora y por los siglos de los siglos… la Ley de Ohm es: I=V/R En el siguiente tema veremos aplicaciones y resolveremos problemas de la famosa Ley de OhmTeoría de Circuitos Eléctricos.
Con este tema doy inicio a una serie de artículos que escribiré (no sé cuantos) respecto de la teoría de circuitos, basados en principio en dos leyes: Ley de Ohm y Ley de Watt. Trataré de escribirlos como siempre lo más simplificados posible casi-casi para que los entiendan mis abuelitas, lástima que ya murieron, que si no, hubiera hecho de ambas las mejores electricistas ancianas. Fiel a mi costumbre haré referencia a cuestiones prácticas aunque para estar acorde al título de esta categoría muchas veces será teoría pura.
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