Tema 13. FACTOR DE RELLENO. 

El Factor de Relleno permite calcular el diámetro de la tubería posible de utilizarse en una Instalación Eléctrica.

En Instalaciones Eléctricas Residenciales de pequeña y mediana capacidad entre 2500 y 5500 Watts hasta 8 conductores combinados de calibres números 10, 12 y 14 en tubería conduit, puede utilizarse tubo de 3/4 de pulgada. Menores de 2500 Watts hasta 6 conductores combinados de calibre números 12 y 14 en la tubería conduit, puede utilizarse tubo de 1/2 pulgada. Mayores de 5500 Watts tienen que realizarse cálculos utilizando las siguientes tablas.

Factor de relleno para determinar el número de conductores posibles de alojarse en una tubería, según la NOM-001-SEDE-vigente, publicada en el Diario Oficial de la Federación.

Tema 12. FACTOR DE CORRECCIÓN POR AGRUPAMIENTO. 

Cuando se introducen varios conductores en una tubería (sobre todo metálica) se presentan fenómenos de inducción hacia las mismas ya sea de calor y de inductancia (algo similar en sus efectos a la resistencia ohmica). En estos casos debe considerarse una disminución de la corriente eléctrica que soporta cualquier conductor de la siguiente manera.

NOM-001-SEDE-vigente; 310-19 (varias tablas). 8. Factores de ajuste. 

a) Más de tres conductores activos en un cable o canalización.

Cuando el número de conductores activos en un cable o canalización sea mayor a tres, la capacidad de conducción de corriente se debe reducir como se indica en la siguiente Tabla.

Ejemplo.  

Supóngase que la capacidad de conducción de corriente en un conductor es de 25 amperes. Si en la misma tubería (o tramo de tubería) están 5 conductores del mismo calibre entonces se tendría que efectuar la siguiente operación aritmética:  
 

(25)(0.8) = 20 

En realidad el conductor (en estas condiciones) solo estaría capacitado para conducir hasta 20 amperes. 

Los factores de temperatura y de corrección por agrupamiento se utilizan en forma acumulada cuando ambos intervienen en una instalación eléctrica.

Por ejemplo.

Supóngase que un conductor está capacitado (de acuerdo a sus características) para conducir 30 amperes (75° instalación oculta). Si en una tubería van 5 conductores y además la temperatura de operación es de 41°, entonces tendremos:

(30)(0.82)(0.8)=19.68 

De acuerdo a las condiciones anteriores (temperatura y agrupamiento) se concluye entonces que el conductor en realidad solo puede conducir 19.68 amperes. 

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 19. Forma correcta de conectar un conductor al tornillo de un dispositivo.

Los pequeños detalles hacen una buena instalación. 

Además de los empalmes o amarres los cuales deben realizarse con la mayor firmeza posible está el “apriete” de los tornillos a la hora de conectar diferentes dispositivos como son interruptores, contactos, sockets, etc. 

La forma correcta de colocar un conductor en un tornillo es la que se muestra en la figura, SIEMPRE DEBES SEGUIR EL SENTIDO DE GIRO DEL TORNILLO, SI LO HACES AL REVÉS ES MÁS FÁCIL QUE EL ALAMBRE SE SUELTE. 

Cuando se trabaja con cable, igual debe respetarse el sentido de “apriete” del tornillo, sin embargo, antes de colocarlo para apretarlo, “tuércelo” para que toda la serie de hilos que lo conforman integren una unidad más sólida, eso evitará que se rompan o se desprendan con facilidad algunos hilos y luego se presenten sobrecalentamientos en los que queden unidos al tornillo al tener que soportar toda la corriente que alimenta un aparato (sucede con planchas eléctricas por el movimiento continuo del aparato).  

Algunos electricistas suelen dividir en dos partes todos los hilos y colocarlos alrededor del tornillo para luego apretarlo, en lo personal no me gusta esta forma de conexión pero tampoco puedo asegurar que presente problemas a corto plazo.

Otra de las cosas que deben cuidarse a la hora de colocar un alambre en un tornillo es no dejar desnuda gran parte del conductor, solo lo necesario, tal como se muestra en la figura.  

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 27. Uso del MULTÍMETRO DIGITAL.

Sin duda una de las herramientas fundamentales para un electricista es el multímetro, antes analógico (de aguja) ahora digital.

En este tema veremos algunas mediciones eléctricas -no electrónicas- las que necesita aprender cualquier persona que realize una Instalación Eléctrica Residencial y/o Comercial. Por el momento serán tres casos solamente y son los siguientes: Medición de Voltajes en Corriente Alterna; Medición de Voltaje en Corriente Directa y Medición de Continuidad. 

El aparato dispone de varias escalas más, que más bien corresponden a otras especialidades, quizá más adelante retome el tema. Si quieres tener el manual completo te dejo un enlace aquí… en este espacio está la mayoría de los manuales y diagramas de los aparatos que vende la tienda de electrónicos. Steren

Multímetro quiere decir múltiples mediciones. Con este aparato -aunque pequeño- se pueden medir Corrientes, Voltajes, Resistencias, Transistores, Diodos y Continuidad, tanto en Corriente Alterna como en Corriente Directa.

Sus partes principales son: Display o Pantalla, Selector, Carátula de funciones y escalas, Entradas y Puntas…

Se les llama Entradas a los orificios en donde se insertan los conectores machos (jacks) de los cables rojo y negro, y se llaman Puntas a las partes que hacen contacto con los elementos a medir.

A la izquierda te muestro con líneas verde las partes que vamos a utilizar, siendo estas las más comunes para un electricista.

Antes de medir cualquier cosa, si ya tienes una idea de cual va a ser el resultado puedes dejar el selector en la escala aproximada, pero si lo desconoces completamente, más vale que elijas la escala más alta, ello te brindará una mejor protección del aparato…

MEDICIÓN DE VOLTAJE EN CORRIENTE ALTERNA.

La mayoría de las instalaciones eléctricas residenciales son de 127 Volts en Corriente Alterna, hay casos en donde se requieren 220 Volts para alimentar equipos de aire acondicionado, motobombas y algunos otros aparatos, pero son pocos. 

La parte que mide Voltaje en C.A. de la carátula del multímetro tiene dos medidas: 200 y 750 Volts. Cualquiera de las dos puede utilizarse para medir 127 Volts en C.A…

En la imagen puedes ver la forma de medir voltaje por ejemplo en una toma de corriente, contacto o receptáculo.

1. Inserta los jacks machos en las entradas (hembra) del multímetro. El cable NEGRO siempre se inserta en la entrada identificada en la carátula como COMún. El cable ROJO va en una de las otras dos entradas, en este caso elige la que tiene: VΩmA.

2. Mueve el selector a la posición ACV en 200 Volts. Si tienes duda acerca del voltaje a medir entonces selecciona la escala de 750 Volts.

3. Inserta las puntas en los orificios o ranuras del contacto. En la pantalla aparecerá un voltaje aproximado a 127 Volts. Difícilmente será esta misma cantidad ya que varía dependiendo de las condiciones de tu instalación y de la cantidad de energía aportada por la C.F.E.

Si intercambiaste las puntas (cables rojo y negro) a la hora de insertarlas en la toma de corriente no hay problema. Pero si conectaste una de ellas (jack macho) en la otra entrada del multímetro (para medir Amperes) o bien elegiste otra escala con el selector, probablemente tendrás que estrenar multímetro.

MEDICIÓN DE VOLTAJE EN CORRIENTE DIRECTA.

La mayoría de las mediciones en Corriente Directa son para pilas (baterías alcalinas, o de otros elementos comunes). Generalmente estos valores son de 1.5, 6, 9 y 12 Volts. Puede darse el caso que tengas que medir las salidas de un convertidor de varios voltajes en Corriente Directa, pero en cualquier caso debes estar perfectamente seguro que se trata de ese tipo de corriente. 

Aparatos de Corriente Directa en una Instalación Eléctrica Residencial que la requieran de una toma de corriente “normal” no los hay, además la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E.) no la suministra en sus líneas ya que todas son de Corriente Alterna. 

Por todo lo anterior, la parte que mide Corriente Directa o Continua de un multimetro a nivel residencial solo se utiliza para medir voltajes en baterias, pilas o acumuladores, o en algunos casos para hacer mediciones en electrónica.

La escala que mide Voltaje en C.D. de la carátula tiene cinco medidas: 1000 V, 200 V, 20 V, 2000 mV y 200 mV. 

En la imagen puedes ver la posición del selector y la forma de medir voltaje por ejemplo en una batería común doble A.

1. Inserta los jacks machos en las entradas (hembra) del multímetro. El cable NEGRO siempre se introduce en la entrada identificada en la carátula como: COMún. El cable ROJO va en una de las otras dos entradas, en este caso elige la que diga VΩmA.

2. Mueve el selector a la posición DCV en 20 Volts.

3. Coloca la punta ROJA en la cabeza de la batería (siempre es la Terminal positiva) y la punta NEGRA en la parte plana de la batería (siempre es la Terminal negativa). En la pantalla aparecerá un voltaje aproximado a 1.5 Volts, difícilmente será esta cantidad ya que varía dependiendo de lo descargada que esté la batería.

Si intercambiaste las puntas (cables rojo y negro) a la hora de colocarlas en la batería no hay problema.

MEDICIÓN DE CONTINUIDAD EN DIFERENTES DISPOSITIVOS.

Sin duda esta es una aplicación extraordinaria del multímetro. Medir continuidad significa detectar fallas en un dispositivo o en una instalación eléctrica de cualquier tipo. Solo debes tener algunos cuidados al hacerlo.

En primer lugar, JAMÁS quieras medir continuidad en ningún dispositivo o en una Instalación Eléctrica que este energizado(a). NUNCA intentes medir continuidad en una batería, contacto, pastilla termomagnética, apagador, etc. que estén ENERGIZADOS, a menos que quieras estrenar multímetro.

Continuidad significa ver si una pequeña corriente que proporciona el multímetro pasa de un lado a otro de dos extremos de un dispositivo o de un alambre, de no haberla entonces el aparato pone un 1 en la pantalla, de lo contrario pone un 0 o un valor cercano a él.

La parte de la carátula del multímetro que mide Continuidad presenta un símbolo referente a sonido. Cabe mencionar que algunos multímetros muy parecidos al mostrado aquí no tienen medidor audible de continuidad, en este caso utiliza la escala de los Ohms en cualquier rango.

En la imagen puedes ver la forma de medir Continuidad por ejemplo en un Interruptor Sencillo.

1. Inserta los jacks machos en las entradas (hembra) del multímetro. El cable NEGROsiempre se introduce en la entrada identificada en la carátula como COMún. El cable ROJO va en una de las otras dos entradas, en este caso es la que dice VΩmA.

2. Mueve el selector a la posición que muestra el símbolo de sonido.

3. Coloca la punta ROJA en un tornillo del apagador y en el otro debes colocar la NEGRA.

Si escuchas sonido intermitente al abrir y cerrar el interruptor quiere decir que está bien, pero si el aparato se mantiene en silencio o en su defecto tiene sonido constante al accionar el interruptor entonces esta dañado, sea que este abierto o esté en corto circuito, igual está dañado.

También puedes verificar lo mismo en la pantalla del multímetro ya que si en ella aparece un valor que cambia de uno a cero (o aproximadamente cero) al “prender” y “apagar” el interruptor eso quiere decir que está en buen estado. Pero si se mantiene el UNO o el CERO a pesar de estarlo accionando, eso quiere decir que está mal.

Algunos Interruptores con fallas pueden repararse cuando tienen poco uso, pero si el dispositivo ya tiene años, más vale reemplazarlo.

Para el caso de un fusible se sigue el mismo procedimiento. En este caso al colocar las puntas una en la parte central y otra en el casquillo roscado debe verificarse continuidad.

Si acaso no hay sonido entonces la laminilla fusible interior está rota por lo cual hay que cambiar el tapón fusible. En la pantalla aparecerá o bien un cero o un uno dependiendo si la laminilla o elemento fusible esté en buen o en mal estado.

Si intercambiaste las puntas (cables rojo y negro) a la hora de colocarlas en el tapón fusible no hay problema.

Cuando se trata de un Interruptor termomagnético es semejante a un interruptor sencillo solo tienes que ver en donde colocar las puntas del multímetro. Igual, tienes que accionar la palanca del interruptor (desconectado de la instalación) para ver si hay o no sonido. El resultado debe ser el mismo que para el caso de un apagador.

© Ing. I. Guerrero.

También puedes leerme en: http://iguerrero.wordpress.com

Tema 11. Como conectar una lámpara incandescente controlada por un apagador sencillo sin saber prácticamente nada de electricidad.

1. Necesitas ubicar los conductores Fase (F) y el Neutro (N) desde donde vas a alimentar la lámpara, para lo cual necesitas un multímetro y un tester. 

Con el multímetro en la escala de los VOLTS (200 o 750 VCA~) coloca sus dos cables (la punta que corresponde al cable negro debe estar conectada en la entrada COMún, y la roja se conecta en la entrada que indica Volts).

Cada punta se coloca a la vez en un conductor (desnudo) y cuando encuentres un valor aproximado a 127 volts entre dos conductores (115-130 Volts) ahí tienes la Fase y el Neutro.

Ahora bien para saber cual de los conductores es la Fase y cual es el Neutro verifica con el probador (tester) colocando su punta en cada conductor. El que de más luz en el probador esa es la Fase.

Después que descubras cual es la Fase y cual es el Neutro desenergiza toda la instalación y procede a hacer lo siguiente. 

2. Empalma una de las puntas de un alambre (calibre 12) lo más firme posible a la Fase y conecta la otra punta en uno de los dos tornillos del apagador sencillo (cualquiera).

 3. En el otro tornillo del apagador conecta una de las puntas de otro alambre (calibre 14) y la otra punta del mismo se conecta a uno de los tornillos (el del centro) del portalámparas (socket). 

4. En el tornillo restante del socket coloca la punta de otro conductor y la punta restante se une lo más firme posible al Neutro. 

Ahora bien si vas a conectar un contacto en la caja (“chalupa”) donde estará el apagador sencillo haz un “puente” del tornillo en donde conectaste la Fase a uno de los tornillos del contacto y “baja” el Neutro hasta el otro tornillo. El Neutro siempre va conectado al tornillo del contacto que corresponde a la ranura más grande. Ambos conductores Fase y Neutro deben ser de calibre 12.

GLOSARIO. 

Fase. Conductor que alimenta de electricidad.

Neutro. Conductor que permite “cerrar” el circuito.

Multímetro. Aparato que permite realizar múltiples mediciones eléctricas.

Probador (Tester). Dispositivo que permite “detectar” la Fase de una serie de conductores eléctricos.

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 22. Conexión de una lámpara controlada por un apagador sencillo y un contacto en la misma caja.

Significado de las letras.

P. Puente. Cada vez que “bajamos” la Fase a una caja de conexiones “chalupa” si se requiere también en otro dispositivo colocado en el mismo lugar, ya sea otro apagador o un contacto, lo que suele hacerse es “puentearla” para ahorrar conductor. Si no lo hiciéramos así tendríamos que “bajarla” dos veces. En ambos casos la conexión funciona perfectamente, solo que desde el punto vista económico es más barato hacer un puente entre los dos dispositivos que la requieren.

R. Retorno. Este conductor permite “completar” el circuito al conectarse a uno de los tornillos del Socket (portalámparas) y el otro tornillo desde luego debe unirse al Neutro.

F. Fase. Conductor que alimenta de electricidad a la instalación.

N. Neutro. Conductor que permite “completar” y/o “cerrar” un circuito.

Recordemos lo siguiente…

1. A las tomas de corriente (contactos) deben llegar Fase y Neutro en alambre THW calibre No. 12, por lo tanto al “puentear” ambos dispositivos (apagador y contacto) igual debes hacerlo en alambre calibre No. 12

Nota. Si quieres puedes asumir la siguiente idea como regla: En circuitos derivados (por ejemplo para recámaras, baños, comedores, etc.) cada vez que “bajes” la Fase o el Neutro (o ambos) al dispositivo que sea (apagador o contacto) hazlo en calibre No. 12.

2. El conductor R. Retorno, debido a que soporta poca carga puedes ponerlo en calibre No. 14

3. Si quieres conectar más lámparas en paralelo controladas todas con el mismo apagador, simplemente añade dos conductores calibre No. 14 en los puntos indicados en azul claro en el esquema mostrado. Las otras puntas de ambos conductores -obvio- únelas a los tornillos del socket de la (las) lámpara(s) adicionales.

4. Si puedes y quieres conectar a tierra el contacto hazlo, es mejor, pero si no… ni modo, de todos modos la instalación funcionará bien.

© Ing. I. Guerrero.

Tema 10. MÉTODOS DE: PUENTES y “CORTO CIRCUITO”

Los métodos de puentes y/o de corto circuito se utilizan para conectar lámparas en escaleras, recámaras, pasillos y todos aquellos lugares en donde se requiera “prender” una (o más) lámpara(s) desde un lugar y “apagarla(s)” desde otro.  

¿CUÁL DE LOS DOS MÉTODOS ES MEJOR? 

Por economía es mejor el método de corto circuito. Por seguridad es mejor el método de puentes. 

MÉTODO DE PUENTES. 

Si colocas un contacto (toma de corriente) en la caja (chalupa) en donde tienes la fase (F), debes “bajarla” (la fase) en calibre 12.

Si no vas a colocar ningún contacto en cualquiera de las cajas (chalupas) en donde están los apagadores puedes hacer todo con alambre calibre 14.

…

MÉTODO DE “CORTO CIRCUITO”. 

Si vas a conectar contactos (tomas de corriente) debes bajar la fase y el neutro a la “chalupa” en calibre 12 y  derívalos de los tornillos correspondientes (igual, utiliza alambre calibre 12). El neutro siempre se conecta al tornillo que va a la ranura más grande del contacto.

Si no vas a colocar ningún contacto en cualquiera de las cajas (chalupas) en donde están los apagadores puedes hacer todo con alambre calibre 14.

© Ing. I. Guerrero.

Tema 9. FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA.

La temperatura ambiente alta influye desfavorablemente en la conducción de electricidad debido a que aumenta la resistencia eléctrica. Por el contrario, a menor temperatura se conduce mejor la electricidad. De hecho hay un fenómeno que se llama superconductividad que se presenta en algunos materiales a temperaturas por debajo de los 200 grados centígrados. 

Para temperaturas ambiente “normales” o comunes se dan los siguientes valores.

NOM-001-SEDE-vigente. Factores de corrección por temperatura.

Cuando se determina el calibre del conductor apropiado para una instalación eléctrica, se debe considerar también el Factor de Temperatura, de la siguiente manera. 

Después que se ha determinado el calibre del conductor se multiplica la cantidad de amperes que soporta dicho conductor, por el factor correspondiente que corresponda a la temperatura de operación. 

Por ejemplo…

Supóngase que la corriente corregida determinada para una instalación eléctrica residencial es de 28 amperes (Ic).  

Si eligiéramos alambre tipo THW CONOFLAM para los alimentadores generales (instalación oculta), entonces el calibre del conductor sería número 10 (AlambreTHW CONOFLAM en tubo conduit de 1-3 conductores 75 ºC).  Dicho conductor soporta hasta 40 amperes.

Si la temperatura ambiente es de 38 °C, se observa en la tabla de temperaturas de operación que le corresponde un factor de corrección de 0.88 (a una temperatura máxima de operación de 75 ºC).

Entonces, lo que debe hacerse es multiplicar la capacidad de conducción del conductor por 0.88, quedando: (40)(0.88) = 35.2 amperes.

De aquí se deduce que en realidad el conductor solo puede soportar hasta 35.2 amperes (en lugar de los 40 que muestra la tabla correspondiente a la marca CONOFLAM), esto, considerando que la temperatura del medio ambiente fuera de 38 °C, por lo que, en conclusión, debido a que la Ic es de 28 amperes, se comprueba que el conductor SI soporta esa cantidad de corriente.

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 25. Ubicación del Centro de Carga de una I.E. P.1…

¿DONDE DEBE UBICARSE EL CENTRO DE CARGA DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA?

En primer lugar debe quedarte claro que una cosa es el INTERRUPTOR PRINCIPAL O DE SEGURIDAD  y otra es el CENTRO DE CARGA, -puedes entenderlo igual en instalaciones pequeñas porque ahí con una de las dos cosas es suficiente, pero cuando se trata de instalaciones mayores de 3,000 Watts (es una cantidad propuesta), te conviene tener los dos elementos para protegerlas mejor -aunque ello signifique dejar tu cartera menos abultada-.

En Instalaciones Eléctricas Residenciales Monofásicas (hasta 4,000 Watts, cantidad propuesta) evita mayores cálculos y ponlo junto al interruptor principal. Si la instalación tiene una carga mayor y dispone de varios circuitos entonces ubícalo en el punto más estratégico para alimentar a todas las cargas parciales* (sobre todo si la residencia es de dos o tres pisos, toma en cuenta que los alimentadores para cada circuito tendrán que subir a todos los niveles). Pero si al final de cuentas no quieres buscar ni lugares estrategicos ni nada y te place ponerlo siempre junto al interruptor principal (o donde se te pegue la gana dentro de una residencia) puedes hacerlo sin ningún problema, eso si, a una altura al punto más alto del mismo de 1.70 mts. respecto del Nivel del Piso Terminado (N.P.T.) Libro2-08 (Comité administrador del programa federal de construcción de escuelas).

Cabe mencionar que el interruptor principal no debe estar a una distancia mayor de cinco metros del medidor de energía, según: ESPECIFICACION PARA SERVICIO MONOFASICO CON CARGA HASTA 5 kW EN BAJA TENSION, AREA URBANA, RED AEREA, CON BARDA FRONTAL; CFE EM-BT101. Sin embargo el Centro de Carga si puedes colocarlo en donde quieras, aunque toma nota de que: a mayor distancia se incrementa la longitud de los conductores alimentadores y es mayor la caída de tensión.

Cuando se construye una Instalación Eléctrica que tiene varios circuitos, es recomendable que el centro de carga se ubique geométricamente en el lugar que represente el punto más cercano a todas las cargas parciales de la instalación, para ello puedes auxiliarte de la Geometría Analítica haciendo coincidir cada carga con un punto de la gráfica. 

A continuación voy a resolver un problema en donde existen varias cargas parciales perfectamente localizadas en un terreno, y además se tiene identificado al alimentador general. 

Supongamos el caso de una empresa que tiene tres talleres.

Cada taller es una carga parcial ubicada a una distancia en metros del alimentador general que en este caso es el transformador que está en el poste. 

Pasos a seguir para la solución del problema…

Para este caso y para todos aquellos en los que las cargas (independientemente de su número) estén localizadas, se hace uso de un sistema de coordenadas cartesiano.

Se acomodan todas las cargas especificadas con un punto en el Sistema Coordenado Cartesiano, haciendo coincidir el poste en el punto denominado origen (coordenadas 0,0).

Se determinan las coordenadas para cada una de las cargas. No olvidar que las unidades en este caso son metros.

Se determina la componente en x para la ubicación del centro de carga, mediante la siguiente fórmula.

En donde: Lx es la componente en x para el centro de carga.

L_1x, L_2x, L_3x, Son las longitudes que tienen cada una de las cargas respecto al punto de origen y sobre el eje de las x´s.

C₁, C₂, C₃, son las cargas.

Se procede a sustituir datos y se realiza la operación matemática.

Lx = (10×5,000+40×6,000+65×12,000)/(5,000+6,000+12,000) = 46.52 Mts.

Para el caso de la componente en y se realiza un procedimiento semejante considerando las longitudes que están sobre ese eje.

Se utiliza la siguiente fórmula.

Para la componente y los resultados son:Ly = (20×5,000-10×6,000+15×12,000)/(5,000+6,000+12,000) = 9.56 Mts.

Los resultados anteriores significan que el centro de carga debe ubicarse en las coordenadas (46.52, 9.56) Mts.

Aproximadamente a: (47, 10) Mts.
-La pequeña cruz roja del sistema coordenado-

Nota. Si el resultado de la ubicación del Centro de Carga coincidiera exactamente con algún espacio ocupado, reconsidera su posición y desplázalo hacia la carga más grande.

Este método tiene varias ventajas ya que además de resolver la posición exacta del centro de carga, también permite conocer la distancia en línea recta del alimentador principal (transformador) hasta el interruptor principal y/o hasta el centro de carga dependiendo de si están juntos o separados (solo aplica el teorema de pitágoras). El ahorro del conductor, la compra del calibre adecuado del mismo y hasta una posible caída de tensión, son otras ventajas adicionales.

Hay casos en donde el Interruptor Principal se coloca abajo del transformador en el poste y el Centro de Carga en el lugar resultante del cálculo. Otras veces se colocan ambos elementos en la parte baja del poste, y otros se ponen los dos juntos en el lugar resultante del cálculo. ¿Cuál solución es la mejor? Todas. Todo depende de la situación que se te presente.

Ahora bien, por costumbre siempre utilizo un interruptor de navajas como Interruptor Principal y una caja con pastillas termomagnéticas como Centro de Carga, pero igual puedes utilizar dos o más interruptores de navajas para cubrir ambas cosas o también una pastilla termomagnética como Interruptor Principal y varias de menor capacidad conformando al Centro de Carga. Bueno… será por costumbre que siempre lo hago así, o tal vez porque creo que las laminillas fusibles del Interruptor Principal protegen en los dos sentidos a la instalación eléctrica, de dentro hacia afuera y de fuera hacia adentro… mientras descubro otra cosa seguiré haciéndolo exactamente igual. 

Si las cargas estuvieran colocadas en forma lineal, entonces se utilizaría sólo una fórmula.

NOTA. No olvides que este es un ejemplo que te permitirá tomar decisiones más adelante cuando trabajes en instalaciones eléctricas comerciales y algunos casos especiales.

GLOSARIO.

CARGAS PARCIALES. Son partes de la carga total, perfectamente localizadas o ubicadas en una Instalación Eléctrica.

© Ing. I. Guerrero.

También puedes leerme en: http://iguerrero.wordpress.com

TEMA 24. Distribución de lámparas en el anteproyecto de una Instalación Eléctrica Residencial.

Cuando las instalaciones eléctricas son pequeñas por lo regular las lámparas se acomodan sin atender a aspectos de distribución de la iluminación, solo se ven los espacios y se coloca ahí un foco sin mayores cálculos. Sin embargo cuando corresponden a residencias más grandes en donde la estética y la funcionalidad tienen valor entonces las lámparas deben acomodarse de tal manera que cubran ambos requisitos además de uniformidad en la distribución de la luz, o dicho de otra manera que no queden espacios obscuros (a menos que deliberadamente se busque crear ese efecto).

Cabe mencionar que hay diferentes tipos de iluminación: directa, indirecta, difusa, etc. y para cada caso existirá un tipo de luminaria que de el efecto deseado.

Pero volviendo al caso común de una instalación eléctrica residencial en donde se utilizaran lámparas comunes para iluminar todas las áreas de una casa-habitación, sean recámaras, baños, pasillos, estudio, sala, cocina y comedor, es necesario saber donde ubicar una o más lámparas de tal manera que queden perfectamente “centradas” consiguiéndose así una adecuada distribución luminosa.

De hecho hay asignaturas que tratan este tema de manera particular (proyectos de alumbrado), en donde se estudian los diferentes tipos de iluminación, pero en nuestro caso solo revisaremos lo más elemental que es el acomodo de las lámparas con el propósito de resolver situaciones comunes posibles de presentarse en instalaciones eléctricas residenciales.

Ahora bien, te garantizo que si aprendes bien esto que es lo básico,… podrás resolver problemas mayores que se te presenten cuando realices instalaciones más grandes, ya que la colocación de lámparas es semejante en instalaciones: residenciales, comerciales, industriales o especiales.

Caso 1. Si vas a colocar una lámpara en una recámara, baño, cocina, comedor, corredor o pasillo, colócala al centro. En el croquis de un anteproyecto utiliza el siguiente método que no requiere medir el espacio, simplemente traza dos diagonales y donde se crucen pon el símbolo de la lámpara.

Los anteproyectos debes realizarlos en programa de diseño asistido por computadora CAD.

Las líneas que te permiten ubicar el centro del rectángulo que representa un recinto se llaman: líneas auxiliares, las cuales se trazan y después que se ha colocado el símbolo de la lámpara se eliminan.

Si por alguna razón tuvieras que localizar físicamente el centro de una habitación utiliza una cuerda impreganada de tiza (gis o cualquier polvo blanco), si se require mójala y extiéndela de una esquina superior a otra (contraesquina) de la habitación luego jálala de tal forma que golpee el techo para que quede impresa una marca. Haz lo mismo en las otras dos esquinas… Obvio, también puedes medir y econtrar el centro de la habitación. 

Caso 2. Si vas a colocar dos lámparas y quieres evitar medir el local, utiliza líneas auxiliares de la siguiente manera.

Los números 1 y 2 de la figura te indican cuales son las primeras líneas auxiliares que debes trazar, las demás se obtienen por consecuencia.

Observa las zonas en amarillo, ello te permite que tengas una idea acerca de la distribución de la luz.

Obviamente este método te sirve para colocar cualquier número de lámparas pero siempre de 2 en 2.

Si vas a colocar 2 lámparas en físico, te recomiendo que tomes medidas, resulta más fácil o menos enredoso que trazar y ver el montón de rayas en el techo de la residencia. 

El procedimiento para obtener la distancia a la que van colocadas las lámparas una de otra -ya sea físicamente o en el papel- te lo muestro enseguida.

Caso 3. Supongamos que vas a colocar tres lámparas ya sea en físico o en un anteproyecto, hazlo de la siguiente manera. Aplica la siguiente fórmula.

D.E.L.=D.M./NdeL 

En donde:

D.E.L. Distancia Entre Lámparas.

D.M. Distancia mayor.

NdeL. Número de Lámparas.

Entonces: D.E.L.=D.M./NdeL=6/3=2 Mts. 

Por lo tanto la distancia entre lámparas es de 2 Mts.

Ahora bien, para las lámparas que van colocadas en los extremos simplemente divide: D.E.L. entre 2, quedando: 2/2=1 Mts. 

NOTA. Este procedimiento -con fórmulas- te sirve para cualquier número de lámparas.

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 23. Conexión de una lámpara incandescente controlada por dos apagadores de escalera con tomas de corriente en las cajas.

MÉTODO DE PUENTES.

En otro tema expliqué (Tema 10) como se realizan las conexiones para controlar una lámpara incandescente desde dos lugares utilizando el método de puentes, sin embargo a sugerencia de un estudiante y partiendo de la idea de que es mejor que la mayoría de los casos o situaciones queden explicadas, decidí añadir nuevamente esta conexión pero con una variante: agregando un contacto en la caja que contiene al apagador (caben hasta dos contactos en la misma caja además del apagador, en cuyo caso solo hay que “puentear” de uno al otro).

Agregar un contacto en una instalación es sumamente sencillo para el que sabe, pero para el que desconoce puede ser fatal.

Recuerdo la trágica historia de Pancrazio, que en su lápida decía… 

“AQUÍ DESCANSA PANCRAZIO JUVENALES (1968-1993). BUEN ESPOSO, BUEN PADRE, MAL ELECTRICISTA CASERO“.

El pobre murió electrocutado por una falla en una instalación que realizó. La historia es verídica y la inscripción en su tumba también.

MÉTODO DE CORTO CIRCUITO.

Para el caso del método de Corto Circuito, como ya debes saber te permite ahorrar conductor, solo tienes que hacer “puentes” en cada apagador para hacer llegar la fase y el neutro a los contactos.

Cabe mencionar que debes tener precaución al realizar las conexiones, ya que cualquier error producirá efectivamente un Corto Circuito. 

Debido a que la fase y el neutro se “puentean” del apagador hacia cada contacto en las cajas, es necesario utilizar alambre calibre No. 12 para los conductores que van de un apagador a otro, también denominados puentes. Recordemos que el mínimo calibre para contactos es No. 12

No te recomiendo este tipo de conexión a menos que estes completamente seguro de lo que estás haciendo (igual sugieren en algunos libros). Hay por lo menos diez formas de que salga mal y solo una es la correcta.

© Ing. I. Guerrero.

TEMA 26. Cálculo del calibre de los alimentadores principales por el método de Caída de Tensión.

Este método es muy útil sobre todo cuando se trata de grandes instalaciones eléctricas, me refiero a las del tipo Comercial e Industrial, para los casos de instalaciones residenciales comunes con el método de corrientes es suficiente.

Si la instalación es monofásica la fórmula a utilizar es: S=(4*L*Ic)/(Vn*e%) mm² 
Bifásica: S=(2*L*Ic)/(Vn*e%) mm² 
Trifásica: S=(2*L*Ic)/(Vf*e%) mm² 

En donde: 

S se denomina Sección Transversal o Área del conductor.
Vn es Voltaje entre Fase y Neutro, 127 Volts.
Vf es Voltaje entre Fase y Fase, 220 Volts (Sistemas trifásicos).
e% es el Porcentaje de Caída de tensión (no debe ser mayor al 3% según 210-19 NOTA 4 de la NOM-001-SEDE-2005), e% = (e)*(100/Vn)

Puedes aplicar el siguiente criterio con suficiente aproximación. Si la distancia entre el interruptor principal y el centro de carga es aproximadamente de 40 Mts; entonces e%=1 (no afecta). Si la distancia es mayor de 40 Mts hasta 80 Mts, entonces e%=2. Mayor de 80 Mts. hasta donde alcances el 3% que marca la NOM-001-SEDE-2005 del valor del voltaje que tengas en el Interruptor Principal.

e se denomina caída de tensión entre fase y neutro.
Ic es la ya conocida Corriente Corregida, para calcularla sigue el mismo procedimiento del método de corrientes en donde: I=P/(Vn*f.p.) Amps, e Ic=I*f.d. Igual puedes considerar un f.p. de 0.9 y un f.d. de 0.7

Ocasionalmente puedes utilizar ambos métodos para realizar el mismo cálculo y por lo regular da el mismo resultado, a veces por caída de tensión resulta mayor el calibre del conductor.

Veamos el ejemplo del tema anterior (Tema 25, P.3)…

Recuerda que: Cada policontacto en muros incluye 2 tomas de corriente de 180 Watts cada una. La motobomba es de ¾ H.P., 580 Watts. Las lámparas son de 100 y de 60 Watts (el símbolo mayor representa las de 100 W). Las luminarias ubicadas al centro de la instalación tienen 4 lámparas de 60 Watts cada una. Además debemos incluir 3 arbotantes intemperie colocados al frente del comercio de 150 Watts cada uno, lo que nos da un gran total para la potencia de: 9,130 Watts, resulta pues un sistema Bifásico

Aunque el cálculo lo vamos a hacer por el método de Caída de Tensión de todas maneras debemos utilizar el método de Corrientes para conocer la corriente corregida. Por lo tanto, aplicando la fórmula de corrientes para sistemas Bifásicos.

I = P/(2*Vn*f.p.) = 9,130/(2*127*0.9) = 39.93 Amp.

Ic = I*f.d. = 39.93*0.7 = 27.95 Amp.

Este ya es un resultado que nos permite saber el calibre del conductor que va del Interruptor Principal hasta el Centro de Carga. Si quisiéramos concluir ahí el problema, entonces podríamos seleccionar Alambre CONOFLAM* 75ºC (instalación oculta) por lo que de acuerdo a las tablas resultan:

2 conductores, para las Fases Cal. 10 y un conductor Neutro Cal. 8 (un calibre mayor debido a que será común a ambas fases).

Pero si continuamos el procedimiento hasta concluirlo por el método de Caída de Tensión haríamos lo siguiente:

Aplicando el Teorema de Pitágoras para calcular la distancia en línea recta del Interruptor Principal al centro de Carga queda: Distancia = √ (4²+8²) = √ (16+64) = √ 80 = 8.94 Mts.

Luego utilizando S=(2*L*Ic)/(Vn*e%) para sistemas Bifásicos resulta: S=(2*L*Ic)/(Vn*e%)=((2)(8.94)(27.95)/((127)(1))=3.93 mm² 

Considerando 3.93 mm² buscando en la tabla correspondiente para Alambre CONOFLAM encontramos que:

El calibre 12 tiene 3.31 mm², el 10 tiene 5.26 mm², y el 8 tiene 8.37 mm², por lo tanto el que más se acerca -hacia arriba- es el calibre 10, por lo cual seleccionamos: 2 conductores de alambre CONOFLAM calibre 10 para las fases y uno calibre 8 para el neutro.

O sea que… el resultado es el mismo con ambos métodos. Aunque como ya lo dije, a veces con el método de caída de tensión resulta un calibre mayor, sobre todo en los casos en los que el método de corrientes arroja resultados ajustados.

Ahora bien, ¿de que calibre debe ser el alimentador que va desde el Kilowatthorímetro hasta el Interruptor Principal?

Tienes dos opciones al respecto: 1. Ponerlo del mismo calibre de los conductores que van del Interruptor Principal al Centro de Carga, o bien, 2. Aumentar un calibre, en cuyo caso quedarían: 2 Fases en Cal. 8 y un Neutro Cal. 6 ¿Cuál de las dos opciones es la mejor en este caso? Por seguridad la segunda y por economía la primera. Si la distancia entre ambos dispositivos (KWatthorímetro e Interruptor Principal) fuera mayor (aproximadamente unos 20 Mts.) definitivamente tendrías que aumentar un calibre.

Siempre, siempre, siempre, debes tener bien presente la distancia que hay de un punto a otro para alimentar con energía eléctrica, si ésta es considerable, habrá caída de tensión.

En lo personal utilizo casi siempre el Método de Corrientes para cualquier instalación eléctrica y el de Caída de Tensión para comprobación o en cálculos grandes.

* Puedes utilizar cualquier marca conocida de conductor eléctrico y salvo pequeñas diferencias el resultado es el mismo. No te recomiendo utilizar “clones” de conductores (Made In China), o a veces sin marca. 

© Ing. I. Guerrero.

También puedes leerme en: http://iguerrero.wordpress.com/