ÁREA ELECTRICIDAD,
ELECTRÓNICA
Y TELECOMUNICACIONES
ÁREA
ELECTRICIDAD,
ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Edición N°1
Lugar de Edición
INACAP Capacitación
Revisión N°0
Fecha de Revisión
Diciembre 2001
Número de Serie
MAT-0100-34-011
Página 0 de 41
N
D
I
C
E
CONTENIDOS
PÁGINA
CAPÍTULO I CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS
DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
2
LOS DISYUNTORES
EL PROTECTOR DIFERENCIAL
TIERRA DE PROTECCIÓN
LA RED DE TIERRA DE PROTECCIÓN
8
13
16
21
CAPÍTULO II PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
23
EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD SOBRE EL CUERPO HUMANO
23
CAPÍTULO III CIRCUITOS BÁSICOS DE
ALUMBRADO
29
EL BALASTO
EL CEBADOR
BASES
COMPONENTES DE UN CIRCUITO FLUORESCENTE
32
34
38
41
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Í
INSTALACIÓN ELÉCTRICA
Durante su funcionamiento, toda instalación eléctrica puede presentar dos estados operativos: normal y
anormal.
El estado es normal cuando el voltaje, corriente, aislación, temperatura, etc. se encuentran dentro de los
márgenes preestablecidos.
El estado es anormal cuando uno o más parámetros se encuentran sobre o bajo los valores
preestablecidos (sobrevoltaje; corto circuitos; sobre temperatura; caída de voltaje, otros).
Considerando la gravedad de las anormalidades existe la siguiente sub-clasificación.
Perturbación y
Fallas
- Sobrecargas.
- Corto circuitos.
- Faltas de aislamiento.
Veamos en qué consiste cada una de estas anormalidades.
PERTURBACIÓN
Es una anormalidad que tiene un tiempo breve de duración. Son ejemplos de perturbación, las
variaciones de voltaje, la partida de motores de gran potencia y las variaciones de frecuencia.
Por no constituir riesgo para la operación de la instalación ésta puede seguir en servicio.
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CAPÍTULO I / CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS DE UNA
Son ejemplos de fallas: la pérdida de aislacion, sobrecarga permanente, corto circuito.
Debido a su gravedad constituye un riesgo para la integridad de las personas y/o de los equipos. Por esta
razón, la instalación debe quedar fuera de servicio en el menor tiempo posible.
Según la naturaleza y gravedad de las fallas se clasifican en sobrecargas, corto circuitos y fallas de
aislacion.
SOBRECARGA
Es toda magnitud de voltaje o corriente que supera el valor considerado normal (valor nominal).
Las sobrecargas de corriente más comunes se originan en el exceso de consumos en la instalación
eléctrica.
Debido a esta situación de sobre exigencia, se produce en calentamiento excesivo de las líneas eléctricas
lo que puede terminar incendiando las aislaciones con el consiguiente riesgo de la propiedad involucrada.
CORTO CIRCUITO
Es la falla de mayor gravedad que puede darse para toda instalación eléctrica.
unión de dos conductores a distinto nivel de potencial eléctrico (fase y neutro).
Su origen está en la
El nivel de corriente se eleva a rangos tan excesivos que genera, en los puntos de falla, fusión del
conductor eléctrico con el consiguiente riego de incendio del inmueble.
FALLA DE AISLACIÓN
El origen de esta falla está en el envejecimiento de las aislaciones, cortes mecánicos, mala ejecución de
las reparaciones, etc.
Si alguno de los elementos de la instalación eléctrica (conductores, equipos del sistema) pierde su
aislacion, las carcazas metálicas de los equipos, (usualmente desenergizadas), se electrifican, con el
siguiente peligro para la vida de las personas, las que pueden sufrir un shock eléctrico por contacto
indirecto.
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FALLAS
En toda instalación eléctrica se debe considerar un sistema de protecciones destinado a entregar
seguridad a las personas y a los equipos.
Una instalación eléctrica no es concebida para que presente fallas de operación, pero existen condiciones
de tipo ambiental, de uso, sobrecargas, etc. que pueden generarlas.
Las protecciones están destinadas a minimizar los efectos de las fallas, de tal manera que al presentarse
alguna, la instalación dañada pueda ser aislada para su posterior reparación.
El alterar, sobredimensionar o eliminar una protección eléctrica, constituye una acción que atenta contra
la integridad de las personas y de las instalaciones.
Son elementos de protección:
Los fusibles.
Los disyuntores.
El protector diferencial.
El sistema tierra de protección.
Veamos en qué consiste cada uno de ellos y cuáles son sus características.
Los fusibles
Los fusibles son elementos de protección que desconectan con seguridad, corrientes de corto circuito y
sobrecargas permanentes.
Este elemento de protección, cuenta con un “hilo conductor” de bajo punto de fusión el que sustenta
entre dos cuerpos conductores en el interior de un envase cerámico o de vidrio que da la forma
característica al fusible.
El siguiente es un esquema que muestra los componentes de un fusible y su disposición en el
mecanismo.
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Elementos de protección en instalaciones eléctricas
Es importante tener presente que un fusible utilizado en alumbrado, actúa para una corriente mínima
comprendida entre 1,6 a 2,0 veces la corriente nominal o de placa de dispositivo, como valor promedio.
Las características de operación de los fusibles, están dadas por las curvas tiempo-corriente y existe una
para cada tipo y capacidad de fusibles.
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Para que este medio de protección sea efectivo, debe ser seleccionado teniendo presente las
características del consumo y de la instalación, en el punto donde el fusible se situará. Esto implica que
la magnitud de la corriente que lo hará operar, el tiempo en que dicha operación se producirá y la
capacidad de ruptura del fusible, deben ser las adecuadas para dicho consumo e instalación.
A.
A. Curva del
fusible
clase gL
B.
B. Fusibles
rápidos
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La representación gráfica de estas curvas es la siguiente:
C.
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C.
Fusibles
rápido lento
Denominación
g
FUNCIONAMIENTO
Corriente
Corriente de interrupción
In
/ Imin
a
in
/ 4 In
SERVICIO
Denominación Protección
gL
Cables y
gR
conductores
gB
Semiconductores
equipos de minas
aM
Aparatos de
maniobra
aR
Semiconductores
LOS DISYUNTORES
El disyuntor o interruptor magnético-térmico, es un dispositivo de protección destinado a cumplir las
siguientes funciones:
Abrir o cerrar un circuito en condiciones normales.
Abrir un circuito en condiciones de fallas, ya sea por sobrecarga o corto circuito.
Se caracteriza porque puede realizar un elevado número de maniobras y, a diferencia del fusible, puede
ser utilizado nuevamente después del despeje de una falla.
Su accionar frente a una falla, depende de dos tipos de elementos:
El elemento térmico.
El elemento magnético
El elemento térmico está formado por un bimetal que al dilatarse por efecto del calor producido por el
exceso de corriente, opera el mecanismo de apertura del interruptor.
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Clasificación de fusibles según su funcionamiento
M1: Metal de mayor coeficiente de dilatación lineal.
M2: Metal de menor coeficiente de dilatación lineal.
El dispositivo térmico es de operación lenta y resulta muy apto para proteger sobrecargas.
En cuanto al elemento magnético, corresponde a una bobina que censa en todo momento el
comportamiento de la instalación. Esto, debido a que es recorrida por la corriente del circuito que
protege.
Al presentarse eventualmente una falla que lleve la magnitud de la corriente a valores muy elevados, la
bobina desarrolla un campo magnético de gran intensidad que atrae el mecanismo de “trip” o
desconexión del interruptor.
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El dibujo siguiente facilita la comprensión de este proceso.
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Esto puede apreciarse en el esquema siguiente:
El elemento magnético es utilizado para la protección contra corto circuitos, debido a su característica de
operación.
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Curvas características de disparo automático
Intensidad – Tiempo
de interruptores automáticos
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Veamos primero cómo está el conjunto térmico-magnético al interior de un disyuntor y luego la curva de
operación de un disyuntor.
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La curva que observamos anteriormente, refleja claramente la acción de la protección térmica (zona de
tiempo inverso) y la acción de la protección magnética (tiempo instantáneo).
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Este dispositivo de protección está destinado a desenergizar un circuito cuando en el se presenta una
falla de aislacion.
Constituye un núcleo toroidal de material terromagnético, abrazado por dos bobinas que se asocian en
serie con el circuito protegido, más una bobina diferencial.
La siguiente ilustración describe más concretamente la estructura y funcionamiento de un protector
diferencial.
Esquema de principio de
un interruptor diferencial
P = pulsador para prueba
R = resistencia
C = dispositivo de mando
de la apertura del
interruptor
TR = toro
D = devanado diferencial
Id = corriente diferencial
∅ d = ∅1- ∅2
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EL PROTECTOR DIFERENCIAL
Cuando la corriente atraviesa la bobina 1, origina un flujo ∅ 1.
Cuando la corriente atraviesa la bobina 2, origina un flujo ∅ 2.
En condiciones normales ∅ 1 = ∅ 2
Luego, el ∅ R = ∅ 1 - ∅ 2 = ∅ D = 0
Cuando la corriente que atraviesa la bobina 1 no es igual a la que recorre la bobina 2, se origina un
flujo diferencial ∅ D? 0.
Si este flujo equivale a la sensibilidad del dispositivo, actúa el mecanismo de desenganche, dejando fuera
de servicio el circuito o instalación eléctrica.
El principio de la protección diferencial se basa en que el interruptor desconecta un circuito defectuoso
cuando una intensidad a tierra sobrepasa el valor de la intensidad diferencial.
En este sistema de protección, todas las masas de los aparatos deben ser puestas a tierra.
La resistencia de puesta a tierra debe cumplir con la siguiente expresión:
R pt =
Vs
ID
Analicémosla en la próxima continuación.
R pt =
Vs
ID
Vs = Voltaje de seguridad
(Ambiente seco
: 65 V)
(Ambiente húmedo :24 V)
Por ejemplo : ambiente seco
Vs = 65 V
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Veamos cómo opera el protector diferencial.
R pt =
65
= 2166,7 (? )
30 * 10³
El uso de un protector diferencial, permite que la puesta a tierra tenga un valor relativamente alto, que
fácilmente puede ser logrado con un electrodo del tipo Copperweld.
Al circular a tierra una corriente de fuga IF / ID el protector actúa despejando el circuito (N).
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ID = 30 m A valor característico
En todas las instalaciones de baja tensión, y especialmente en aquellas de los edificios destinados a
vivienda, es necesario garantizar la seguridad de las personas que los habitarán, dotando a las
instalaciones de los mecanismos de protección que corresponda.
Cuando se trata de instalaciones a las que se conectarán una extensa serie de aparatos eléctricos, fijos y
móviles, metálicos o no metálicos, susceptibles de deterioro desde el punto de vista eléctrico, fundamental
la defensa contra los “contactos indirectos”.
Para evitar dichos contactos indirectos, hay una serie de sistemas de protección.
difundidos es el de tierra de protección.
Uno de los más
El objetivo de la puesta a tierra, es asegurar que todo artefacto o consumo eléctrico, al entrar en falla de
aislacion sus carcazas o partes metálicas, no alcancen una tensión respecto a tierra mayor que los
niveles de “Tensión de Seguridad” VS.
Recordemos que Vs:
65 V en ambientes seco.
24 V en ambientes húmedos.
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TIERRA DE PROTECCIÓN
La simbología eléctrica representa la estandarización de las figuras empleadas en la elaboración de
proyectos.
La norma N.CH. Elec 2/84 nos entrega el siguiente listado:
DESIGNACIÓN
1.-Símbolos generales
SÍMBOLO
DESIGNACIÓN
SÍMBOLO
3.2
Artefacto de calefacción
~
3.3
_________
3.4
Artefacto fluorescente de
n tubos
Batería
1.1
Corriente alterna
1.2
Corriente continua
1.3
Toma tierra protección
3.5
Bocina
1.4
Toma tierra de servicio
3.6
Calentador de agua
3.7
3.9
Campanilla
Cocina eléctrica
Condensador
3.10
Condensador sincrónico
3.11
Chicharra
3.12
Empalme
3.13
Enchufe hembra para
alumbrado
Enchufe hembra doble
de alumbrado
Enchufe hembra para
calefacción
Enchufe hembra para
fuerza monofásico
Enchufe hembra para
fuerza trifásico
Enchufe hembra para
usos especiales
2.- Canalizaciones
Alimentación desde el piso
inferior
Alimentación desde el piso
superior
Alimentación hacia el piso
inferior
Alimentación hacia el piso
superior
Arranque o derivación
3.8
3.14
2.7
Bandeja o escalerilla
portacable
Cable concéntrico
2.8
Cable flexible
3.16
2.9
Caja de derivación
3.17
2.10
Cámara de paso
3.18
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3.15
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Simbología eléctrica
Cámara de registro
3.19
Gancho de una luz
2.12
Canalización subterránea
3.20
Gancho de n luces
2.13
Cruce
2.14
2.15
Línea de n conductores
Símbolo general de
canalización
3.1
HOJA DE NORMA N° 2
SÍMBOLOS ELÉCTRICOS
PARA PLANOS DE ARQUITECTURA
3.- Símbolos de aparatos
y artefactos
Alternador
DESIGNACIÓN
NCH Elec. 2/84
SIMBOLO
DESIGNACIÓN
Portalámpara bajo
pasillos
3.21
Generador
3.46
3.22
Interruptor de un efecto
3.47
Portalámpara simple
3.23
Interruptor de dos efectos
3.48
Rectificador
3.24
Interruptor de tres efectos
3.49
3.25
Interruptor de combinación
3.50
3.26
3.27
3.28
Interruptor de doble
combinación
interruptor de botón
(pulsador)
Interruptor enchufe
3.51
SIMBOLO
en
Soldadora estática del
arco
Soldadora estática por
resistencia
Soldadora tipo motor
generador
3.52
Tablero de alumbrado
3.53
Tablero de calefacción
3.54
Tablero de fuerza motriz
3.55
Tablero de rayo x
3.30
Interruptor enchufe con
dos interruptores
Interruptor de puerta
3.31
Interruptor de tirador
3.56
Tablero
para
especiales
3.32
Lámpara de gas
3.57
Ventilador o extractor
3.33
Lámpara portátil
3.34
Medidor
3.29
lámina 1 de 3
usos
4.- Postación
4.1
Poste de concreto
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2.11
Motor de corriente
continua
4.2
Poste de concreto con
extensión metálica
3.36
Motor de inducción
4.3
Poste de madera
3.37
Motor de inducción con
motor bobinado
4.4
Poste
metálico
3.38
Partidor de motores
4.5
Poste tubular metálico
3.39
3.40
3.41
3.42
3.43
3.44
3.45
Portalámpara con caja de
derivación
Portalámpara con
interruptor
Portalámpara de
emergencia
Portalámpara de
emergencia
autoenergizada
estructural
HOJA DE NORMA N° 2
SIMBOLOS ELÉCTRICOS PARA
PLANOS DE ARQUITECTURA
Portalámpara de n luces
Portalámparas mural
(aplique)
Portalámpara mural con
interruptor
NCH Elec. 2/84
Lámina 2 de 3
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3.35
ÁREA ELECTRICIDAD, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Las ilustraciones siguientes explican en forma más concreta los contactos indirectos.
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Con respecto a este punto, la norma S.E.C. establece lo siguiente:
“Toda pieza conductora que pertenezca a la instalación eléctrica, o forma parte de un campo eléctrico y
que no sea parte integrante del circuito, debe conectarse a una puesta a tierra de protección para evitar
tensiones de contacto peligrosas”.
Al diseñar puesta a tierra de protección se debe evitar la permanencia de tensiones de contacto en las
piezas conductoras no integrantes de los circuitos (carcazas).
La protección puede lograrse por dos vías:
Puesta a tierra individual por cada equipo protegido, o bien,
Puesta a tierra común y un conductor de protección, al cual se conectan los equipo protegidos.
Veamos el siguiente ejemplo de una puesta a tierra común.
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LA RED DE TIERRA DE PROTECCIÓN
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La resistencia de cada puesta a tierra de protección no debe exceder al siguiente valor.
R pt =
Ejemplo:
R pt
Vs
2,5 IN
}
Vs = Tensión de seguridad (65 V; 24 V)
IN = Corriente nominal de la protección
si Vs = 65 (V)
IN = 10 (A)
65
= _____
2,5 * 10
= 2,6 (? )
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LA CORRIENTE
ELÉCTRICA
EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD SOBRE EL CUERPO HUMANO
Los efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano, dependen de lo siguiente:
Intensidad de la corriente que lo atraviesa.
Duración del contacto.
Resistencia eléctrica del propio cuerpo.
Con respecto al último aspecto, la resistencia eléctrica del cuerpo varía según las condiciones físicas y
psíquicas del sujeto y del estado de su piel (seca – mojada).
Se estima a la resistencia mínima del cuerpo humano en 3000 ? para baja tensión y de 1000 ? para alta
tensión, siendo estos valores un dato extremadamente variable.
El cuadro siguiente describe los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano.
Corriente que atraviesa el
cuerpo humano (mA)
Hasta 1
2a3
3 a 10
10 a 50
50 a 500
Más de 500
Efectos
Imperceptible para el hombre.
Sensación de hormigueo.
El sujeto consigue, generalmente, desprenderse del contacto
(liberación). De todas formas, la corriente no es mortal.
La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a
medida que aumenta su intensidad. De lo contrario los músculos de la
respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la
muerte por asfixia.
Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración
del contacto que da lugar a la fibrilación cardiaca (funcionamiento
irregular con contracciones muy frecuentes e ineficaces).
Posible
defunción del infortunado.
Decrece la posibilidad de fibrilación pero aumenta el riesgo de muerte
por parálisis de los centros nerviosos o a causa de fenómenos
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CAPÍTULO II / PELIGROSIDAD DE
CURVA DE PELIGROSIDAD
TIEMPO (S)
CORRIENTE (Ma)
1. Zona estadísticamente no peligrosa para la integridad física de las personas.
2. Zona peligrosa: siguiendo la variación de la curva desde arriba hacia abajo se pasa del peligro de
tetanización al de asfixia y luego a la fibrilación cardiaca.
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por parálisis de los centros nerviosos o a causa de fenómenos
secundarios.
En relación con este mismo tema, es útil analizar la curva de peligrosidad que representa la corriente
eléctrica para el cuerpo humano.
Los conductores eléctricos se componen generalmente de tres partes muy diferenciadas.
El alma o elemento metálico conductor.
El aislamiento.
Las cubiertas protectoras.
En el esquema siguiente se pueden observar estas partes:
De la forma como estén constituidas estas partes depende la clasificación de los conductores eléctricos.
Así tenemos:
Por su constitución
- Alambres
- Cables
Por el número de conductores
- Monoconductores (un solo elemento)
- Multiconductores (varios elementos)
Por su aislamiento
- Desnudos
- Aislados
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Clasificación de los conductores eléctricos utilizados en
instalaciones eléctricas
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Las ilustraciones siguientes permiten apreciar aspectos de esta clasificación:
Alambre aislado (monoconductor)
Cable aislado (monoconductor)
Cable multiconductor aislado
Los cables de gran flexibilidad (gran número de hebras) se denominan cordones.
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Sección
Nominal
Grupo A
Grupo B
Temperatura de servicio
Temperatura de servicio
60 ° C.
75° C.
50° C.
75° C.
0,32
3
3
0,51
5
5
0,82
7,5
7,5
1,31
10
10
2,08
15
15
20
20
3,31
20
20
25
25
5,26
30
30
40
40
8,36
40
40
55
65
13,30
55
65
80
95
21,15
70
85
105
125
26,67
80
100
120
145
33,62
95
115
140
170
42,41
110
130
165
195
53,49
125
150
195
230
67,42
145
175
225
265
85,01
165
200
260
310
107,2
195
230
300
360
127
215
255
340
405
152
240
285
375
445
177,3
260
310
420
505
202,7
280
355
455
545
253,4
320
380
515
620
304
355
420
575
690
354,7
385
460
630
755
380
400
475
655
785
405,4
410
490
680
815
456
435
520
730
870
506,7
455
545
780
935
633,4
495
590
890
1.065
760,1
520
625
980
1.175
886,7
545
650
1.070
1.280
1.013
560
665
1.155
1.385
GRUPO A : Hasta 3 conductores en tubo o en cable o directamente enterrados.
GRUPO B : Conductor simple al aire libre.
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Intensidad de corriente admisible para
Conductores aislados (secciones AWG)
Temperatura de servicio : 60° y 75° C
Temperatura ambiente : 30° C.
Sección
Nominal MM2
0,75
12
1
11
15
1,5
15
19
2,5
20
25
4
25
34
6
33
44
10
45
61
16
61
82
25
83
108
35
103
134
50
132
167
70
164
207
95
197
249
120
235
291
150
---327
185
---374
240
---442
300
---510
400
------500
------GRUPO 1 Conductores monopolares tendidos en tubos. (por ejemplo NYA)
Grupo 3
15
19
23
32
42
54
73
98
129
158
197
244
291
343
382
436
516
595
708
809
GRUPO 2 Conductores multipolares como los que tienen cubierta común y van en tubos metálicos,
conductores con cubierta de plomo; cables planos, cables móviles o portátiles, etc.
GRUPO 3 Conductores monopolares tendidos libremente en el aire, contándose como mínimo con un
Espacio entre conductores igual al diámetro del conductor, así como en el caso de distribución
alumbrados mediante conductores monopolares en instalaciones de maniobra de distribución
y de distribución de barras con salidas variables.
Como conclusión, en el dimensionamiento de los conductores, se deberá elegir la sección que resulte ser
mayor al aplicarle los dos criterios de cálculo.
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Intensidad de corriente admisible para
Conductores aislados (secciones milimétricas)
Temperatura de servicio : 70° C
Temperatura ambiente : 30° C.
Grupo 1
Grupo 2
El circuito de alumbrado tiene por objetivo iluminar artificialmente un recinto en el que se realizan
actividades humanas.
Según su grado de complejidad y uso, los circuitos eléctricos de alumbrado se clasifican de la siguiente
forma:
Circuito de efecto simple o 9/12.
Circuito de doble efecto o 9/15.
Circuito de triple efecto o 9/32.
Circuito de combinación escalera o 9/24.
Circuito de enchufe.
Circuito fluorescente.
Circuito de alarma.
Con el fin de lograr el nivel de iluminación requerida, se ha desarrollado una tecnología que considera la
intervención de determinados elementos.
De los elementos de iluminación existentes, los de mayor uso en instalac iones de alumbrado son las
lámparas incandescentes y las lámparas fluorescentes.
Veamos las características de cada una de ellas.
Lámpara incandescente
Este tipo de lámpara se compone de las siguientes partes:
Filamento
Es la parte más importante de la lámpara. Se fabrica de un metal (tungsteno o wolframio) que tiene un
punto de fusión muy alto (3.400°C) y en forma de hélices.
Ampolla
Es de vidrio e impide que el filamento entre en contacto con el oxígeno del aire para evitar que se queme.
Se vacía el aire del interior y se llena de un gas inerte (mezcla de argón y nitrógeno).
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CAPÍTULO III / CIRCUITOS BÁSICOS DE ALUMBRADO
Llevan la corriente desde el casquillo al filamento. Están hechos de hierro, níquel y cobre.
Soporte de vidrio
Sirve de apoyo a los conductores y los aísla eléctricamente.
Casquillo
Es el soporte de la lámpara. A través de el penetra la corriente eléctrica. Está formado por la rosca y el
contacto central. Entre ambos hay un anillo de vidrio. Los hay de varios tipos, siendo los más comunes
de rosca y, entre éstos, el E-27.
Soporte del filamento
Son unos alambres de molibdeno que impiden la deformación del filamento.
Las figuras siguientes muestran las partes de una lámpara incandescentes y los tipos de casquillos que
comúnmente se utilizan.
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Hilos conductores
El funcionamiento de la lámpara incandescente sigue el proceso que se indica:
Al paso de la corriente eléctrica, el filamento se calienta, alcanza una temperatura de 2.200°C, lo cual
hace que se ponga incandescente (color rojo blanco), emitiendo luz. Debido a esta temperatura, el
filamento sufre una pérdida de material por evaporación del mismo. Esto se evita en gran medida
enrollando el filamento en forma de hélice (simple, doble, etc.).
Lámpara o tubo fluorescente
Una lámpara o tubo fluorescente es una fuente de descarga eléctrica en una atmósfera de vapor de
mercurio de baja presión. La luz se genera en ellos por fluorescencia.
El tubo fluorescente consta de las partes siguientes:
Tubo de cristal de distintas longitudes y diámetro normalizado, recubierto en su superficie interior de
una sustancia fluorescente en forma de polvo. Según la composición de esta sustancia, el color de la
luz emitida será distinto. En el espacio interior del mismo, se ha introducido una mezcla que consta
de baja presión y una gota de mercurio.
Casquillos, situados a ambos extremos del tubo y que soportan los filamentos (electrodos) o
contactos.
Filamentos o electrodos en espiral doble o triple de wolframio recubiertos de óxidos. Estos son
sustancias que emiten o liberan electrones a altas temperaturas.
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Diversos tipos de casquillos
EL BALASTO
El balasto es un aparato que consta de las partes siguientes:
Un cuerpo compuesto por un arrollamiento o bobina sobre un núcleo de chapas magnéticas.
Una carcaza con los terminales de salida.
Una sustancia de poliéster entre carcaza y núcleo como aislamiento y reductor de zumbido.
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Las ilustraciones siguientes muestran las partes y principio de funcionamiento de un tubo o lámpara
fluorescente y los símbolos con que se representa.
Tipo AC1 – 4/22-SP
220 V~50 Hz
1.40 W, 0.43 A, cos ω = 0.51
C : 3.6 ∝F = 4 % 420 V
(b)
Balasto (a) Partes (b) Lectura en su frente (c) Símbolo.
Este balasto es de los que normalmente se utilizan en montajes para tensión de red igual a la tensión de
cebado.
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La figura siguiente representa un balasto. Se pueden apreciar sus partes, la lectura que incluye en su
frente y el símbolo con que se le representa.
El cebador de destellos, conocido también como partidor, está constituido por dos electrodos o lámparas
separadas que se doblan y unen por la acción del calor. Están situadas dentro de una ampolla de vidrio
con gas neón a baja presión. Fuera de la ampolla se encuentra un condensador de pequeña capacidad
que tiene por misión absorber la energía de ruptura en la apertura de las láminas. Todo ello, a su vez,
está contenido en un cilindro de aluminio o plástico en cuya parte inferior se sitúan los contactos o patillas.
Al aplicarle tensión, une las laminillas cerrando el circuito durante un instante y dando paso a la corriente
a través de los filamentos del tubo. Su apertura origina que la reactancia produzca una sobretensión que
da a lugar a su vez, a la ionización o descarga en la lámpara.
La ilustración siguiente muestra el cebador o partidor y sus partes.
1.
2.
3.
4.
Ampolla de vidrio llena de gas neón.
Laminillas bimetálicas.
Soporte.
Condensador antiparasitario.
En relación con los circuitos básicos de alumbrado, mencionados al inicio de esta unidad, se describen
sus características fundamentales y aplicaciones y se presentan en forma gráfica los esquemas prácticos
o de desarrollo y los unilineales.
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EL CEBADOR
El circuito 9/12, corresponde en alumbrado al esquema lámpara o grupo de lámparas que son
comandadas desde un solo interruptor de efecto simple.
Se aplica en todo tipo de instalaciones eléctricas de alumbrado tales como bodegas, dormitorios, cocinas,
etc.
ESQUEMA:
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Circuito de efecto simple
Este circuito corresponde al esquema de dos lámparas o dos grupos de lámparas que son comandadas
independientemente desde un solo punto o placa interruptor.
Es utilizado comúnmente en baño-pasillo; patio-cocina; closet-dormitorio, y otros porque tiene la ventaja
de controlar dos centros de alumbrado desde un solo punto.
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Circuito de doble efecto (9/15)
El circuito 9/32 representa al esquema de alumbrado, en el cual se comandan independientemente a tres
centros luminosos de lámparas individuales o grupos de lámparas, desde un sólo punto de control.
Se aplica para el control sectorizado de iluminación en recintos de alta densidad de lámparas tales como:
oficinas bancarias, locales comerciales y naves industriales.
ESQUEMA
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Circuito de triple efecto (9/32)
Las hay simples y compuestas.
desenergizarlo eléctricamente.
Están destinadas a fijar mecánicamente el tubo el partidor y
ESQUEMAS
Equipo simple
Equipo doble con Ballast compensado
Los esquemas siguientes muestran la conexión de lámparas fluorescentes.
Individual.
En serie de dos lámparas.
En paralelo de dos lámparas.
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BASES
Conexión en serie de dos
lámparas fluorescentes
Conexión en paralelo
(en dúo) de dos lámparas
fluorescentes
Circuitos de combinación escalera (9/24)
La característica de este circuito de alumbrado, está en la posibilidad de controlar desde dos puntos
diferentes, los estados ONN – OFF de un centro luminoso (lámpara o grupo de lámparas).
El uso de este tipo de circuito es indispensable en escaleras (dos o más pisos); pasillos largos;
habitaciones con doble acceso, etc.
ESQUEMA
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Conexión individual
de una lámpara fluorescente
Este circuito tiene la característica de extender las líneas de alimentación (fase y neutro más tierra de
protección) hasta todos los puntos donde se requiera alimentación eléctrica.
Es importante tener presente que a lo menos debe existir un enchufe por cada 9 m. de perímetro o
fracción en cada habitación.
ESQUEMA
Circuito fluorescente
La lámpara fluorescente, a diferencia de la incandescente, requiere de una serie de elementos adicionales
para poder operar con eficiencia y ser conectada a la red de alumbrado.
Según sea el tipo de equipo, el circuito de la lámpara fluorescente presenta algunas variaciones. Esto da
origen a la siguiente clasificación:
Equipo simple.
Equipos dobles.
-
Con ballast simple.
Con ballast compensados.
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Circuito de enchufes
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COMPONENTES DE UN CIRCUITO FLUORESCENTE
Ballast
Bobina de alta inductancia
cuyo objetivo es el de “cebar”
el encendido de la lámpara y
luego actuar como limitador de
la corriente que la atraviesa.
Se asocia en serie con el tubo.
Partidor
Corresponde a un dispositivo “
interruptor” de neón que se
asocia en serie con los
filamentos del tubo, dando la
señal que permite que éstos se
calienten y encienda el tubo.
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