Antrepoyectos de Instalaciones Instalaciones Electricas Residenciales.

El anteproyecto de una instalación eléctrica es el paso “previo” a la elaboración de un plano formal, es por decir así un borrador bien hecho del proyecto de la instalación, de tal manera que inmediato a su realización pueda elaborarse el plano con toda seguridad después de haberse cubierto -y aprobado- todos los requisitos administrativos y de orden técnico que dictan las diferentes instancias oficiales a las que se acudiera.

Los anteproyectos incluyen entre otras cosas la solución del croquis de la instalación eléctrica, cuadro de cargas, diagramas unifilares y de conexiones, etc.

 

Consta de tres recámaras, un baño al fondo con doble acceso, una sala, comedor y cocina con pretil junto, el frente de la casa (jardinera, entrada y cochera) descubierto, y patio trasero/corral descubierto.

-El punto más cercano al poste para la acometida es el que se indica en el croquis por lo tanto no puede cambiarse.
-El Interruptor principal y el Centro de Carga estarán lo más cerca posible del medidor de la CFE.

La simbología utilizada en este caso es la siguiente:

Funciones y constitución de los arrancadores.

Los arrancadores reúnen los elementos necesarios para controlar y proteger los motores eléctricos. De la elección de éstos depende el rendimiento de toda la instalación: nivel de protección, funcionamiento con velocidad constante o variable, etc.

El arrancador garantiza las siguientes funciones:

– seccionamiento,

– protección contra cortocircuitos y sobrecargas,

– conmutación.

El seccionamiento

Para manipular las instalaciones o las máquinas y sus respectivos equipos eléctricos con total seguridad, es necesario disponer de medios que permitan aislar eléctricamente los circuitos de potencia y de control de la red de alimentación general.

Esta función, llamada seccionamiento, corresponde a:

- aparatos específicos: seccionadores o interruptores seccionadores,

- funciones de seccionamiento integradas en aparatos con funciones múltiples.

La protección

Todos los receptores pueden sufrir accidentes:

De origen eléctrico:

– sobretensión, caída de tensión, desequilibrio o ausencia de fases que provocan un aumento de la corriente absorbida,

– cortocircuitos cuya intensidad puede superar el poder de corte del contactor.

De origen mecánico:

– calado del rotor, sobrecarga momentánea o prolongada que provocan un aumento de la corriente que absorbe el motor, haciendo que los bobinados se calienten peligrosamente.

Con el fin de que dichos accidentes no dañen los componentes ni perturben la red de alimentación, todos los arrancadores deben incluir obligatoriamente:

- protección contra los cortocircuitos, para detectar y cortar lo antes posible las corrientes anómalas superiores a 10 In,

-protección contra las sobrecargas, para detectar los aumentos de corriente hasta 10 In y cortar el arranque antes de que el recalentamiento del motor y de los conductores dañe los aislantes.

La conmutación

La conmutación consiste en establecer, cortar y, en el caso de la variación de velocidad, ajustar el valor de la corriente absorbida por un motor.

Según las necesidades, esta función puede realizarse con aparatos.

- electromecánicos: contactores, contactores disyuntores y disyuntores motores,

- electrónicos: relés y contactores estáticos, arrancadores, variadores y reguladores de velocidad.

Seccionamiento.

Los equipos eléctricos sólo se deben manipular cuando están desconectados.

El seccionamiento consiste en aislar eléctricamente una instalación de su red de alimentación, según los criterios de seguridad que establecen las normas.

El seccionamiento se puede completar con una medida de protección adicional, el enclavamiento, un dispositivo de condenación del seccionador en posición abierta que impide que la instalación se vuelva a poner bajo tensión de forma imprevista, garantizando así la seguridad de las personas y de los equipos.

La función de seccionamiento se realiza con:

– seccionadores,

– interruptores seccionadores,

– disyuntores y contactores disyuntores, siempre que el fabricante certifique que son aptos para dicha función.

Fallas en los Centros de Carga.

En una instalación eléctrica ocurren diferentes fallas desde el punto de la acometida hasta el último dispositivo eléctrico conectado, incluso pueden provenir de lugares que no tienen relación aparente con la instalación por ejemplo descargas atmosféricas. Por todo lo anterior es necesario protegerlas al máximo contra cualquier causa o acto accidental o intencional.

Sistemas de protección hay muchos, pero lo común para Instalaciones Eléctricas Residenciales es utilizar cartuchos fusibles e interruptores termomagnéticos y diferenciales colocados en cajas que conforman los denominados Interruptores generales (o principales) y/o Centros de Carga. Muchas instalaciones tienen los dos sistemas (fusibles y termomagnéticos), otra cualquiera de ellos.

Para proteger a los aparatos de consumo eléctrico existen reguladores y supresores de picos.

Falta de mantenimiento.
Humedad y suciedad generan problemas en las instalaciones eléctricas, pero más lo hacen en los centros de carga. La acumulación de grasa o suciedad en los puntos de conexión de los cables de alimentación que llegan a un centro de carga como  impiden la disipación del calor. Esto provoca un sobrecalentamiento de estos puntos llegando incluso a carbonizarse el material aislante, “soldándose” a veces el cable a los opresores. Cabe mencionar que siempre que circula corriente eléctrica por un conductor se presenta calor, esto es “normal” pero cuando este es excesivo es señal de que algo no está funcionando como debiera. La humedad junto con el calor provoca el deterioro de las conexiones resultando una especie de “soldado” en los puntos de conexión de los centros de carga…
Sobrecargas en los conductores.
Originalmente las instalaciones eléctricas se diseñan para satisfacer el abastecimiento de energía en el momento en que se construyen. Sin embargo suele suceder que con el tiempo por una u otra razón la carga se incrementa conectando más y más aparatos ocasionando que circule más corriente por conductores y  un exceso de corriente siempre produce un sobrecalentamiento. Para evitar que los conductores alimentadores lleguen pronto a su punto de saturación suele incrementarse en un 25% la carga conectada en el momento en que se calculan los conductores, esto es, se contempla que en un futuro inmediato la demanda de energía eléctrica crezca hasta este valor, aunque, este es solo un criterio.
Calibres inadecuados o muy ajustados al momento de construir la instalación eléctrica.
Las consecuencias: calentamiento de los conductores alimentadores principales mismo que al final es transportado por contacto hasta las terminales de los centros de carga.
Fallas a tierra.
También llamadas “fugas a tierra” ocasionan que se “bote” la pastilla al accionar alguno de los aparatos de mayor potencia que protegen, esto es, circula por ellas una corriente mayor producto de la corriente que se fuga a tierra sumada a la que demanda el aparato de consumo.
Las anteriores solo son algunas de las causas de fallas más comunes en los centros de carga, pero no son todas ya que existen otras no tan evidentes pero que igual ocasionan problemas.

El interruptor seccionador modular

Esta nueva generación de interruptores seccionadores se caracteriza por la posibilidad de completar y modificar la composición de los aparatos básicos, para adaptarlos con la mayor precisión a nuevas necesidades.
Los interruptores seccionadores de mando giratorio ampliables con módulos pueden realizar las funciones de interruptor principal, de paro de emergencia o de control manual de los motores.

                                         

Interruptores seccionadores de mando giratorio.       Interruptor seccionador ampliable con módulos

Los fusibles

Los fusibles proporcionan una protección fase a fase, con un poder de corte muy elevado y un volumen reducido. Se pueden montar de dos maneras:

– en unos soportes específicos llamados portafusibles,

– en los seccionadores, en lugar de los casquillos o las barretas.

Se dividen en dos categorías:

Fusibles “distribución” tipo gG (1)

Protegen a la vez contra los cortocircuitos y contra las sobrecargas a los circuitos con picos de corriente poco elevados (ejemplo: circuitos resistivos).

Normalmente deben tener un calibre inmediatamente superior a la corriente del circuito protegido a plena carga.

Fusibles “motor” tipo aM

Protegen contra los cortocircuitos a los circuitos sometidos a picos de corriente elevados (picos magnetizantes en la puesta bajo tensión de los primarios de transformadores o electroimanes, picos de arranque de motores asíncronos, etc.). Las características de fusión de los fusibles aM “dejan pasar” las sobreintensidades, pero no ofrecen ninguna protección contra las sobrecargas. En caso de que también sea necesario este tipo de protección, debe emplearse otro dispositivo (por ejemplo, un relé térmico).

Normalmente deben tener un calibre inmediatamente superior a la corriente del circuito protegido a plena carga.

      

                     Cortacircuitos fusibles

Protección contra las sobrecargas.

Los fallos más habituales en las máquinas son las sobrecargas, que se manifiestan a través de un aumento de la corriente absorbida por el motor y de ciertos efectos térmicos. El calentamiento normal de un motor eléctrico con una temperatura ambiente de 40 °C depende del tipo de aislamiento que utilice. Cada vez que se sobrepasa la temperatura límite de funcionamiento, los aislantes se desgastan prematuramente, acortando su vida útil.

Conviene señalar, no obstante, que cuando se produce un calentamiento excesivo como consecuencia de una sobrecarga, los efectos negativos no son inmediatos, siempre que ésta tenga una duración limitada y no se repita muy a menudo.

La correcta protección contra las sobrecargas resulta imprescindible para:

– optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.

– garantizar la continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.

– volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.

Los relés térmicos de biláminas

Los relés térmicos de biláminas son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. Sus características más habituales son:

– tripolares.

– compensados, es decir, insensibles a los cambios de la temperatura ambiente.

– sensibles a una pérdida de fase (1), por lo que evitan el funcionamiento monofásico del motor.

– rearme automático o manual,

– graduación en “amperios motor”: visualización directa en el relé de la corriente indicada en la placa de características del motor.

Principio de funcionamiento de los relés térmicos tripolares

Los relés térmicos tripolares poseen tres biláminas compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento.

Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo.

Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se enfríen las biláminas.