Informe de Circuitos básicos para una instalación residencial unifamiliar y conexiones básicas de iluminación

Informe de Circuitos básicos para una instalación residencial unifamiliar y conexiones básicas de iluminación

Wilmer Roberto Coral Jaramillo1, Luis Miguel Orrego Monsalve2, Ana Maria3 

1. Introducción

Un circuito eléctrico es un sistema interconectado de un conjunto de elementos o dispositivos que permite el paso de una corriente eléctrica, los elementos en este utilizan voltaje [V], corriente [A] y resistencia [Ohm] para realizar funciones como iluminación, movimiento de motores eléctricos, calentamiento, …
Un circuito eléctrico está conformado principalmente por tres elementos: Los generadores de energía que se encargan de proporcionar la potencia eléctrica al sistema por medio de la administración de una empresa prestadora del servicio público “EPM”. El segundo elemento son los cables o conectores que se encarga de unir y proporcionar las trayectorias al sistema para el paso de la potencia eléctrica y el tercer elemento son los componentes a los que se les suministra dicha corriente, tales como bombillas, lámparas, resistencias, motores eléctricos, resistencias, circuitos en general, … Con el fin de hacer una correcta distribución de las cargas entre las fases, se debe de hacer un cuadro de cargas con un balance de potencia eléctrica y de corriente eléctrica asegurándonos que los instrumentos instalados tengan un correcto funcionamiento; El cable AWG se debe escoger según el paso de corriente eléctrica para garantizar un paso de potencia eléctrica sin que esta comience a fallar el material del cable por aumento del calor por efecto Joule y tampoco que quede sobredimensionado aumentado el costo del proyecto.
Los Breakers hacen parte de la protección del sistema en términos de sobre corriente y su función es abrir el circuito cuando hay una sobrecarga, evitando que los elementos del circuito se dañen.

1. Metodología

Establezca grupos de trabajo que NO superen cuatro (4) estudiantes, recuerde conservar tanto los equipos como el material suministrado en el mayor orden posible y tener presente las recomendaciones brindadas por el monitor o el profesor. El laboratorio está diseñado para realizarse en dos sesiones o clases así:

• Inicialmente se debe realizar el diagrama unifilar y los diagramas de conexión para cada circuito,
• Posteriormente se iniciará con la conexión de la instalación (de los elementos que se presentan a continuación).

• 1 motor de 0,5 hp a 240 V (instalar una toma bifilar).
• 2 tomas dobles de 120 V.
• Una toma switch para controlar una bombilla de 120 V, la toma a 120 V.
• Una conexión s4 para activar y desactivar de diferentes lugares dos bombillas de 120 V.
• Una conexión de dos switches s3 (conmutable) para activar y desactivar de dos lugares dos de 120 V.
• Una Conexión s1 para una lámpara de tubo fluorescente de 120 V.
• Un switche doble para dos bombillas, controlando con un switche cada bombilla de 120 V.

Se tratará en lo posible de contar con el calibre del alambre adecuado, eso dependerá de la existencia del material en el laboratorio, de no contar con él se deberá instalar otro calibre siempre y cuando no se corra riesgo para los participantes.

Para comenzar es necesario determinar en base a los elementos a instalar el cuadro de carga en donde se realizan cálculos para determinar el número de circuitos a instalar, el diámetro de los ductos, calibre de los alambres para realizar las conexiones, sistemas de protección y líneas para la distribución de los circuitos.

Una vez realizados los cálculos y garantizando que la diferencia de corriente y potencia entre líneas no supera el 5%, se procede a realizar la conexión de la instalación, es decir, los elementos del circuito. Para esto es necesario verificar que los alambres correspondan a las características calculadas. Se hace la revisión de continuidad por medio del multímetro en los breakers para confirmar que estén en buen estado para luego instalarlos uno para cada circuito. Ahora se identifican con L1 y L2 para determinar las líneas que salen de cada uno y se comienzan a realizar las derivaciones para cada uno de los elementos verificando continuidad en cada sistema.

Seguido de esto debemos de empalmar cables de igual color para la distribución de estos por los ductos hasta que lleguen a los elementos como bombillas, tomas, suiches y demás. Teniendo lo anterior debemos de distribuir las líneas de la fase neutra con cable de diferente color (verde) para obtener el voltaje requerido en los elementos menores.

Para el caso del motor bifásico debemos integrar dos fases, ojalá de breaker diferente, para conectarlas a la toma trifilar y conectar el motor de allí.

1. Materiales y Herramientas

Para le laboratorio se usaron los siguientes materiales

• Cinta aislante
• Cable AWG #12
• Cable AWG #14
• Cuatro Breaker 15 Mitsubishi
• Toma trifilar para motor
• Dos tomas dobles
• Toma switche
• Switche S4
• Switche S3
• Switche S1
• Switche S2
• Switche doble
• Bombillos tipo fluorescente y led

Y las siguientes herramientas

• Multímetro
• Pinzas
• Alicate
• Destornillador de estrella
• Destornillador de pala
• Pinzas eléctricas
• Cuchillo
• Bisturí
• Chequeador

1. Resultados

1. Cuadro de Cargas

La distribución de elementos se muestra en la tabla 1, con los respectivos calibres para el alambre y diámetros de ducto necesarios. En el caso de este último, se tuvo en cuenta que algunos de los implementos como los tomas tenían una tierra que iba junto con las fases vivas y fase neutra, aumentando el número de conductores y a su vez el diámetro de ducto estándar basado en el calibre del alambre.

Tabla 1. Cuadro de carga

Fuente: Autores[pic 1]

Para determinar el calibre se usó la tabla 2, con datos extraídos de la norma NTC2050, al igual que la tabla 3 para diámetros del ducto.

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