INTRODUCCION
En el presente trabajo se muestra la gran importancia de las instalaciones eléctricas, pues es de gran ayuda en la actualidad conocer cómo es que se lleva a cabo una instalación y conocer cada uno de sus elementos y de igual manera el principio de funcionamiento de cada ellos, de igual forma es interesante tener muy en cuenta cuales son los tipos que existen en la actualidad de las instalaciones, así como el riesgo que tenga cada una. Las instalaciones eléctricas pueden tener un distinto grado de complejidad dependiendo del lugar que ocupen dentro del conjunto de instalaciones y de la función a desempeñar, es así como se pueden tener instalaciones tan simples como las que se observan a diario en las casa habitación y que a simple vista se observan sus componentes como son las salidas para lámparas. Las instalaciones eléctricas son el medio mediante el cual los hogares y las industrias se abastecen de energía eléctrica para el funcionamiento de los aparatos domésticos o industriales requeridos. Es importante tener en cuenta la aplicación de los reglamentos para garantizar un buen y duradero funcionamiento, además en caso de diversas circunstancias sepamos actuar adecuadamente y cuidar nuestra integridad física mediante el uso de protecciones.
1. OBJETIVOS Una instalación eléctrica debe de distribuir la energía eléctrica a los equipos conectados de una manera segura y eficiente. Además algunas de las características que deben de poseer son: a) Confiables: Es decir, que cumplan el objetivo para lo que son, en todo tiempo y en toda la extensión de la palabra. b) Eficientes: Es decir, que la energía se transmita con la mayor eficiencia posible. c) Económicas: Sea que su costo final sea adecuado a las necesidades a satisfacer. d) Flexibles: Que se refiere a que sea susceptible de ampliarse, disminuirse o modificarse con facilidad, y según posibles necesidades futuras. e) Simples: Que faciliten la operación y el mantenimiento sin tener que recurrir a métodos o personas altamente calificados. f) Seguras: Que garanticen la seguridad de las personas y propiedades durante su operación común.
2. MARCO TEÓRICO 2.1. Circuito eléctrico: En general, se puede decir que el requerimiento fundamental para la utilización de la energía eléctrica, es el llamado circuito eléctrico. Un circuito eléctrico en su forma más elemental consiste de una fuente de voltaje como por ejemplo una batería, un generador o cualesquiera terminales entre las cuales aparezca un voltaje o diferencia de potencial, uno o más dispositivos de carga, los cuales usan la corriente suministrada por la fuente, y una trayectoria conductora cerrada formada normalmente por conductores eléctricos.
Figura 1. Sistema eléctrico típico
En la vida cotidiana es posible observar algunos casos típicos de circuitos eléctricos como son: A) Los circuitos de alumbrado: Que obtienen el voltaje de un tablero o punto de alimentación, los conductores van dentro de tubos, hacia las salidas donde se conectan las cargas, la corriente que alimenta a las cargas circula cuando se cierra el circuito por medio de los interruptores de pared.
Figura 2. Circuito elemental de alumbrado
B) Los circuitos de fuerza o alimentación a motores: En estos circuitos el voltaje se obtiene de un tablero o panel de alimentación y se lleva por medio de conductores alimentadores hasta el motor, que representa la carga.
Figura 3. Circuito elemental de alimentación a un motor
C) Los circuitos alimentadores: Son aquellos circuitos que alimentan a su vez a otros circuitos llamados derivados. Ejemplos típicos de estos circuitos so n las instalaciones de edificaciones en donde de un tablero salen las alimentaciones para distintas áreas.
Figura 4. Circuito alimentador
Dependiendo de las características de la fuente de voltaje de los circuitos, pueden ser de corriente continua (C.C) o corriente alterna (C.A) y pueden operar con distintos rangos de voltaje, por ejemplo en corriente continua se tienen señales de fuerza o para control a 50V, 125V, 250V y en corriente alterna, 220V (1 fase), etc.
2.2. Tablero eléctrico Un tablero eléctrico es una caja o gabinete que contiene los dispositivos de conexión, maniobra, comando, medición, protección, alarma y señalización, con sus cubiertas y soportes correspondientes, para cumplir una función específica dentro de un sistema eléctrico. La fabricación o ensamblaje de un tablero eléctrico debe cumplir criterios de diseño y normativas que permitan su funcionamiento correcto una vez energizado, garantizando la seguridad de los operarios y de las instalaciones en las cuales se encuentran ubicados. Los equipos de protección y de control, así como los instrumentos de medición, se instalan por lo general en tableros eléctricos, teniendo una referencia de conexión y estos pueden ser:
2.2.1. Diagrama o esquema unifilar Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos de esquemas eléctricos en que el conjunto de conductores de un circuito se representa mediante una única línea, independientemente de la cantidad de dichos conductores. Típicamente el esquema unifilar tiene una estructura de árbol.
Figura 5. Diagrama unifilar de media tensión
2.2.2. Clasificación 2.2.2.1. Tableros generales (T.G): Son los tableros principales de las instalaciones. En ellos estarán montados los dispositivos de protección y maniobra que protegen los alimentadores y que permiten operar sobre toda la instalación interior en forma conjunta o fraccionada.
Figura 6. Tablero general
2.2.2.2. Tableros generales auxiliares (T.G.A.): Son tableros que serán alimentados desde un tablero y desde ello se protegen y operan sub-alimentadores que alimentan tableros de distribución.
Figura 7. Tablero general auxiliar
2.2.2.3. Tableros de distribución (T.D.): Son los tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y operar directamente los circuitos en que está dividida la instalación o una parte de ella. Pueden ser alimentados desde un tablero general, desde un tablero general auxiliar o directamente desde el empalme.
Figura 8. Tablero de distribución
2.2.2.4. Tableros de paso (T.P.): Son tableros que contienen fusibles cuya finalidad es proteger derivaciones que por su capacidad de transporte no pueden ser conectadas directamente al alimentador, sub-alimentador o línea de distribución de la cual está tomada.
Figura 9. Tablero de paso
2.2.3. Interruptores termomagnéticos Para proteger la línea de corriente eléctrica que llega hasta nuestras casas, en muchos lugares estos sencillos dispositivos se han sustituido por interruptores automáticos, que realizan la misma función que el fusible, pero que no hay que sustituirlos por otro nuevo cuando ocurre un cortocircuito. Cuando los circuitos están protegidos por interruptores automáticos, una vez que queda resuelta la avería que ocasionó que se abriera el circuito, solamente será necesario accionar su palanquita, tal como se hace con cualquier interruptor común, y se restablecerá de nuevo el suministro de corriente. Tanto los fusibles como los dispositivos automáticos se ajustan de fábrica para trabajar a una tensión o voltaje y a una carga en ampere determinada, para lo cual incorporan un dispositivo térmico que abre el mecanismo de conexión al circuito cuando la intensidad de la corriente sobrepasa los límites previamente establecidos.
2.2.4. Interruptores diferenciales Un interruptor diferencial, también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.
2.3. Puesta a Tierra La puesta a tierra es una instalación de cables de protección que van desde cada uno de los enchufes (o partes metálicas) de la instalación, hasta la tierra (el terreno). En el terreno habrá clavada una "pica" o "electrodo" en contacto directo siempre con el terreno. Todos los cables de la puesta a tierra estarán unidos, mediante la instalación de puesta a tierra, directamente con esta pica. Esta pica o electrodo es a la que se le suele llamar toma de tierra. La instalación permitirá el paso a tierra de las corrientes de defecto (fugas) o las de descarga de origen atmosférico peligrosas directamente al terreno por los c ables de protección a través de la pica. Al conjunto de la instalación es a lo que se le llama "Puesta a Tierra". En la siguiente imagen podemos ver un esquema de un sistema de conexión a tierra.
Figura 10. Puesta a tierra
Todos los aparatos eléctricos con carcasa metálica como la lavadora, el lavavajillas o el microondas deben conectarse a la puesta a tierra. Además las tuberías metálicas de los edificios y el pararrayos también se conectan a tierra. El sistema de puesta a tierra es una parte básica de cualquier instalación eléctrica, y tiene como objetivo: - Limitar la tensión que presentan las masas metálicas respecto a tierra. - Asegurar actuación de las protecciones. - Eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material eléctrico utilizado.
