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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS MODULO 11Profesor del Curso : Msc. César L. López Aguilar

Ingeniero Mecánico Electricista -CIP 67424

I. PROTECCION Y CONTROL DE LAS INSTALACIONES

ELECTRICAS

II. Practica 11

III. Bibliografia: CNE-UTILIZACION SECCION 020,050, 060,

080, 150;

06/08/2013 Ing. César López Aguilar 1


Puesta a Tierra (PT) es la conexión de un sistema a

tierra, a través de un electrodo de puesta a tierra.

Enlace equipotencial es la conexión de partes

conductoras que no llevan corriente, también se le conoce

como conductor de protección.

PT y Enlace Equipotencial


060-002 Objetivo

La PT y el enlace equipotencial sirven para:

(a) Proteger y cuidar la vida e integridad física de las

personas, daños a la propiedad, enlazando a tierra las

partes metálicas; y

(b) Limitar las tensiones en los circuitos cuando queden

expuestos a tensiones superiores a su diseño; y

(d) Limitar las sobretensiones por descargas atmosféricas; y

(e) Facilitar la operación de equipos y sistemas eléctricos.



060-700 Electrodos de Puesta a Tierra

(1) Un electrodo de puesta a tierra es:

(a) Un sistema de tuberías metálicas de agua que tengacontinuidad de conducción eléctrica y que se encuentreenterrada por lo menos a 600 mm bajo el pisoterminado, y se extienda no menos de 3 m más allá delos extremos del edificio que recibe alimentacióneléctrica; o

(b) Un entubado metálico de pozo de agua que no seamenor de 75 mm de diámetro y se extienda al menos15 m debajo de la cabeza del pozo.

(c) Un electrodo artificial de puesta a tierra que cumplacon la Regla 060-702.



060-702 Electrodos Artificiales de Puesta a Tierra

(3) Electrodo de varilla:

(a) Diámetro no menor de 16 mm de Cu o metal ferroso

revestido con Cu; y

(b) Longitud no menor de 2 m; y

(c) Superficie metálica limpia; y

(d) Profundidad no menor de 2,5 m, excepto que:

(i) Donde se encuentre roca 1,2 m, y el resto de la varilla debe

ser enterrado a no menos de 600 mm; o

(ii) Roca a una profundidad < 1,2 m, varilla horizontal a 600 mm

bajo el piso terminado.


060-712 Resistencia de Electrodos

El valor de la resistencia de la puesta a tierra debe ser tal que,

cualquier masa no pueda dar lugar a tensiones de contacto

superiores a las permitidas y no debe ser > 25 Ω .


POZO A TIERRA


50 mm

Al menos 6 m

0,4 m2

superficie total 600 mm mínimo

bajo nivel del

piso terminado

Grapas

0,25 mm2

superficie total

Mínim 2 m

Electrodo de placa Electrodo de conductor de cobre

desnudo (Ver Tabla 43)

Electrodos en zapata de concreto (Regla 060-702(2))

Electrodo de Placa

(Regla 060-702(4))

Electrodo de varilla

(Regla 060-702(3))

Mínimo 2 mo la longitud

de la varilla




Al menos

1,2 m

Conductor de puesta a tierra

Piso terminado

Grapas

Fondo rocoso

Mínimo 2 m de zanja

Opción 1Opción 2

Conductor de puesta a tierra



Ejemplo. Calcular la resistencia de una puesta a tierra con electrodo vertical y

horizontal que tienen una varilla de 5/8” de diámetro y 2.40 metros de largo.

a) Las varillas se enterrarán en una tierra de con varilla tierra con arcilla de

ligera plasticidad.

b) Si las varillas se entierran en una arcilla inorgánica de alta plasticidad, cual

es la resistencia de puesta a tierra.

c) Explique la diferencia de valores obtenidos

ρ = Resistividad del terreno en Ω-m. Tabla A2-6CNE)


020-132 Protección con Interruptores Diferenciales (ID) o

Interruptores de Falla a Tierra (GFCI)

Toda instalación en la que se prevea o exista conectado

equipo de utilización, debe contar con interruptor diferencial

de no más de 30 mA de umbral de operación de corriente

residual, de conformidad con la Regla 150-400; pero éste no

debe ser usado como sustituto del sistema de puesta a tierra.

En general todas la instalaciones eléctricas deben contar con

protección diferencial de 30 mA para la protección de las

personas. En lo que respecta a las instalaciones eléctricas de

unidades vivienda la protección diferencial debe efectuarse

conforme lo indicado en la Regla 150-400 – Tableros en

Unidades de Vivienda


080-104 Capacidad Nominal de Dispositivos de

Sobrecorriente (ver Anexo B)

La capacidad nominal o el ajuste de los dispositivos de

sobrecorriente no debe exceder la capacidad de corriente de

los conductores que protegen, excepto:

(a) Cuando no se disponga de un fusible o interruptor

automático estándar o comercial que tenga la capacidad

o pueda ser ajustado al mismo valor que la capacidad de

corriente del conductor, se permite utilizar las

capacidades nominales o ajustes dados en la Tabla 13,

con un límite máximo de 600 A; o

(b) En el caso de conductores para aparatos o cordones

flexibles de sección menor de 1,5 mm2, que son

considerados protegidos por un dispositivo de

sobrecorriente de 15 A


Tensión nominal hasta 440 V (fases)

Corrientes nominales:

6A, 8 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A,

63 A, 80 A, 100 A y 125 A

Capacidad de corto circuito nominal normalizadas:

1,5 kA; 3 kA; 4,5 kA; 6 kA; 10 kA

10 000 A < I 25 000 el valor normalizado es 20 kA


050-400 Ramales Principales en Unidades de Vivienda

En las unidades de vivienda a las que es aplicable la Regla

050- 110(2), se permite que un interruptor automático

instalado en el tablero sirva para la protección de hasta dos

- y sólo dos – ramales principales. En este caso, el

interruptor automático debe garantizar la protección de los

conductores de cada uno de los ramales principales de

manera independiente.


050-402 Cantidad de Circuitos Derivados en Unidades de

Vivienda

Las unidades de vivienda a las que sea aplicable la Regla

050- 110(2) deben contar por lo menos con:

(a) Dos circuitos derivados, para unidades de vivienda con

carga hasta de 3 kW, uno para alumbrado fijo y otro para

tomacorrientes, excepto que se permite que dichos dos

circuitos se instalen como ramales principales alimentados,

controlados y protegidos por un solo y único interruptor.

(b) Dos circuitos derivados, para unidades de vivienda con

carga de más de 3 kW y hasta 5 kW; con la excepción de

que cuando la unidad de vivienda cuente con tres circuitos

o más, se permite que se instalen como ramales

principales, con la restricción de la Regla 050-400.


(c) Tres circuitos derivados, para unidades de vivienda con

carga de más de 5 kW y hasta 8 kW, con la excepción de

que cuando la unidad de vivienda cuente con cuatro

circuitos o más, se permite que se instalen como ramales

principales, con la restricción de la Regla 050-400.

050-404 Instalación de Ramales Principales en Unidades

de Vivienda

Cuando dos circuitos derivados se instalen como ramales

principales conectándose al mismo interruptor principal, la

sección de sus conductores no debe ser mayor de 2,5 mm2;

si se requiere una mayor sección para los conductores de un

circuito, éstos deben instalarse como circuito derivado, con

su propio interruptor de protección y control.


150-400 Tableros en Unidades de Vivienda

(1) Debe instalarse un tablero en cada unidad

de vivienda.

(2) Todo tablero debe tener un solo suministro,

protegido por un dispositivo de protección

contra sobrecorrientes en la caja de

conexión.

(3) Previo acuerdo, contra posibles riesgos de

incendios por fallas a tierra en el cable

alimentador, se puede instalar un

dispositivo de corriente diferencial - este

dispositivo de corriente diferencial residual

debe tener una sensibilidad adecuada y ser

del tipo selectivo con ID de 30 mA .

Red de Distribución

Tablero

(1)

(2)

30 mA

Alimentador

(3)

(3)


150-400 Tableros en Unidades de Vivienda

(4) En el tablero de la unidad devivienda se debe instalar uninterruptor automático general deltipo termomagnético. Asimismo,cuando se requiera se recomienda lainstalación de un interruptor deaislamiento

(5) Cada circuito derivado, debe estarprotegido por un interruptorautomático del tipo termomagnético.

(6) Se debe instalar al menos uninterruptor diferencial o de falla atierra, de 30 mA de sensibilidad.

(7) El interruptor diferencial mencionado en (6) actuará como interruptorde cabecera, en instalaciones de hasta tres circuitos derivados.

(4)

(4)

(5)

(6) y (7)

TABLERO

Ejemplo:

In 40 A

30 mA

In 40 A

In 16 A


Ejemplo 4.1:

Unidad de Vivienda de dos pisos - Con Cocina Eléctrica

Una vivienda de dos pisos sin sótano, que tiene un área techada de 180 m²

100% del área del 1er piso 85 m²

100% del área del 2o piso 95 m²

Área techada total 180 m²

Pasos:

(1) ÁREA:

050-110 Área techada a considerar 180 m2

CARGAS DE ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES:


(8) La carga de la unidad de vivienda es 18 367 W, lo que equivale a 48,26 A con

suministro trifásico de 220 V y considerando un factor de potencia 1.

(9) Los conductores de la acometida y del alimentador deberán soportar 50 A .

(10) El dispositivo de protección contra sobrecorrientes deberá ser de 50 A .


Ejemplo 4.2:

Unidad de Vivienda de dos pisos - Sin Cocina Eléctrica

Una vivienda de dos pisos sin sótano, que tiene un área techada de 180 m² .

100% del área del 1er piso 85 m²

100% del área del 2o piso 95 m²

Área techada total 180 m²

Pasos:

(1) ÁREA:

050-110 Área techada a considerar 180 m2

CARGAS DE ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES:


(8) La carga de la unidad de vivienda es 13 867 W lo que equivale a 36,43 A con

suministro trifásico de 220 V y considerando un factor de potencia 1.

(9) Los conductores de la acometida y del alimentador deberán soportar 40 A .

(10) El dispositivo de protección contra sobrecorrientes deberá ser de 40 A .


PRACTICA 11

1. Para los ejercicios 4.1 y 4.2, verificar el diseño del

interruptor por sobrecorriente, de acuerdo a la tabla 13 del

CNE y la Norma NTP 60898-1-2004.

2. En el plano de instalaciones eléctricas de su domicilio,

consignar el cumplimiento anterior.

3. Presentar el diagrama unifilar de la instalación eléctrica.

FECHA DE PRESENTACION, SEMANA SIGUIENTE DE

ESTA TEORIA.

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