Ciencia y Tecnología = Descubrimientos y Nuevos Recursos: Cuaderno Digital de Clase

Estudio de Carga en Instalaciones Eléctricas Residenciales

INSTRODUCION

Con esta guía de ejercicios el estudiante se familiarizara con las simbologías y fórmulas de un estudio de carga de una instalación eléctrica residencial

Así mismo, se discutirán diferentes situaciones de planos eléctricos mediante los cuales será observada la importancia y valoración de los símbolos eléctricos y sus fórmulas sobre un estudio de cargas.

Se indicara las respectivas teorías que el estudiante deberá revisar para el desarrollo de la actividad en clase.

Estudios de carga

El estudio de la carga y potencia es una fuente de información de gran utilidad para empresas consumidoras de energía eléctrica en lo que a seguridad, rendimiento y beneficios se refiere. Gracias al estudio de la carga se puede determinar si el sistema de distribución eléctrica de una planta puede admitir nuevas cargas, verificar la capacidad del sistema eléctrico y del cableado, distribuir correctamente la carga entre las tres fases, realizar un seguimiento del factor de potencia y calcular el consumo de energía antes y después de las mejoras para justificar de esta forma las medidas adoptadas para el ahorro de energía.

Si el propietario de un edificio le pide que conecte nuevos equipos y sistemas a la instalación eléctrica existente, lo primero que debe determinar es si el sistema de distribución eléctrica puede soportar las nuevas cargas.

Para contestar a esta pregunta se debe realizar otras primero: ¿cuál es la mayor carga que puede admitir el sistema? A menudo, las autoridades locales deben contar con esta información antes de emitir cualquier permiso para este tipo de modificaciones en las instalaciones eléctricas. Asimismo, necesitará conocer la carga actual para evaluar el nuevo sistema una vez instalado.

Para determinar la capacidad de la instalación, debe tener en cuenta la sección de los conductores, la potencia nominal de los elementos que forman parte de dicha instalación y el espacio para nuevos circuitos. Para determinar cuál es la carga actual, evidentemente, deberá medir las cargas existentes. Registre la demanda de potencia durante un período de 30 días y establezca la demanda máxima. En este artículo se describe el método de registro durante un período de 30 días, esto es, el estudio de carga.

Las normativas y regulaciones pertinentes determinan cuándo debe realizarse un estudio de la carga, qué información se requiere y qué aspectos hay que tener en cuenta en el proceso de revisión. Asegúrese de que conoce y comprende todas las disposiciones y normativas vigentes antes de comenzar a realizar un estudio de carga.

Evitar sanciones de la compañía eléctrica

El factor de potencia es uno de los parámetros más importantes que se registran en un estudio de carga. Las compañías de suministro eléctrico suelen sancionar a las empresas que operan con un factor de potencia inferior al estipulado en el contrato. Realizar un seguimiento del factor de potencia e implementar una adecuada corrección del mismo pueden evitarle duras sanciones económicas. Por ello, un estudio de carga es una herramienta muy útil para garantizar que la factura eléctrica de un usuario se corresponde con el consumo que realiza.

Instrumentos de análisis de Calidad Eléctrica de Fluke diseñados para realizar estudios de carga:

La comprensión de un estudio de potencia y carga resulta fundamental para los técnicos de mantenimiento industrial y contratistas externos cuyo trabajo está relacionado con los sistemas de distribución eléctrica y la instalación de equipos y sistemas. Estos estudios son vitales a la hora de determinar si un sistema de distribución puede admitir más cargas, determinar el factor de potencia y controlar el consumo de energía y los costes de operación. Gracias a la gama de instrumentos de registro y análisis de calidad eléctrica de Fluke, estas tareas son más precisas y fáciles de realizar, ayudándole a optimizar sus recursos, tanto técnicos como económicos.

Riesgos en Instalaciones eléctricas y soluciones para su seguridad

Una instalación eléctrica segura y confiable es aquella en la que sus componentes garantizan que se reduzca al mínimo la probabilidad de ocurrencia de accidentes que pongan en riesgo la vida y salud de los usuarios, así como la posibilidad de fallas en los equipos eléctricos con que se cuenta.

De entre todas las edificaciones existentes las edificaciones antiguas suelen ser las de mayor riesgo ya que no están diseñadas para soportar la demanda eléctrica de hoy en día, por lo que se recomienda revisarlas periódicamente. Además, debido al desgaste que se origina en el correr de los años, los materiales se van deteriorando, pudiendo causar electrocuciones, incendios que comprometen a nuestra familia y nuestra inversión. Por lo tanto, es importante que cuando se hagan remodelaciones dentro de la vivienda se consideren adecuar las instalaciones eléctricas, sobre todo cuando en ella se añaden más funciones eléctricas.

Ante todo esto, el cobre se ha consolidado como un elemento clave para la generación y distribución eléctrica, debido a su gran capacidad como conductor de energía, por lo que se vuelve un aliado indispensable a la hora de prevenir accidentes eléctricos. Así este metal se encuentra en todas las instalaciones eléctricas del mundo.

Los principales problemas que se pueden presentar en una instalación eléctrica defectuosa son:

Tableros eléctricos inadecuados: Muchas veces los tableros eléctricos están instalados en lugares inapropiados, no están limpios o están construidos con elementos inapropiados.

Ausencia de dispositivos de protección: Muchas edificaciones no cuentan con elementos de protección diferenciales (protegen contra los excesos de corriente) ni termos magnéticos (protegen contra las sobrecargas).

Ausencia de puestas a tierra: Por que no todos los tomacorrientes están conectados a la puesta a tierra de la instalación.

Dimensionamiento incorrecto: Muchas veces con el falso criterio del ahorro en desmedro de la seguridad, los conductores eléctricos son subdimensionados, poniendo en riesgo a la instalación.

Sobrecargas: Ocurren sobre todo por la utilización de muchos artefactos conectados a un mismo tomacorriente, por el uso de artefactos de potencia elevada en redes eléctricas que no estaban preparadas para este uso y por improvisaciones ejecutadas por personal no calificado.

Materiales y productos defectuosos: Cuando se usan materiales no certificados que no garantizan la seguridad de la instalación.

Falta de profesionalismo: Los “arregla todo” son los precursores de grandes tragedias.

Falta de mantenimiento: Las instalaciones eléctricas residenciales requieren una revisión periódica.
Según se desprende de lo indicado la mejor forma de llegar a tener una instalación eléctrica segura es que la misma sea realizada por un profesional calificado con quien tendrá la seguridad de resolver los problemas con un adecuado criterio técnico. En muchas instalaciones eléctricas nuevas y especialmente en las instalaciones eléctricas antiguas, los conductores no necesariamente están diseñados para admitir el consumo de los equipos que se desean instalar, por lo que es importante su análisis y el recableado respectivo.

Realización de estudio de carga residencial

Mediante el estudio de cargas se obtiene la demanda de diseño requerida para seleccionar las características del tablero, protección general y la acometida eléctrica. Para los fines de obtener la demanda de diseño y la cargas total de iluminación, se hará el estudio por medio de los datos de puntos del plano o bien considerado el área total y la densidad de cargas respectiva. Se considera el factor demanda correspondiente, afectado a las cargas de tomas de uso general. A esta demanda se le sumara la de los circuitos especiales, considerando los factores de demanda establecidos en el CEN.

Tablero general

Se determinan con el número de salidas de los circuitos ramales y protecciones secundarias obtenidas con el diseño previo. Con la demanda de diseño se obtendrán las demás característica como: protección general, tipos de barras de fase, etc.

En cuanto a la disposición del mismo, se hará en forma espontánea en pared. Se tendrá en cuenta la ubicación, tomando en consideración que es el centro de distribución de cargas de la vivienda y también el de maniobras.

Generalmente se ubica en área de servicios junto a la cocina o lavadero.

Acometida eléctrica

Con el dato de la demanda de diseño en amperios, se obtendrán las características de los conductores y tuberías que formaran la acometida eléctrica

Desde el punto de vista físico, deberá obtenerse lo siguiente: la acometida ira desde el tablero principal al medidor y luego, hasta el punto de entrega de energía por parte de la compañía de electricidad. Todos los conductores serán del mismo calibre para las fases y el neutro un número menor (siempre que la corriente sea menor de 200 amp) a lo largo del recorrido antes señalado sin cambiar la sección.

CIRCUITOS PARA ILUMINACION

La ubicación de interruptores dependerá de la posición de las puertas a fin de que al entrar o salir se encienda o apague la luminaria con comodidad. Nunca se colocaran detrás de las puertas. La altura de montaje es a 1,25 metros del piso. En casos especiales si así lo solicita el propietario se instalaran 0,90 metros. Las salidas para puntos de iluminación en pared se instalaran a 1,80 metros ò 2,00 metros como máximo.

CIRCUITOS PARA TOMACORRIENTES DE USO GENERAL

En toda vivienda deberá preverse circuitos para toma de uso general, en el caso de viviendas de interés social será uno, en las de clase media mínimo dos y en las de lujo 3 o más conforme a las necesidades.

Cada toma de uso general estar diseñada para soportar 120v-15amp. Podrán ser dobles, para más facilidad de conexión de varios equipos a la vez, si es necesario, las tomas se colocaran en pasillos, recibo, comedor, garaje a una altura de 0,40 metros del piso.

CIRCUITOS PARA TOMACORRIENTES ESPECIALES

Se proyectaran circuitos especiales exclusivo para equipos electrodomésticos que así lo requieran y en especial que estén fijos en el mismo sitio; tales como: refrigeradoras, lavadoras, calentadores de agua, etc.

Cargas típicas de equipo en una vivienda

DESCRICION	POTENCIA EN VATIOS (W)
Asado o parrilla	1400
Aspiradora	400
Aire acondicionado 1/3 HP	800
Aire acondicionado 1/2 HP	1100
Aire acondicionado 3/4 HP	1600
Aire acondicionado 1 HP	1850
Aire acondicionado 1 1/2 HP	2300
Aire acondicionado central 3 HP (en 208V trifásico)	3455
Aire acondicionado central 5 HP (en 208V trifásico)	6015
Aparatos masajes	250
Árbol de Navidad	500
Batidora	150
Bandeja calentar comida	500
Cafetera	600
Calentador de agua 30 lts	800
Calentador de agua 50 lts	1100
Calentador de agua 80 lts	1500
Cocina (de unidades calor de 450, 600, 900, 1200 y 1500W) de cuatro unidad	6000
Cocina de dos unidades	3000
Congelador	350
Equipo de sonido completo	300
Esterizador teteros	550
Estufa- típico	1200
Estufa, varía entre	500-2000
Extractor de aire	50
Extractor de jugos	100
Grabador	100
Horno Convencional (máximo)	4500
Horno de microondas	1400
Lavaplatos	1500
Lavadora de ropa	500
Licuadora	100
Luz de techo	100
Luz de pared	75
Luz de exterior en poste	250
Luz PAR 38-reflector	150
Máquina de afeitar	10
Máquina de coser	75
Motor bomba agua	1600
Motor bomba piscina	1850
Plancha normal	1000
Plancha a vapor	1500
Pulidora de piso	250
Proyecto cine o diapositivas	750
Radio	50
Refrigerador pequeño	300
Refrigerador grande	700
Reloj	5
Sartén eléctrico	1300
Secador de pelo (máximo)	500
Secadora de ropa (240V)	5000
Teléfono	0
Televisor	250
Timbre	50
Tocadiscos	75
Tostador pan pequeño	550
Tostador pan grande	1100
Triturador de desperdicio	1500
Ventilador de desperdicios	500
Ventilador, varias entre	50-100