DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 1 - CAPTULO 1 Consideraciones Generales 1.1 Normalizacin elctrica. Para poder uniformar la construccin de equipos elctricos, sobre todo en lo que se refiere a dimensiones fsicas, caractersticas constructivas y de operacin, condiciones de seguridad,condicionesdeservicioymedioambiente,lasimbologautilizadaenla representacin de equipos y sistemas, se han creado las Normas Tcnicas. En proyectos elctricos, las normas indican desde la forma como se deben hacer las representaciones grficas, hasta especificar las formas de montaje y prueba de los equipos. Cada uno de los pases posee una norma donde se especifican todas las condiciones que se debe cumplir a las caractersticas mencionadas anteriormente. Entre las normas elctricas ms utilizadas se pueden citar las siguientes: NationalElectricalCode(NEC):sobretodoparainstalacionesenbajay media tensin. AmericanNationalStandardsInstitute(ANSI):sonnormasgenerales,muy completas, abarcan desde sistemas elctricos, mecnicos, constructivos. Son referente utilizadas en diferentes pases. NationalElectricalManufacturersAssociation(NEMA): asociacin nacional de fabricantes de artculos elctricos de USA.

The Institute of Electrical and Electronics Engineering Inc. (IEEE), USA. Dentro de las normas europeas las ms conocidas son: DIN: normas Alemanas generales, dentro de las cuales las normas VDE se dedican a los equipos elctricos (Verband Deutscher Elektrotechniker ). British Standard ( BS ):normas inglesas.Union Technique dElectricit ( UTE ): asociacin electrotcnica francesa. DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 2 - InternationalElectrotechnicalCommission(IEC):Enlacomisin electrotcnicainternacionalcolaboranlasprincipalesnacionesindustriales, formanpartedelasnumerosasactividadesquedesempeanlasNaciones Unidas. Las recomendaciones IEC son, en parte, directamente adaptadas por lasnormasnacionales.ChileformapartedelIEC,porlotantolasnormas chilenaspublicadasenlosrespectivosreglamentos,debensatisfacerlas exigencias impuestas por la IEC. La mayora de los pases, entre los que se encuentra Chile, ha optado por usar las normas IEC, como referentes en el quehacer tcnico asociado a la ingeniera elctrica. En general, en este curso, se utilizarnnormas ANSI. Estas normas tienen una designacin especial, que permite agrupar e identificar dependiendo del tema a que est relacionada. Por ejemplo: ANSIC57-1200-1973 Esta sigla significa lo siguiente: C: Norma elctrica.1200: Transformador tipo seco. 57: Se refiere a transformadores.1973: Ao en que se edit. Si la norma lleva al final, una R con su ao, esto significa que la norma en cuestin fue ratificada el ltimo ao que se indica. Todas las normas ANSI se revisan al menos una vez cada cinco aos, en el caso de que no se modifique, igualmente se coloca al final la R acompaado con su ao respectivo. Otras normas ANSI son las siguientes:

C37: Serefierenalafabricacindeinterruptores,fusibles,gabinetesy protecciones. C19:Se refieren a dispositivos de control industrial. EnChiletodaslasinstalacioneselctricasserigenmedianteelcdigoelctrico, adems existe el Instituto Nacional de Normalizacin, que se encuentra ubicado en Matas Cousio 64 - 6to. Piso -Casilla 995 -Santiago; donde se guardan todas las normas que se publican en el mundo.1.2 Tabla de smbolos. En la tabla I.1 se muestra una seleccin de smbolos de aparatos elctricos, segn Din, BS, ANSI e IEC ( CEI ). DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 3 - Tabla I.1 Simbolos normalizados de componentes de circuitos, segun DIN, BS, ANSI e IEC. Denominacin DIN BSANSIIEC ( CEI ) Resistencia = == o o o

Resistencias con tomas === Devanado, Inductividado= o

Iden, con tomas==Condensador,=o capacitor Idem, con tomas-- = Tierra===MasaSeccionador -de potencia InterruptorDI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 4 - de potencia Continuacin Tabla I.1 =Seccionador Tripolar Seccionador Tripolar =o= o=Fusible Dispositivo=o de enchufe =o= o =oTransformador con devanados separados =o= o =o Autotransformador DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 5 - Bobina de=o = o = oreactancia Continuacin Tabla I.1 = o Transformador de intensidad Transformador = o de tensin La tabla I.1 muestra algunos ejemplos de los smbolos ms utilizados. En los lugares donde se utiliza el signo ( =), indica que este smbolo coincide con el de DIN y en otros que aparece( - ) la norma no hace ningn detalle.1.3 Sistemas de medidas. Elsistemademedidasempleadoenproyectoselctricosserigeporelsistema MKSA. Sin embargo, dependiendo del pas de origen de los equipos, estos pueden venir en unidades utilizadas en pases sajones, especialmente en lo que se refiere a medidas, peso, unidadesdepresin,etc.Esteesunaspectoquedebeserconsideradoenlaetapadel proyecto para evitar cometer errores. Un caso especial lo constituye las secciones de los conductores, los que se pueden especificar de diferentes formas.

Calibres o nmeros. Sistema NorteamericanoCircular Mil ( CM ). DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 6 - Sistema MtricoSecciones en mm2. Serie normal Europea 1.3.1 Sistema Norteamericano. Este sistema es llamado American Wire Gage (AWG), la cual define una progresin geomtrica entre los dimetros de los distintos conductores considerados como conductores slidos;paraellodefine39pasosdelalambrnparalasmquinastrefiladorasylos2 dimetrosextremos.Eldimetromayorcorrespondealcalibre4/0,dedimetro0.46 pulgadas, #4/0 AWG; el dimetro menor corresponde al calibre #36 AWG, de dimetro 0.005pulgadas.Conocidoslosvaloresextremosylacantidaddepasos,laprogresin geomtrica en la cual el valor de la razn es: 04600053911229... Para dimetros mayores a #4/0 AWG, el sistema recomienda medir la seccin del conductor en Circular Mil ( CM ). El CM se define, como el rea que corresponde a un crculode1milsimadepulgadadedimetro.Asuvez1milsimadepulgada corresponde a 1 mil. La relacin entre un mil y el mm es entonces, 1 mil =25.4 10-3 mm. Tambin se pueden usar los mltiplos o submltiplos de CM; por ejemplo: MCM. 1.3.2 Sistema mtrico. Estesistemaconsideralaseccindelosconductoresenmm2,simplemente calculando la seccin con la frmula correspondiente a la forma geomtrica del conductor. Algunas de las secciones normalizadas se muestran el la tabla I.2. Tabla I.2. Valores normalizados de secciones de conductores en el sistema mtrico.mm2mm2 0.5070 0.7595 1.00120 1.50150 2.50185 4.00240 6.00300 10.00400 DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 7 - 16.00 25.00 35.00 50.00 1.3.3 Serie normal europea. Al igual que el sistema norteamericano, se define una progresin geomtrica para relacionaruncalibreconotro;loseuropeosdefinenunaprogresingeomtricallamada serie normal cuya razn est basada en las potencias de diez. Las series normales son R5, R10, R20, R40.A modo de ejemplo se tiene lo siguiente: RR5 158510 1 259=10= 10510 ... 1.4 Equivalencias. En la tabla I.3 relaciona la seccin de los conductores expresadas en mm2 con los calibres AWG y las secciones MCM. Tabla I.3 - Equivalencias de secciones de conductores. mm2AWGMCM 2.0814 3.3112 5.2710 8.378 13.36 16.85 21.24 26.73 33.62 42.41 53.50 67.42/0 853/0 1074/0 127250 152300 177350 203400

DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 8 - A modo de ejemplo se calcular el equivalente en mm2 para el calibre #2 AWG. Es necesario recordar una equivalencia, por ejemplo que para #14 AWG =2.08 mm2. Diferencia de calibre =14 - 2 =12 Exponente =2 . 12 =24 Seccin #2 AWG en mm2 =2.08 x 1 x 1.1229 24 =33.6 mm2 1.5 Grado de proteccin. Losfabricantesdeequiposelctricosdiseansusequiposparacumplirciertos requisitos de tamao, peso, consideraciones de seguridad, ambientes de trabajo, etc., todas condisiones especificadas y normalizadas por diferentes normas. 1.5.1 Construcciones segn normas NEMA. Segn NEMA se clasifican en los siguientes tipos: Tipo 1:Propsito general, para uso interior, condiciones atmosfricas normales, construidoparaevitarcontactosaccidentalesdelequipoconlos elementos internos. Tipo 2: Apruebadegoteo,parausointerno,evitaquecaiganlquidos corrosivosysuciedadaloselementosinternos,estnprovistosde drenaje. Tipo 3:A prueba de polvo, lluvia y cellisca, protege al equipo de polvo y agua, tiene provisin para entradas de ductos. Tipo 3R: Apruebadelluviaycelliscaparaexterior,protegidocontralluvia, impide la entrada de lluvia, no es a prueba de polvo ni de nieve, tiene drenaje. Tipo 3S:Apruebadepolvo,lluviaycellisca,exterior,protegecontra turbulenciasdepolvoyagua,permitequeoperebajocondiciones externas de hielo o cellisca, no evita la formacin interna de hielo, tiene provisin para conduit sellados contra agua. Tipo4: Apruebadeaguaypolvo,usointernoyexterno,protegecontra salpicaduras de agua y severas condensaciones externas, son resistentes a la cellisca. Tipo 4X: A prueba de agua, polvo y corrosin, similares al tipo 4, solo que son a prueba de corrosin. Tipo 5: Reemplazado por el tipo 12. Tipo 6:Sumergible,apruebadeagua,pruebadepolvoycelliscaparauso interno y externo, protege al equipo hasta una presin de 17.66 [ kPa ] durante 30 minutos. Tipo 7: reas explosivas ( grupos A, B, C y D ) para interior, instalaciones de clase 1 que contengan gases o vapores explosivos, contactos al aire. Tipo 8: reas explosivas ( grupos A, B, Cy D ), similar al 7, excepto contactos inmersos en aceite. DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 9 - Tipo 9: reasexplosivas(gruposE,FyG),paralugaresdeclase2que contengan polvos explosivos. Impide el ingreso de polvo explosivo. Tipo 10: Para uso en minas de carbn. Tipo 11:Resistente a la corrosin y goteras, para uso interior, protege de gotas, salpicaduras y condensaciones externas de lquidos corrosivos; protegido contra efectos corrosivos de humos y gases resultantes de la inmersin del equipo en aceite. Tipo 12: Industrial, a prueba de polvo y gotas, para uso interior, protegido contra fibras,pelusas,polvo,suciedadycondensacionesdbilesinternasde lquidos no corrosivos, notiene hoyos, ventanas y cuando se requiera la reconexin de conduit u otros elementos, estos deben sera a prueba de aceite y polvo empaquetaduras resistentes al aceite. 1.5.2 Construcciones segn normas IEC. Los equipos construidos por esta norma se distinguen por dos dgitos precedidas por la sigla IP (Proteccin Internacional), por ejemplo IP 44. Los nmeros significan: Primer dgito: 0: Noexisteproteccinparalaspersonasdelaspartesvivasoenmovimiento dentro de los gabinetes o motores, tampoco existe proteccin contra ingreso de elementos extraos. 1:Proteccin para las personas de contactos accidentales con las partes internas. Impide la entrada de elementos extraos de dimetro mayor a 50 mm. 2: Proteccinparalaspersonasdecontactosaccidentales.Impideelingresode elementos de hasta 12 mm de dimetro. 3: Proteccincontracontactos accidentales. Impide el ingreso de partculas de dimetro mayor a 2.5 mm. 4:Similar al 3, pero del tamao mayor a 1 mm. 5: Completaproteccincontracontactosconelementosenergizadosoen movimiento, no se protege totalmente contra la entrada de polvo. 6: Protege de contactos con partes vivas o en movimiento o proteccin total contra el polvo. Segundo dgito: 0:Sin proteccin. 1:Proteccin contra gotas de condensado que caigan verticalmente. 2:Proteccin contra gotas de cualquier tipo hasta 15 con la vertical. 3:Proteccin contra lluvia, protege de gotas hasta 60 con la vertical. 4:Proteccincontrasalpicaduras,protegealequipocontrasalpicaduras provenientes bajo cualquier ngulo. 5: Proteccincontrachorrosdeagua,protegealequipodechorrosdeagua provenientes de cualquier direccin. DI Consideraciones Generales. Luis Morn - 2011 - 10 - 6:Proteccin contra embarques, protege al equipo de salpicaduras de agua de mar. 7: Proteccincontrainmersindeagua,impidequeelaguaentreenelequipo cuando es sumergido, durante un lapso corto. 8:Proteccin contra inmersin indefinida del equipo. 1.6 Especificacin tcnica de un sistema de distribucin. Losprincipalesdatosdesistemaelctricossonlatensinnominal,lafrecuencia nominal y su comportamiento en caso de cortocircuito.Los sistemas de distribucin de energa elctrica comprenden niveles de alta, baja y media tensin, dicha clasificacin se muestra en la tabla I.4. Tabla I.4. Niveles de tensin normalizados. Alta TensinMedia TensinBaja Tensin V >36 kV1 kV >V >36 kVV 130 kV. ): 10 a 20 %. Distribucin (