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Métodos de Alambrado Residencial: Teoria y PrácticaTeoria y Práctica

Jose Arnaldo Vera, PE, PA

Metodos de Alambrado Residencial

� Objetivos: Este seminario tiene como propósito que los ingenieros tengan un conocimiento básico de lasinstalaciones residenciales necesarias para poderalambrar una residencia.� Discusión y aplicación de las técnicas, métodos y

procedimientos básicos relacionados al alambrado residencial

� Discusión y aplicación del Código Eléctrico Nacional (NEC) asociados a las instalaciones eléctricas residenciales.

� Discusión y presentación de diagramas y métodos básicos de alambrar un interruptor sencillo, doble, triple, “switch” piloto, receptáculos, entre otros.

� Aplicación practica del alambrado.


Conexión del conductor de tierraConexión del conductor de tierra


� Conexión del conductor de tierra� El conductor de tierra tiene la misión de eliminar los potenciales

ocultos en el circuito, proveyendo un camino a tierra por donde estos potenciales puedan descargarse.

� El conductor de tierra debe ser de color verde o sin aislamiento


� Conexión del conductor de tierra (cont.)� Cuando un conductor eléctrico pierde el aislamiento o sufre

daños mecánicos, esta situación puede ocasionar que tenga contacto físico con los metales más cercanos a éste.

� Los electrones que están viajando en el circuito a través del cobre, tienen acceso por medio del punto de contacto al metal de la caja y se acumulan formando un potencial eléctrico de la caja y se acumulan formando un potencial eléctrico peligroso.

Unidad 05: Módulos de practica

� Conexión del conductor de tierra (cont.)� Cuando ocurre esta situación, los electrones se acumulan en el

metal en espera de cualquier objeto o de una persona que les provea un camino hacia la tierra.

� Este camino puede ser un conductor verde puesto a tierra o tu cuerpo. No expongas tu cuerpo, usa mejor un conductor verde.


¿Cómo se deben hacer las conexiones?¿Cómo se deben hacer las conexiones?


� ¿Cómo se deben hacer las conexiones? Así se hace la conexión de tierra, cuando es el último de una serie de receptáculos.

No sobre apriete los conductores eléctricos con el alicate.


� ¿Cómo se deben hacer las conexiones? (cont.)


Wire connectorsWire connectors


� Wire connectors

� Estos conectadores están diseñados para hacer fácilmente los empalmes o derivaciones que se necesitan en un circuito.

� Vienen en diferentes tamaños con capacidad para acomodar varios arreglos de conductores con calibres variados. Mire la tabla en la caja que provee el fabricante.

� Los más conocidos son: el rojo, amarillo, naranja y el azul, pero hay muchos más.

� Vea el código de colores en la página 396


� Conduletos

� Coloque el conduleto frente al pecho en esta posición, con el lado largo hacia arriba.

� Fíjese a que mano esta localizada la tapa, a la derecha (R). a la izquierda (L). en la parte trasera pegada al pecho (B).

� Los conduletos (L) son muy útiles para pasar con la tuberia en las esquinas. � Como se requiere que una tirada corrida de tubería no exceda los 50 pies

entonces el conduleto (C) puede usarse como punto de empalme� El conduleto (LLR) tiene lapa al lado izquierdo (L) y al lado derecho (R)


� Conduletos (cont.)


Grounding bushingGrounding bushing


� Grounding bushing

Este “bushing” protege el aislamiento del conductor, de los filos que pueden quedar en los bordes del tubo al cortarlo y provee una conexión sólida a tierra.

Grounding bushing, con el borde en plástico.

Este tubo rígido galvanizado tiene un “grounding bushing” que permite conectar su estructura metálica a tierra.


Más de un dispositivo Más de un dispositivo en el sistema


� Más de un dispositivo en el sistema

• En este caso el conductor de tierra esta entrando a la caja por un tubo y saliendo de ella por otro hacia algún dispositivo remoto.

• También se puede ver el conductor que esta conectado al tornillo verde del receptáculo y el conductor verde que conecta el metal de la caja conductor verde que conecta el metal de la caja con el conductor de tierra del sistema.

• Los interruptores también deben estar conectados a tierra, siempre que el fabricante les haya provisto del tornillo para la conexión.

• Deje por lo menos 6” de conductor eléctrico entre el receptáculo y la caja, para queen el futuro sea fácil sacar el dispositivo para hacerle reparaciones.


� Más de un dispositivo en el sistema (cont.)

Puede comprar esta rabiza, ya preparada con el tornillo de tierra, para los receptáculos e interruptores.interruptores.

Conecte la rabiza verde a la caja de metal, en la perforación con rosca de 10/32”.

Las marcas de GND en este libro, sugieren que debe haber una conexión de tierra, pero usted debe fijarse donde el dispositivo provee para la conexión.


� Tierra en las cajas de las luces:

� Cuando es la única roseta en el sistema o la última en el circuito. Las rosetas están construidas usualmente de cerámica o plástico y no tienen tornillo verde para tierra, pero la caja de metal hay que conectarla al sistema de GND.

� Cuando coloque las cajas empotradas en el concreto o los bloques, enrosque primero el tornillo verde de 10/32” para mantener el espacio abierto, de lo contrario el cemento ocupara el espacio diseñado para el tornillo y dañará la rosca.


� Cuando hay más de una luminaria conectada al sistema.

Si la conexión es para una luminaria con metal y tiene un tornillo verde, conéctelo al sistema de tierra también.

Tome como costumbre conectar a tierra cualquier metal que este en la periferia de la instalación eléctrica.instalación eléctrica.

Si el metal no tiene un tornillo disponible, puede usar un clip.

Clip para conectar metales a tierra


� Cable tipo UF y NM� UF- Underground Feeder (cable soterrado)� NM- Non-Metalic (No metalico)� El cable tipo UF y NM se utilizan muy poco en PR.� El tipo NM es para interiores, contiene los conductores en un forro común,

donde se pueden sacar halándolos hacia fuera. � El tipo UF se diseñó para instalarse soterrado, pero aquí no se permite este uso.

Los conductores UF están empotrados en un forro común solido. Los conductores UF están empotrados en un forro común solido.

� Cuando en la cubierta dice “Sunrise” se puede usar expuesto al sol.

Cable tipo UF 12/2 con Gnd. con una grapa para conexión de tierra.


� Monturas mecánicas comunes.

� El receptáculo debe instalarse con la ranura más larga o lado neutral hacia abajo.


� Monturas mecánicas comunes. (cont.)

� El receptáculo debe instalarse con la ranura más larga o lado neutral hacia abajo.


� Monturas mecánicas comunes. (cont.)

� El “wire stripper ” de uso común, provee para cortar los tornillos cuando son muy largos, sin dañar la rosca.


� Esquema de un proyecto� Instalar un interruptor de un polo para controlar una luz de techo.

� Cuando centralice la caja en el techo, tome en cuenta la posición del closet.


� Esquema de un proyecto (cont.)Utilice una caja 4x4 para la salida de techocon un “Rise cover Canopy ”.

Para el interruptor use una caja 4x4 con “Risecover ” de una ganga en posición vertical .

La altura del interruptor debe ser 54 pulg. alcentro de la caja, medidos desde el pisocentro de la caja, medidos desde el pisoterminado.


� Plano esquemático de un proyecto:

Símbolo nuevo: Significa que de esta caja sale un tubo directo hasta el panel de distribución.


� Instalar receptáculo, interruptor y salida para luz, en un circuito.

Para el receptáculo debe utilizar una caja Para el receptáculo debe utilizar una caja 4x4 con “rise cover” de una ganga en posición horizontal.

La altura mínima para la caja del receptáculo, es de 12” al centro , medidas desde el piso terminado. Usualmente se instalan a 18 pulgadas .

Cuando no se pueda cumplir con esta medida mínima de 12” el receptáculo debe ser del tipo GFCI .


� Construya este arreglo en el muñeco:

La cantidad de conductores pasando

El interruptor debe estar instalado de modo, que en la posición de apagado el operador señale hacia el piso.

No olvide el conductor verde de tierra en cada caja metálica.

La cantidad de conductores pasando por el conducto.


� ¿Porqué hay un conductor verde en todos los tubos del sistema?

� Es cierto que la tubería metálica conduce electricidad, pero es un material de alta resistencia.

Se puede sumar a esta que el metal con el tiempo se pudre y � Se puede sumar a esta que el metal con el tiempo se pudre y deja de tener continuidad. Piense en un tornillo sin apretar en la montura mecánica del sistema.

� ¿No será más profesional instalar un conductor de tierra adecuado para mayor confiabilidad?



Cuando se combinan cargas eléctricas en serie el voltaje se divide entre las cargas que hay conectadas.

Dos luces en serie, controladas por un interruptor.

Si montamos este arreglo en el muñeco y le aplicamos 120 voltios, notaremos que en cada roseta hay solamente la mitad del voltaje aplicado 60 voltios.

Construya el arreglo anterior y mida con un voltímetro el voltaje en cada bombilla.



Un interruptor doble de pared, controla la luz A y la B individualmente.

Recordatorio: Cuando centralice una salida de alumbrado para dormitorios, tome en cuenta la posición de la caja, con respecto a los “closets”, de modo que la luz quede debidamente localizada en el área de uso común.



Una combinación de receptáculo e interruptor de un polo, controlando una luz.

Recordatorio: Cuando centralice una salida de alumbrado para dormitorios, tome en cuenta la posición de la caja, con respecto a los “closets”, de modo que la luz quede debidamente localizada en el área de uso común.

Metodos de Alambrado ResidencialUna combinación de receptáculo e interruptor

de un polo, controlando una luz. (cont.)

El interruptor controla la bombilla, mientras el receptáculo permanece energizado.



Un circuito con dos receptáculos un interruptor sencillo y una luz.


� Articulo 210-8 Protección de las personas medianteinterruptores de circuito por falla a tierra.

(a) Unidades de vivienda(1) Cuartos de baño(2) Garajes y también edificaciones accesorias cuyo piso este localizado al nivel del suelo o por debajo de piso este localizado al nivel del suelo o por debajo de este, que no se consideren como zonas habitables, y limitadas a áreas de almacenamiento, áreas de trabajo y áreas de uso similar.(3) Exteriores(4) Espacios de poca altura(que exijan el entrar agachado). En donde el espacio de poca altura este a nivel del suelo o por debajo de el.


� Articulo 210-8 Protección de las personas medianteinterruptores de circuito por falla a tierra.(5) En sótanos sin terminado. Para los fines de esta Sección, los sótanos sin terminado se definen como las partes o áreas del sótano que no están destinadas a habitaciones y que se limitan a las zonas de habitaciones y que se limitan a las zonas de almacenamiento, de trabajo y similares.(6) Cocinas. Cuando los tomacorrientes esten instalados para servir artefactos situados sobre los mesones.

(b) Edificaciones diferentes de viviendas(1) Cuartos de baño.(2) Azoteas


Interruptor con luz piloto Interruptor con luz piloto “Leviton”


� Interruptor con luz piloto Leviton:� Tiene tres formas de conectarse :

� 1. Como indicador de “Power”: En esta forma la luz indica que el circuito esta energizado y permanece encendida todo el tiempo.

� 2. Como indicador Remoto: En esta forma la luz nos indica que en algún punto del edificio hay un dispositivo activado .

� 3. Sistema “Glow”: La luz piloto permanece encendida cuando la carga esta apagada para que podamos hallar el interruptor , en la oscuridad.


� Interruptor con luz piloto Leviton: (cont.)

Luz de NeonResistencia

“ Front View ”


� Interruptor con luz piloto Leviton: (cont.)



Sistema indicador de “power”

Usando el interruptor piloto en todas sus formas.

En el sistema Leviton más viejo, el de la lamparita redonda, los dos tornillos plateados son neutrales, porque los dos tornillos plateados son neutrales, porque internamente están interconectados ambos.

Fíjese que el sistema viejo Leviton, no tiene una placa común como el nuevo.

En “power” la luz piloto indica que el “breaker” o fusible esta energizado.

El sistema Leviton tiene un arreglo interno diferente al sistema General Electric. La luz piloto no parte del mismo punto en ambos sistemas.

Practique con los dos, hasta que domine bien sus fu nciones.



Sistema de indicador remoto


La luz piloto indica que en algún lugar, la carga controlada por el interruptor, esta encendida.

Ejemplo1: Un calentador de agua montado en una caseta en el patio trasero, es controlado desde un interruptor piloto instalado en el pasillo principal de la casa.

Ejemplo 2: Un indicador remoto en el área de acceso a la piscina nos indica, que el sistema de bombeo esta encendido.

Ejemplo 3: Un interruptor remoto en la puerta trasera podría indicar, que la casa de herramientas y taller esta energizada.

Nota: Aunque no es un requisito del código, algunos contratistas instalan el "Pilot Switch " con la lamparita hacia arriba. NEC 2008 Artículo 404



Sistema “glow” Leviton


Se usa típicamente para encontrar el interruptor en áreas obscuras.obscuras.

Fíjese:

1. El neutral se conecta directamente a la carga o roseta.

2. Hay un “jumper ” entre el tornillo plateado y el negro de la placa común.

3. Si desenrosca la bombilla, la luz piloto debe apagarse ya que la carga esta en serie con ella.

Nota: En el sistema “Glow” la luz piloto prende cuando la bombilla se apaga.


Sistema de alambrado para los Sistema de alambrado para los interruptores de tres vías (3way)

Y cuatro vías (4way)


� Sistema de alambrado para los interruptores de tres vías (3way) y cuatro vías (4way).


� Sistema de alambrado para los interruptores de tres vías (3way).


� Sistema de alambrado para los interruptores de tres y cuatro vías.


� Construya este arreglo en el muñeco:� Sistema de tres vías:

Controla una luz desde dos sitios diferentes.


� Construya este arreglo en el muñeco:� Sistema de tres y cuatro vías

Controla una luz de diferentes puntos .

Puede poner todos los 4w que sean necesarios en el medio de los 3w, pero siempre el circuito comenzará con un 3w y terminara con un 3w.


� Construya este arreglo en el muñeco:Una luz controlada por una combinación de interruptor y receptáculo y un receptáculo

de uso general.

No olvide que el receptáculo tiene una ranura larga que corresponde al conductor neutral (Blanco) y una corta que corresponde a la línea viva (Negra) L1. (Mirándolo de frente.)

Ha notado que el tornillo para tierra en los receptáculos, esta localizado en el mismo lado que los tronillos para el conductor neutral.


Interruptor con luz piloto Interruptor con luz piloto “General Electric”


� Interruptor con luz piloto “ General Electric ”:� Sus tres formas de conectarlo y su esquema interno.

Sistema indicador de “power” Luz de Neon

La luz piloto indica que el “Breaker” o fusible

está energizado

“ Front View ”

Resistencia


� Interruptor con luz piloto “ General Electric ”:� Sus tres formas de conectarlo y su esquema interno. (cont.)

Sistema indicador “Remoto”

La luz piloto indica que en algún sitio la carga controlada por el interruptor, esta encendida.

Ejemplo: Un calentador de agua montado en una caseta en el patio trasero, es controlado desde un interruptor piloto instalado en el pasillo principal de la casa.


� Interruptor con luz piloto “ General Electric ”:� Sus tres formas de conectarlo y su esquema interno. (cont.)

Sistema “Glow”

Nota: En el sistema “Glow” la

Este método es muy útil para encontrar el interruptor en la oscuridad.

Note , que el sistema “General Electric” tiene un arreglo interno diferente al sistema “Leviton” .

Las combinaciones de ambos sistemas son un poco diferentes, practique con los dos, hasta que domine bien

sus combinaciones.

luz piloto prende cuando la bombilla se apaga.


� Construya este arreglo en el muñeco:En este arreglo, el interruptor de luz piloto G.E, controla los interruptores de tres y cuatro vías.

También nos permite verlo en la oscuridad ya que esta combinado

en el sistema “Glow.”

Este arreglo es para el interruptor GE, para usar un interruptor Leviton”, busque la combinación “Glow Leviton”

En el sistema “Glow” la luz piloto prende cuando la bombilla se apaga.

Cuando el interruptor esta en posición de apagado la bombilla queda en serie con la luz piloto. Si desenrosca la bombilla, el piloto debe apagarse.


� Construya este arreglo en el muñeco:Una combinación de interruptor con receptáculo alimenta los 3w y los 4w, entonces los 3w y los 4w controlan las bombillas A y b que están conectadas en serie. (Si desenrosca una, se apaga la otra)


Tareas de practicaTareas de practica(con lápiz y papel)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #1: Instalación de luz de pared con un interruptor

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutral Negro- cable vivoRojo- cable del retorno

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #2: Instalacion de dos luces de pared con dos interuptores

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)

Roseta Roseta

Verde- cable de tierra del equipoNeutral (Blanco)

Vivo (Negro)

ON

OFF

ON

OFF

Retorno (Rojo)

Blanco- cable neutral Negro- cable vivoRojo- cable del retorno

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #3: Instalación de dos luces con un interruptor doble

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)

Roseta Roseta

ON OFF

Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

Retorno (Rojo)


Metodos de Alambrado ResidencialTarea #4: Instalación de tres receptáculos dobles

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutral Negro- cable vivo

o o o o o o

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #5: Instalacion de luz de plafon controlada desde dos puntos diferentes.

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutralNegro- cable vivoRojo- cable del retornoAzul- cable Viajero

Tierra (Verde)Neutral (Blanco)

Roseta

Vivo (Negro)

Viajeros (Azules)Retorno (Rojo)

3W 3W

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #6: Instalacion de tres luces controladas por un interruptor sencillo.

Roseta Roseta Roseta

Tierra (Verde)Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

ON

OFF

Retorno (Rojo)


Metodos de Alambrado ResidencialTarea #7: Instalacion de luz controlada desde tres puntos diferentes.

Roseta

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutralNegro- cable vivoAzul- cable viajeroRojo- cable del retorno

Neutral (Blanco)

Tierra (Verde)

3W 4W 3W

Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

Retorno (Rojo)

Viajeros (Azules)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #8: Instalacion de luz controlada desde cuatro puntos diferentes.

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutralNegro- cable vivoAzul- cable viajeroRojo- cable del retorno

Roseta

3W 4W 3W4W

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #9: Instalacion de Interuptor con luz piloto GE- Sistema “POWER”.

Roseta


GE

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco) Vivo (Negro)

Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #10: Instalacion de Interuptor con luz piloto GE- Sistema “REMOTE”

Roseta


GE

Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #11: Instalacion de Interuptor con luz piloto GE- Sistema “GLOW”

Roseta Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutral Negro- cable vivoRojo- cable del retorno

GE

Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #12: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Nuevo)- Sistema “POWER”

Roseta

Retorno (Rojo)


Leviton “Nuevo”

Tierra (Verde)


Metodos de Alambrado ResidencialTarea #13: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Nuevo)- Sistema “REMOTE”

Roseta


Leviton “Nuevo”

Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #14: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Nuevo)- Sistema “GLOW”

Roseta


Leviton “Nuevo”

Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #15: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Anterior)- Sistema “POWER”

Roseta

Retorno (Rojo)


Tierra (Verde)


Leviton “Anterior”

Roseta

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #16: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Anterior)- Sistema “REMOTE”



Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #17: Instalacion de Interuptor con luz piloto LEVITON (Anterior)- Sistema “GLOW”

Roseta


Tierra (Verde)


Retorno (Rojo)


Metodos de Alambrado ResidencialTarea #18: Instalación de receptáculo Combinación 120/240

Verde- cable de tierra del equipoBlanco- cable neutralNegro- cable vivo

Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)L2 Vivo (Negro)

L1 Vivo (Negro)

o o

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #19: Tomacorriente doble 120V 15A con circuito dividido

1

Notas:

1. Circuito 1 alimenta una de las salidas del receptáculo y el interruptor Leviton nuevo.

2. Circuito 2 alimenta la otra salida del receptaculo.

3. El interruptor sera conectado usando sistema “power” para controlar lampara 1.

1

2

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #20: Tomacorriente doble 120V 15A con circuito dividido (un enchufe controlado por interruptor sencillo)

Notas:

1. Circuito 1 alimenta salida izquierda del receptáculo.

2. Circuito 1 también alimenta la otra salida del receptáculo (derecha).

3. El interruptor será usado para controlar la salida derecha del receptáculo.

1

Metodos de Alambrado ResidencialTarea #22:

Esquema

A) Circuito número uno para alumbrado general.B) Circuito número dos para interruptor de circuitos contra falla a tierra.C) Interruptores de tres (3) y cuatro (4) vías controlan la lámpara número dos.D) Interruptor con luz piloto GE controlará lámparas #1 y #3 conectadas en serie (sistema Remoto).E) “Interruptor de circuitos contra fallas a tierra” se conectará de manera que proteja el contacto 125V-15A.


Paso 1: Paso 1: Hacer el muñeco según el diagrama


Paso 2: Paso 2: Añadir los dispositivos eléctricos

Roseta

GE

o o

o o

Roseta Roseta


Paso 3: Paso 3: Hacer el alambrado según los datos

dados

Hint: Marcar circuitos con colores diferentes antes de alambrar

Roseta

GE

o o

o o

C2C2C2

Roseta Roseta

Tierra (Verde) C1

Neutral (Blanco) C1

Vivo (Negro) C1


Paso 4: Hacer el esquema nuevamente e indicar

la cantidad de conductores en cada la cantidad de conductores en cada conducto utilizando los símbolos

aprendidos.

Nota: En el caso de los conductores vivos, especificar los viajeros (azul, amarillo, etc..) y retornos (rojo)

Ver ejemplo a continuación


Tareas de prácticaTareas de práctica(Implementando el diseño en el muñeco

con materiales reales )

Unidad 05: Módulos de practicaProblema práctico #1: Instalación de luz de pared con un interruptor

11

Notas:

1. Circuito 1 alimenta al interruptor sencillo.

S1


Solución paso a pasoSolución paso a paso


Paso 1Paso 1Hacer el muñeco (en el papel)

Unidad 05: Módulos de practicaTarea #1: Instalación de luz de pared con un interruptor (cont.)

Paso 1


Paso 2Paso 2Añadir los dispositivos eléctricos


Paso 2


Paso 3Paso 3Alambrar el circuito (en el papel)



Tierra (Verde)

Neutral (Blanco)

Paso 3

Neutral (Blanco)

Vivo (Negro)

Retorno (Rojo)


Paso 4Paso 4Identificar el número de conductores en el diagrama inicial, basado en el alambrado del

paso anterior.

Unidad 05: Módulos de practicaTarea #1: Instalación de luz de pared con un interruptor

11.

.

Paso 4

S1


Paso 5 (paso final)Paso 5 (paso final)Implementar el diseño en el muñeco real,

utilizando materiales reales: cables, interruptores, rosetas, etc.

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