Instalaciones Eléctricas Residenciales

5 causas de fugas eléctricas en el hogar

2013/07/30

¿Quién no ha sentido un ligero hormigueo al tocar un electrodoméstico o una parte metálica? Cuando experimentamos esta sensación hemos estado frente a una fuga eléctrica, causante de serios accidentes.

Una fuga eléctrica puede dañar nuestra integridad física, además que bimestre con bimestre el pago por el suministro de energía eléctrica es elevado. Por ello es importante que conozcas sus causas y posibles soluciones. Esperamos que esta información te sea de suma utilidad en tu vida diaria.

El Watthorímetro es el Medidor de toda la energía eléctrica que se consume en la vivienda, incluyendo la energía eléctrica que se pierde por fugas.

Se dice que hay fuga eléctrica cuando la energía eléctrica sale de su circuito normal, es decir, de los hilos conductores. Esto ocurre cuando el aislamiento del conductor está deteriorado; se corre el riesgo entonces de que el conductor haga contacto con otro cuerpo conductor, como por ejemplo: una lavadora o una tubería metálica, originando el paso de corriente a través del contacto establecido.
Cuando esta situación se da y en la instalación eléctrica doméstica no existe toma de tierra, el aparato al que ha pasado la corriente se vuelve un conductor de alta resistencia y al tocarlo produce un choque eléctrico que puede resultar muy peligroso en presencia de humedad o agua; y que para un niño se convierte en un riesgo muy grave.

En tanto, cuando la instalación cuenta con puesta a tierra y una protección diferencial (GFCI), ésta opera abriendo el circuito y evita la descarga, protegiendo así a las personas y a los equipos eléctricos.

La normativa, y el sentido común, indican que todas las instalaciones eléctricas residenciales que se monten en la actualidad deben contar con toma de tierra. Esta toma de tierra actuará como camino de retorno para las posibles fugas en aparatos e instalaciones defectuosas o mal aisladas, un camino de baja resistencia para la electricidad. Es un sistema de seguridad. Electrodomésticos, como por ejemplo lavadoras, en los que hay acumulaciones de agua pueden entrañar un serio riesgo si no tienen toma de tierra.

Instalaciones eléctricas residenciales - Aparato sin puesta a tierra vs. Aparato con puesta a tierra

Identificar la toma de tierra no suele ser complicado. Los cables en una instalación eléctrica deben seguir un código de colores en el que el destinado a la toma de tierra es de color verde solamente o con franjas amarillas. Comprobar si una casa cuenta con toma de tierra es tan sencillo como abrir una caja de conexiones y ver si estos cables existen y están conectados. Si la casa es antigua y no cuenta con una instalación de toma de tierra puedes plantear a las personas instalarla.


Debemos tener presente que todo signo de calor o aumento de temperatura en una parte de una edificación en donde se presume que existe una instalación eléctrica es un signo de fuga. La humedad excesiva, la mala calidad de los artículos eléctricos y un mal trabajo de instalación son también factores determinantes para que ocurra una fuga de electricidad. A continuación te presentamos las 5 principales causas de fugas eléctricas:

  1. Muchas veces pagamos cuentas elevadas de luz y no es necesariamente porque consumimos mucho. Como mencionamos anteriormente, las fugas pueden generarse por humedad en cañerías. Por ejemplo, al estar el cable en contacto permanente con humedad o agua (pueden generarse por condensación, calefacción, o propiedades con cimientos húmedos, o cercanas al mar) el aislamiento del cable se deteriora y el conductor del cable se pone en contacto con la cañería. Por consiguiente, esto se llama fuga a tierra (la corriente se descarga a tierra por medio de la cañería o pared). Esto genera consumo, aunque desconectemos todos los artículos eléctricos y apaguemos las lámparas.

  2. Los aparatos eléctricos también son causantes de fuga. Cuando notamos que algunos se calientan sin razón aparente significa que el material usado en su fabricación ha perdido su aislamiento y está dejando pasar a tierra parte del flujo eléctrico. Esto sucede mayormente en productos de mala calidad o piratas.

  3. Otro factor que desencadena una fuga es una mala instalación eléctrica, dónde no se cuente con un centro de carga para dividir la instalación en el número adecuado de circuitos derivados, o los conductores sean de un calibre menor al conveniente.

  4. También encontramos que en algunas ocasiones somos víctimas del robo de energía por parte de nuestros vecinos o de algunos comercios cercanos a nuestros hogares, lo que puede provocar una fuga.

  5. Por último, podemos mencionar como otras causas latentes la falta de mantenimiento en las instalaciones y que la mayoría de éstas superan los 20 años, por lo que elevan la posibilidad de un accidente.

5 organizaciones que certifican productos eléctricos

2013/07/29

Instalaciones eléctricas residenciales - Electrodomésticos regulados por Normas

Los productos que utilizamos en nuestra labor diaria así como los aparatos eléctricos que tenemos en casa, deben cumplir con las distintas normas oficiales que garantizan seguridad al usuario ¿Pero quiénes rigen estos lineamientos?

La Ley Federal de Metrología y Normalización de México rige al Sistema Mexicano de Evaluación de la Conformidad, que comprende la certificación obligatoria (Normas Oficiales Mexicanas, NOM) o voluntaria (Normas Mexicanas, NMX).

En el área de productos eléctricos y electrónicos, la Secretaría de Economía delegó la acreditación, pruebas y certificación a las siguientes organizaciones:

  1. Dirección General de Normas (DGN)

  2. Acredita a las entidades que certifican y emite certificados de productos para los cuales no exista un organismo de certificación.

  3. Entidad Mexicana de Acreditación (EMA)

  4. Evalúa y acredita unidades de verificación, laboratorios de prueba y/o calibración así como organismos de certificación.

  5. Asociación de Normalización y Certificación A.C. (ANCE)

  6. Responsable de la emisión de normas y de la certificación de productos eléctricos, tales como electrodomésticos. Es también un laboratorio de pruebas acreditado y aprobado nacionalmente.

  7. Normalización y Certificación Electrónica A.C. (NYCE)

  8. Se encarga del desarrollo de normas y de la certificación de productos electrónicos.

  9. Cámara Nacional de la Industria Electrónica, de Telecomunicaciones e Informática (Canieti)

  10. Responsable tanto del desarrollo de normas como de pruebas para productos eléctricos y electrónicos.

Procedimientos de prueba para productos exportados a México


Los productos sometidos a pruebas pueden agruparse en familias de productos. Los parámetros que definen una familia de productos se refieren a su construcción, sus especificaciones eléctricas, así como al uso final del producto.

Pruebas y ensayos realizados en los laboratorios de UL en los EUA

Las pruebas para algunas categorías de productos pueden llevarse a cabo en los laboratorios de UL en los Estados Unidos, una empresa global independiente dedicada a la ciencia de la seguridad.

UL ha establecido acuerdos de intercambio de resultados de las pruebas y ensayos con laboratorios mexicanos. Estos acuerdos permiten a UL llevar a cabo pruebas y ensayos para la marca NOM que pueden ser aceptadas y usadas para obtener un certificado de cumplimiento con la NOM correspondiente.


El acuerdo de intercambio de resultados de las pruebas aplica a las siguientes categorías de productos:

  • Equipos autónomos de telecomunicaciones
  • Interruptores encapsulados
  • Equipos para tecnología de la información
  • Interruptores de circuito de falla a tierra
  • Enseres operados con motor de uso casero o comercial para elaboración de alimentos
  • Gabinetes para equipos eléctricos
  • Cafeteras eléctricas para uso doméstico
  • Tableros de distribución
  • Herramientas portátiles
  • Tableros de control y protección
  • Fusibles
  • Contactores y arrancadores
  • Interruptores de caja moldeada
  • Conductores metálicos
  • Centros de control de motores

Pruebas y ensayos realizados en México

Las pruebas sólo pueden ser realizadas en laboratorios acreditados por EMA (Entidad Mexicana de Acreditación). Es importante hacer notar que para que sean liberadas por la aduana, todas las muestras para pruebas enviadas a México deberán estar acompañadas por una “Carta de Autorización” emitida por el respectivo organismo de certificación.

En todos los casos, UL de México supervisa la generación del Reporte de Pruebas NOM y asegurará que éste sea enviado al organismo certificador para su revisión y aceptación. Las normas (NOM) no están generalmente disponibles para su compra a través de la DGN (Dirección General de Normas) y se encuentran disponibles en la página de Internet de la Secretaría de Economía.

Por su parte, las normas NMX pertenecen al organismo emisor y debe acudirse a éste para adquirir las normas respectivas. UL de México dispone para su venta de versiones en inglés de algunas normas seleccionadas, publicadas en el Boletín de la Federación.

La Norma Oficial Mexicana NOM-001-SCFI-1993 se refiere a los “Aparatos Electrónicos para uso doméstico alimentados por diferentes fuentes de energía eléctrica - requisitos de seguridad y métodos de prueba para la aprobación de tipo”. Esta norma es técnicamente equivalente a la publicación internacional IEC 65 (1985): “Requisitos de seguridad para aparatos electrónicos funcionando con energía de la red y similares para uso general y en el hogar - Safety Requirements For Mains - Operated Electronic And Related Apparatus For Household and Similar General Use” y su primera modificación.

Las normas establecen un criterio objetivo que debe tener un producto, proceso, sistema, persona o servicio; definen la seguridad, durabilidad, habilidad, fiabilidad, e intercambiabilidad.

¿Cuándo se requiere conexión a tierra en los sistemas eléctricos?

2013/07/26

Instalaciones eléctricas residenciales - Símbolo de puesta a tierra

Conoce cómo se aterrizan los conductores de acuerdo al tipo de sistema y el lugar donde se debe localizar la puesta a tierra, entre otros puntos, para cumplir con la NOM-001- SEDE-2012.

A decir de la NOM-001-SEDE-2012, los sistemas eléctricos en corriente continua (c.c.) de no más de 300V requieren de conexión a tierra, a menos de que alguna de las siguientes condiciones se cumpla:

  1. Suministren energía a sistemas industriales en áreas limitadas y sean equipados con un detector de tierra

  2. Operen a menos de 50V entre conductores

  3. Sean alimentados con un rectificador desde un sistema en corriente alterna (c.a.) aterrizado

Sistemas de c.c. en tres hilos


La sección 250-5 inciso b, menciona que el conductor neutro de todos los sistemas de c.c. de tres conductores debe ser puesto a tierra. Del mismo modo los sistemas de c.a. de menos de 50V, si están alimentados por transformadores de sistemas a más de 150V a tierra o de sistemas no aterrizados, deben presentar esta conexión.

Los sistemas en c.a. de 50 a 1000V que cumplan con los siguientes requisitos no requieren estar aterrizados.

  1. Sistemas eléctricos de hornos industriales.

  2. Sistemas derivados que alimenten únicamente rectificadores de controles de velocidad variable.

  3. Sistemas derivados aislados que son alimentados por transformadores cuyo voltaje primario es de menos de 1000V, siempre que se cumplan con cada una de estas condiciones adicionales: el sistema únicamente se usa en control; sólo personal calificado tiene acceso a la instalación; existen detectores de falla a tierra en el sistema de control; y requieren continuidad del servicio.

  4. Sistemas aislados en hospitales y en galvanoplastia permitidos por el 517 y 668 de la NOM- 001-2012.

  5. Transformadores de soldadoras por arco. Esta salvedad no aparece aún en la NOM-001-SEDE-2012, pero está incluida desde el NEC2002 en su sección 630.15

  6. Sistemas aterrizados mediante una alta impedancia que limita la corriente de falla a un valor bajo. Se permiten para sistemas en c.a. tres fases de 480 a 1000V, donde las siguientes condiciones se cumplen: solamente personal calificado da servicio a las instalaciones; se requiere continuidad del servicio; cuentan con detectores de tierra en el circuito; y no existen cargas conectadas entre línea y neutro.

LOS CONDUCTORES QUE DEBEN ATERRIZARSE


Según lo indicado en el 250-25, en los sistemas de c.a. en sistemas de alambrado de usuarios, el conductor que debe ser puesto a tierra es el que se especifica a continuación:
  1. Monofásicos de dos conductores: un conductor

  2. Monofásicos de tres conductores: el conductor neutro

  3. Varias fases con un conductor común a todas las fases: el conductor común

  4. Varias fases en las que se requiera que una fase sea puesta a tierra: el conductor de una fase

  5. Varias fases en las que una fase se utilice como el inciso 2: el conductor neutro. Para estos casos, el forro del conductor puesto a tierra o aterrizado debe ser de color blanco o gris claro, como se indica en el 200-6 de la NOM 001 vigente.


LUGAR DE PUESTA A TIERRA DEL SISTEMA


En sistemas en c.c. la tierra debe estar en la o las fuentes de alimentación únicamente según
lo indicado en el 250-22.

  • El calibre del conductor de puesta a tierra no tiene que ser menor que el más grueso del sistema y nunca menor a calibre 8 AWG. Cuando no existan conductores de entrada a la acometida, la sección transversal del conductor al electrodo de puesta a tierra se debe calcular por la  equivalente del mayor conductor de entrada, conforme a la corriente eléctrica de carga calculada.

  • En los sistemas de c.a. conectarlos a tierra en cualquier punto accesible entre el secundario del transformador que suministra energía al sistema, y el primer medio de desconexión o de sobrecarga tal como lo solicita la NOM 001 en el inciso a) del 250-23: “debe existir en el neutro otra puesta a tierra en la acometida a cada edificio en un punto accesible en los medios de desconexión primarios; este conductor de puesta a tierra del sistema no tiene que ser menor al requerido por la Tabla 250-94 de la NOM, excepto el conductor que se conecta a varillas electrodos, o a electrodos de concreto, donde no es necesario que sea mayor que calibre 6 AWG en cobre o 4 AWG en aluminio”.

Instalaciones eléctricas residenciales - Conductor del electrodo de tierra en instalaciones de corriente alterna

Asimismo, el puente de unión principal debe ser del mismo calibre obtenido según la misma tabla. Generalmente el conductor del electrodo de puesta a tierra es conectado a la terminal del neutro en el gabinete del interruptor principal, donde existe el puente de unión principal entre las terminales del neutro y el gabinete.

Donde un tubo metálico es utilizado como canalización entre el medidor y el interruptor principal, la conexión del conductor puesto a tierra (neutro) crea un circuito paralelo al circuito de puesta a tierra, por lo que esta conexión tiene que hacerse lo más corta posible, ya que la terminal del neutro está unida a la carcaza metálica del medidor. Es importante notar que en sistemas derivados, este circuito paralelo no está permitido por la sección 250-26 de la NOM-001.

Instalaciones eléctricas residenciales - Gabinetes puestos a tierra

En sistemas derivados separados (se localizan en edificios), se requiere una conexión del neutro a la carcaza como se indica en el 250-26(a). Esto se logra conectando la terminal del neutro del sistema derivado al sistema de tierra.

En los transformadores de los sistemas derivados se coloca el puente de unión de la terminal X0 (neutro) a la carcaza del mismo y, de ahí al sistema de tierra. También es posible colocar dicho puente de unión principal en el lado de carga del gabinete del tablero de distribución o alumbrado.

Instalaciones eléctricas residenciales - Diagrama de puesta a tierra para servicio monofásico


En caso de que se usen varios grupos de conductores de entrada a la acometida, como permite la Sección 230-40 excepción 2, la sección transversal equivalente del mayor conductor de entrada se calcula por la suma mayor de las secciones transversales de los conductores de cada grupo.

9 efectos negativos de un bajo factor de potencia

2013/07/25

Instalaciones eléctricas residenciales - Medición del factor de potencia
Para no generar cargos adicionales al pago de la energía que nos suministra la CFE, se recomienda mantener el factor de potencia en un valor del 90%.

El factor de potencia (cosθ) es un indicador del correcto aprovechamiento de la energía eléctrica. Tiene un gran significado en el campo de la investigación eléctrica. De hecho, se han realizado múltiples estudios para minimizar su efecto. Gráficamente, es el coseno del ángulo que forman las potencias aparente y activa, tal como lo mencionamos en una entrada anterior.

El factor de potencia puede tomar valores entre 0 y 1, lo que significa que:
Por ejemplo, si el factor de potencia es 0.90 (valor mínimo exigido por la CFE) indica que del total de la energía suministrada por la paraestatal sólo el 90% de la energía es utilizada por el cliente, mientras que el 10% se desaprovecha.

En los artefactos tales como las lámparas incandescentes, focos, planchas, calentadores y estufas eléctricas, toda la energía que requieren para su funcionamiento se transforma en energía lumínica o energía calórica, en estos casos el factor de potencia toma valor muy cercano a 1, es decir, prácticamente 100% de energía activa.

La potencia reactiva (la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos) es necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos tales como motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable, los requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución exagerada del factor de potencia.

Instalaciones eléctricas residenciales - Transformador de energía eléctrica
La variación del factor de potencia se presenta en función de dos fenómenos opuestos: atraso en la corriente por las cargas inductivas muy altas, o bien, corriente adelantada generada por circuitos con características capacitivas.


Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:

  • Un gran número de motores
  • Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
  • Una subutilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria
  • Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria

El hecho de que exista un factor de potencia bajo afecta al usuario y a la CFE de las siguientes maneras:

Al usuario:

  1. Aumento de la intensidad de corriente

  2. Pérdidas de energía en los conductores y fuertes caídas de tensión

  3. Incrementos de potencia de las plantas y transformadores

  4. Reducción de la vida útil y capacidad de los conductores

  5. La temperatura de los conductores aumenta y esto disminuye la vida del aislamiento

  6. Aumentos en sus facturas por consumo de electricidad

A la empresa suministradora de energía:

  1. Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en kVA debe ser mayor para poder entregar energía reactiva adicional

  2. Mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución así como en transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva

  3. Elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje, lo cual puede afectar la estabilidad de la red eléctrica

Una forma de que las empresas de electricidad a nivel nacional e internacional hagan reflexionar, sobre todo a las industrias, acerca de la conveniencia de generar o controlar su consumo de energía reactiva es precisamente penalizar monetariamente por mal uso de la energía, es decir cobrándole por capacidad suministrada en kVA, factor donde se incluye el consumo de los kVAR que se entregan.

Instalaciones eléctricas residenciales - Banco de capacitores

Específicamente las alteraciones en las regulaciones de la calidad del suministro (variaciones de tensión) disminuyen el rendimiento y funcionamiento de los artefactos y quita capacidad suficiente de respuesta de los controles de seguridad como son interruptores termomagnéticos, fusibles, etcétera.

En la mayoría de los casos se cree que cuando no existe un cortocircuito y actúan interruptores automáticos o fusibles se debe al incremento de la carga conectada; pocas veces se verifica también el factor de potencia.

Instalaciones eléctricas residenciales - Fábrica automatizada
Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo, principalmente por la presencia de equipos de refrigeración, motores, etc. En conjunto, consumen altas cantidades de potencia activa y reactiva.

La corrección del factor de potencia requiere de cierto análisis para determinar la cantidad de potencia reactiva requerida para lograr un mejor aprovechamiento de la energía. En una próxima entrada abordaremos el tema de la corrección del factor de potencia y un pequeño ejemplo.

Características de los centros de carga e interruptores automáticos para vivienda

2013/07/24

Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de carga e interruptores automáticos

La mejor opción para la óptima distribución de la energía eléctrica a las cargas derivadas finales son los centros de carga tipo QO, la solución más difundida por los contratistas eléctricos y la más aceptada por el sector residencial, ya que brinda protección confiable y total a los sistemas de alumbrado y fuerza de la energía.

Para que estos productos  proporcionen al usuario la protección, el desempeño y la confiabilidad esperada, los centros de carga deben cumplir con las más estrictas normas de calidad y seguridad.

Existen equipos desde 1 hasta 42 espacios para circuitos derivados; la mayoría de ellos tiene un gabinete metálico con clasificación Tipo NEMA 1 para uso interior, o bien, Tipo NEMA 3R para uso en intemperie. También existe un modelo en gabinete no metálico para uso en intemperie, ideal para acometida residencial.

Los centros de carga están diseñados para alojar al clásico interruptor QO enchufable. algunos gabinetes cuentan con espacio para alojar un medio de desconexión principal, pero también posee el panel de derivados, así el equipo puede alimentarse instalando un interruptor principal, o bien puede ser alimentado directamente a sus zapatas principales. Algunos cuentan tanto con barra de tierra como con barra de neutro aislado, por lo que puede ser utilizado como tablero derivado o como tablero de entrada de servicio. Así mismo, los gabinetes pueden ser empotrados o
sobrepuestos).


En su interior pueden alojarse tanto interruptores termomagnéticos tipo QO, como interruptores QO-GFCI, que además de brindar protección contra sobrecargas y cortocircuitos, también reducen el riesgo de electrocución, ya que protege contra fallas a tierra. Su montaje tipo enchufable y el indicador de disparo VISI-TRIP son características muy útiles en su instalación y operación continua. La utilización de los interruptores GFCI está obligada en albercas, baños húmedos, cocinas, contactos en intemperie, fuentes, bañeras, etcétera de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana.

Estos equipos también son conocidos como “breakers”, se instalan en los gabinetes para centros de carga en el interior de la vivienda, así como en los tableros de alumbrado. Los interruptores automáticos deben estar construidos de acuerdo con las normas mexicanas NMX-J-266, adicionalmente deben cumplir con la norma UL-489, por lo que deben contar con certificado NOM y UL.

Existen versiones de 1, 2 y 3 polos, en capacidades de 10 a 125 A, así como otras versiones especiales, tales como la protección contra falla a tierra, falla de arco eléctrico, bloqueo de llave, protección contra transitorios, entre otros.

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