Instalaciones Eléctricas Residenciales

3 puntos para revisar en la verificación de las instalaciones eléctricas residenciales

2013/10/30

Instalaciones eléctricas residenciales - Maqueta de una vivienda

Al realizar la inspección final en instalaciones eléctricas residenciales, asegúrate que el inmueble
cuente con un plano o croquis, y que éste muestre la instalación eléctrica actual, de lo contrario debe generarse de forma completa. Si se cuenta con este documento verifica que esté actualizado, esto se puede corroborar confirmando la ubicación del centro de carga, contactos, interruptores y salidas de lámparas.

Una vez realizados los pasos anteriores, el siguiente es realizar un levantamiento. Para ello, utiliza el plano mencionado, comenzando por verificar que la instalación de la preparación parar recibir el servicio de energía eléctrica sea la adecuada, tal y como lo solicita CFE. Desde el exterior encontrarás el lugar donde se originan o deberían originarse los circuitos derivados, este punto es sumamente importante, ya que es una combinación de comodidad pero sobre todo de seguridad y continuidad del servicio; es decir, qué pasaría si el centro de carga o tablero de distribución no existiera y se originara una sobrecarga en un contacto. La respuesta parece obvia: se tendría una condición insegura que comprometería a los equipos electrónicos conectados a todo el sistema, tomando en cuenta que todos las derivaciones parten del mismo punto.

1. Centro de carga


El centro de carga servirá para distribuir todos los circuitos derivados de una instalación eléctrica y para protegerlos de una una falla por sobrecarga y, con los nuevos ITM de operación rápida, hasta de un cortocircuito.

Instalaciones eléctricas residenciales - Instalador inspeccionando un centro de carga

Otros puntos importantes en la verificación de un centro de carga son:

  • Que esté instalado firmemente a un muro en caso de ser del tipo sobrepuesto, o estar bien emboquillado y no tener movimiento, en el caso de ser empotrado. Recuerda que la NOM 001 vigente indica que cuando el equipo eléctrico se monta en superficies de ladrillo, concreto, yeso o en materiales similares, los taquetes dentro de los orificios no deben ser de madera.

  • Limpio de polvo, grasas y que no presente evidencia de salpicaduras o corrosión.


  • Que esté completo y no presente chiqueadores removidos que permitan la introducción de objetos desde el exterior.

  • Si la fijación de la tapa es por medio de tornillos, éstos deben ser sin punta y de una longitud pequeña suficiente para unir el cuadro con la tapa de forma firme.

  • Que no se conecten dos circuitos a un mismo termomagnético.

  • No exista una protección de capacidad igual o mayor a la de la principal.

  • El centro de carga debe contar con un supresor de picos instalado. Para ello la instalación en general debe contar con tierra.

  • Que no esté expuesto a la intemperie a menos que haya sido diseñado para esta condición; aquí cabe hacer nuevamente otra aclaración entre intemperie y exterior. Un equipo designado para intemperie ofrece protección contra agua y polvo al cumplir con la característica de hermeticidad y rayos UV, por el tipo de material; a diferencia de un equipo designado para exterior, que soporta salpicadura de agua, polvo regular, pero experimenta degradación paulatina por causa de los rayos UV. Las acciones a tomar en estos casos pueden ir desde instalar, reubicar, sustituir o dar mantenimiento al centro de carga.

2. Cajas de empalme


La instalación eléctrica debe tener cajas de empalme (generalmente de 3/4") que permitan conectar o derivar los alimentadores provenientes del centro de carga. El material de construcción tiene que ofrecer alta resistencia a la degradación incluso en ambientes muy salinos, para este caso en específico las cajas de 3/4" de son la mejor opción, ya que son las más resistentes en su tipo, cuentan con una profundidad adecuada para realizar empalmes, postes aislados que evitan perforar accidentalmente los conductores, lo que puede originar un riesgo de choque eléctrico, cortocircuito o fuga de corriente. En cada habitación tiene que contarse con una caja de empalme o registro, como también se le conoce. Aunque en muchas ocasiones las colocan en la losa, el mejor lugar es el muro, a una altura que no sea accesible a menores.

Instalaciones eléctricas residenciales - Caja de empalmes

Los empalmes dentro de estas cajas deben estar firmemente aislados con cinta. Recuerda que, en muchas ocasiones, al tener falsos contactos aumentamos el consumo de energía eléctrica debido a las fugas de corriente, y combinando los chispazos (arcos eléctricos) con una posible fuga de gas puede presentarse un accidente.

3. Tubería


El tubo conduit de polietileno, como , es una canalización semirrígida, corrugada y flexible, con sección transversal circular, y sus correspondientes accesorios aprobados para la instalación y protección de conductores eléctricos. Está compuesto de material que es resistente a la humedad, y dependiendo del tipo, puede tener o no retardante a la flama.

Instalaciones eléctricas residenciales - Tubos conduit de polietileno

Resulta importante calcular el diámetro correcto de la tubería, ya que además de proteger a los conductores de posible humedad, asegura la ventilación y permite sustituir conductores sin el riesgo de dañar a los que permanecerán instalados. En construcciones existentes, es obvio que no es posible ranurar, por ejemplo, una losa para instalar más tubería. Para este caso en específico, se recomienda ranurar la pared y usar salidas para lámpara con cajas de 1/2", e instalar lámparas tipo arbotante. En muchas ocasiones, a petición del cliente, se realiza una remodelación con muro y techo falso, esto facilita el trabajo y elimina por completo el problema del ranurado. En este tipo de instalación utiliza tubo conduit de polietileno con retardante a la flama.

El siguiente video nos muestra un ejemplo de inspección final de una instalación eléctrica:


Sistemas solares fotovoltaicos según el artículo 690 de la NOM-001-SEDE-2012

2013/10/29

Instalaciones eléctricas residenciales - Paneles solares

Un sistema fotovoltaico es un conjunto de elementos que transforman la radiación del sol en energía eléctrica de generación limpia. Requiere de uno o varios inversores que convierten la tensión eléctrica en corriente directa, que entrega un arreglo de paneles solares a tensión en corriente alterna y poder interconectarla a la red de suministro eléctrico de CFE. Esto a grandes rasgos es un generador fotovoltaico.

El artículo 690 aplica a sistemas eléctricos de energía solar fotovoltaica (FV), incluidos los arreglos de circuitos, inversores y controladores. Estos sistemas pueden ser interactivos con otras fuentes de producción de energía eléctrica o autónomos, con o sin almacenamiento de energía eléctrica, como baterías, además pueden tener salidas de utilización de corriente alterna o de corriente continua para distintas cargas, y usarlo de forma directa.

Un arreglo es un ensamble de módulos o paneles con una estructura y bases de soporte, sistema de orientación y otros componentes, según se necesite, para formar una unidad de generación de energía eléctrica de corriente continua, conectada al inversor que cambia una entrada de corriente continua en una salida de corriente alterna. Los inversores también pueden funcionar como cargadores de baterías que emplean la corriente alterna o directa de otra fuente, para realizar esta función.

Otro tipo de controlador es el conocido como de desviación de carga, que regula el proceso de carga de una batería, desviando la potencia del sistema de almacenamiento a las cargas de corriente alterna o de corriente continua, o a la red de suministro de CFE. Lo anterior es posible observarse de mejor forma en el siguiente diagrama.

Instalaciones eléctricas residenciales - Circuito de una fuente fotovoltaica

Al ser un sistema eléctrico, debe considerarse siempre la protección y el elemento que asegure que la energía no circulará en sentido contrario cuando se presente una falla; de esto se hablará más adelante.


La instalación tiene que hacerse de tal forma que los conductores del sistema solar fotovoltaico no se encuentren en las mismas canalizaciones, charolas porta-cables, cables, cajas de salida, cajas de empalme o accesorios similares, como conductores, alimentadores o circuitos derivados de otros sistemas no fotovoltaicos, a menos que los conductores de los distintos sistemas estén separados por una división. Cuando esto no sea posible, la NOM permite ubicarlos juntos, siempre y cuando los conductores estén agrupados e identificados en todos los puntos de conexión, terminación y empalme; lo anterior aplica tanto al sistema o sistemas fotovoltaicos, como las salidas y entradas del inversor.

El siguiente video nos habla sobre la forma de hacer la selección y el cálculo de los conductores para los sistemas fotovoltáicos:


Un caso especial es cuando se tiene más de un sistema fotovoltaico cuyos conductores se instalan en la misma canalización, charola o porta-cable; en este caso los conductores de cada sistema deben ser agrupados por separado realizando un amarre en un punto y el siguiente a no más de 1.80 m, repitiendo esto en toda la longitud del cable, como se indica en la figura.

Instalaciones eléctricas residenciales - Agrupación y sujeción de conductores para sistemas fotovoltaicos

En el lugar donde se conecta el inversor y se interconecta a la red, debe colocarse un cartel indicando que hay tensión peligrosa y posible daño físico al contacto.

Otro aspecto importante en el diseño del sistema fotovoltaico es la selección de las protecciones y materiales, en este sentido el cálculo de la tensión máxima. La tabla 690-7 indica los factores de corrección de la tensión de salida del arreglo fotovoltaico. En esta ocasión no incluimos en este artículo dicha tabla debido a que presenta un error, sin embargo se deja la referencia para ser consultada. Este factor se aplica a la tensión medida en las terminales de salida sin carga, o como se conoce también a circuito abierto.

Hasta aquí dejaremos el tema por esta ocasión; en una próxima entrada hablaremos de la forma en que se calculan los circuitos y protecciones del sistema fotovoltaico.

4 puntos para seleccionar un sensor de presencia adecuado

2013/10/28

Instalaciones eléctricas residenciales - Sensor de presencia infrarrojo

Una forma de automatizar nuestras instalaciones eléctricas residenciales es mediante el empleo de sensores de presencia que ayuden a controlar la iluminación de la vivienda. Para seleccionar un sensor de forma correcta y garantizar su operación al usuario final, tienes que verificar 4 puntos fundamentales:

1. Área de instalación

Se entenderá como área de instalación el lugar donde se pretende controlar el encendido y apagado de la iluminación.

Para esto es importante:

  • Ubicar y conocer perfectamente el área elegida.

  • Verificar el flujo de personas o bien el tipo de ocupación que existe, es decir la actividad que se desarrolla (para determinarlo apóyate con el plano arquitectónico con áreas definidas, realiza una reunión con encargados de mantenimiento o visita directamente el inmueble).

  • Determinar el número de circuitos de alumbrado y su tensión de alimentación a controlar o bien los regresos, ya que se debe tener en cuenta la capacidad del relevador del sensor en corriente o potencia y el número de ellos.

  • Conocer la altura del techo o muro y tamaño total del área, ya que -como se mencionó en la edición anterior- existe una relación entre altura de montaje y cobertura del sensor.

  • Checar posibles fuentes de aire, ya sean ventanas o aire acondicionado y número de entradas.

2. Tipo de tecnología

La tecnología se selecciona después de conocer el área, ya que frecuentemente se instalan sensores que no son los adecuados. Por ejemplo, en un área de lectura dentro de una biblioteca: aquí la actividad es muy pasiva debido a que las personas toman un libro o una revista y permanecen muy estáticos o con movimientos poco perceptibles. Si seleccionamos una tecnología equivocada, las luces se apagarán ocasionando que los ocupantes tengan que levantarse para que el sensor encienda
las luces nuevamente. En muchas ocasines, estos eventos no se prevén antes y ocasionan molestia a nuestro cliente, quien espera una operación correcta y eficiente.

3. Montaje

Una vez definida el área de instalación, estableceremos la ubicación correcta del sensor. Recordemos que existen 3 tipos de montaje:

  • Techo

  • Muro

  • Chalupa

Para áreas comunes sería un grave error instalar el sensor de chalupa, porque al estar a la mano de todas las personas se tiende a operaciones indebidas a causa de la curiosidad. Sin embargo, en casas, oficinas y baños privados, son una excelente opción por la facilidad de la instalación, porque generalmente son de sustitución directa del apagador convencional.

En áreas comunes, oficinas divididas por mamparas, corredores, baños públicos, estacionamientos, entre otros, el montaje de techo y muro son las mejores opciones. El decidir por uno u otro tendrá relación directa con la altura del techo sobre el nivel de piso terminado (npt). Recordemos que la cobertura del sensor disminuye cuando se encuentra a una altura menor a la recomendada y pierde sensibilidad al estar a una altura mayor.

4. Área de cobertura

Este último punto de la selección consiste en comparar los datos de la ficha técnica en cuanto a cobertura contra el área a controlar. Esto es fácil de hacer con la ayuda de un plano a escala y la gráfica de cobertura del sensor.


Realicemos un ejemplo de la selección.

Situación: En una reunión solicitada por el jefe de mantenimiento de una sucursal bancaria se comentó que las lámparas se cambian de manera regular y que su vida útil está por debajo de lo esperado. Indagando un poco, a través de entrevistas con el personal, se llega a dos posibles razones:

  1. Se tienen encendidas las luces todo el día (aún cuando la luz natural es suficiente).

  2. Cuando terminan los turnos de trabajo, la iluminación se deja encendida, generalmente porque el personal olvida apagarla al salir.

Área de instalación: No se tiene plano eléctrico de la oficina, por lo tanto es necesario realizar mediciones para generarlo y determinar el área.

Instalaciones eléctricas residenciales - Área de instalación

Los circuitos 1 y 2 tienen una carga de 5A cada uno y el 3 de 7A. Se desea controlar la iluminación completa, la altura del techo es de 2.5m, hay ventanales de piso a techo del lado de la entrada y no cuenta con aire acondicionado, pero sí hay ventanas.

Tecnología: Una vez que determinamos las condiciones de operación y el área donde se pretende instalar el sensor, el siguiente paso es seleccionar la tecnología del sensor. En la siguiente tabla se muestran las características y aplicaciones recomendadas para los tres tipos de tecnología.

Instalaciones eléctricas residenciales - Tabla comparativa de tecnologías de sensores de presencia

En este caso, la mejor opción es la tecnología ultrasónica.

Montaje: Se puede seleccionar un sensor de montaje en techo con ángulo de visión de 360°, ya que la altura es adecuada. El modelo dependerá del fabricante.

Cobertura: Supongamos que el sensor seleccionado tiene la siguiente gráfica de cobertura:

Instalaciones eléctricas residenciales - Gráfica de cobertura

Anteriormente mencionamos que se controlaría todo el área, por lo cual si el relevador asociado al sensor soporta la carga de los 3 circuitos, no es necesario instalar nada más.

Instalaciones eléctricas residenciales - Conexión de sensor de presencia, diagrama 1

Si el sensor por sus características se seleccionó a bajo voltaje, debe considerarse la fuente de alimentación y el relevador; existen paquetes que incluyen en uno sólo ambos dispositivos. La conexión se realizaría como se muestra en el diagrama 2.

Instalaciones eléctricas residenciales - Conexión de sensor de presencia, diagrama 2

Resulta evidente que la cobertura del sensor cumple y supera con el área de la oficina; adicionalmente, la mayoría de los sensores presentan ajustes en cuanto a sensibilidad o rango, y algunos incluyen fotocelda para mantener las luces apagadas durante el día.

El siguiente video nos explica cómo instalar un sensor de movimiento:


5 aspectos que se deben considerar en el diseño de los centros de comando y control

2013/10/25

Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de control y comando 1
El centro de comando y control es el sitio operativo donde se efectúa el control y análisis de las redes de comunicación con el exterior por medio de tecnología aplicada. Para un óptimo desempeño, debe cubrir una serie de características, la más importante: la ergonomía.

La capacidad humana de controlar la información, valorarla y tomar decisiones en función de ella ha sido llevada a niveles extraordinarios. En esta área donde las condiciones físicas habían sido descuidadas hasta ahora, arquitectos, diseñadores e ingenieros han trabajado en conjunto para darse a la difícil tarea de solucionar los nuevos requerimientos del mercado: los centros de comando y control.

La principal función de un centro de comando y control es analizar para prever cualquier eventualidad que frene o cree pausas en la operación de una organización. Lleva a cabo procedimientos especializados para solucionar problemas o anticipar condiciones críticas. En estos sitios las jornadas de trabajo son de 24 horas, 7 días a la semana, por lo que requieren condiciones ergonómicas específicas para un óptimo desempeño.

  1. Interiorismo técnico
  2. El diseño interior es la correcta manipulación de los elementos básicos para crear una experiencia confortable; la diagramación y el equipamiento correcto la hacen inigualable. Hay elementos clave como el piso técnico; un segundo nivel de piso que crea un túnel utilizado para organizar eficientemente la conducción de cualquier tipo de cableado de forma invisible y totalmente ajena al usuario; el plafón para fines estéticos y acústicos, permite disminuir los niveles de reverberación en un espacio crítico del mismo modo que también guarda instalaciones como aire acondicionado, extinción de incendios, audio e iluminación; recubrimientos de pared que mejoran las condiciones físicas y estéticas; paneles y cancelerías, así como elementos decorativos y de identidad visual.


  3. Mobiliario técnico
  4. En los centros de control se utilizan consolas de operación diseñadas ergonómicamente para entornos 24/7; personalizadas y fabricadas en materiales de alta calidad como resina fenólica. Este equipo gestiona entornos dinámicos y optimiza todos los sistemas informáticos, prestando especial atención al sistema de cableado invisible, tanto eléctrico como de datos y conexiones de red. El dinamismo de su configuración hace que se adapte fácilmente al espacio de trabajo. Sus características técnicas lo diferencian del común del mobiliario para oficina: cuenta con brazos ergonómicos para sujetar los monitores, minirack para acoplar los equipos de cómputo, bastidor estructural de acero, lateral extremo con canal para el cableado interno, reposapies, conexiones personales e iluminación de seguridad. Una parte esencial de este concepto de organización son las sillas ergonómicas pensadas para un uso intensivo en centros de control con un amplio ángulo de reclinación, descansabrazos ajustables y soporte para la cabeza; reducen considerablemente el riesgo de lesiones a largo plazo.


  5. Audiovisuales
  6. La última tecnología en pantallas digitales de gran formato, pantallas de video proyección trasera, video walls y software, son características esenciales para la operación y comunicación efectiva las 24 horas. Para las salas que operan ininterrumpidamente, los sistemas de video wall de marco ultradelgado proporcionan un rendimiento visual extraordinario mientras reducen las dificultades de alineación y enfriamiento, desempeñándose a través de LED. Para las consolas de operación existe la posibilidad de colocar monitores retráctiles, y así tener la opción de utilizar el mobiliario técnico como plataforma en plano. Sistemas de videoconferencia, audio de alta fidelidad -tanto ambiental como personal- y estaciones móviles, complementan los elementos necesarios para cubrir los requerimientos de un centro de control.

  7. Soluciones lumínicas
  8. La iluminación ambiental tiene una importancia trascendente en los centros de control; puede llevar a niveles de eficiencia y armonía insuperables si es bien manejada. Las configuraciones varían dependiendo de las funciones de la operación. Hay que tomar en cuenta la distribución de luminarias, el tipo, así como la altura de los puestos de trabajo en relación a la altura del techo y los colores de los revestimientos. Se manejan luces regulables y programables en intensidad de acuerdo al horario de trabajo así como tonos modificables y adaptables a las condiciones que se presenten. Debe prestarse especial atención a los siguientes factores: homogeneidad, ausencia de brillos y reflejos molestos, contraste de iluminación y color así como características físicas de los operadores.

    Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de control y comando 3

  9. Eficiencia energética
  10. El centro de control debe manejarse con eficiencia energética, utilizando tecnología en el cableado y alimentadores con la que se consigue reducir significativamente la potencia instalada y el consumo de energía eléctrica sin sacrificar usabilidad. Actualmente en México existe una empresa que fabrica, diseña y atiende todas las necesidades del mercado de centros de control totalmente ergonómicos y vanguardistas.

El siguiente video nos muestra el Centro de Control, Comando, Comunicación, Cómputo y Calidad del Estado de México (C5), el cualcuenta con 10 mil cámaras de vigilancia para velar por la seguridad de los mexiquenses:


Un kilowatt-hora puede hacer la diferencia

2013/10/24

Instalaciones eléctricas residenciales - Representación de las tarifas de consumo de energía eléctrica

¿Conoces cómo se establecen las tarifas de CFE y cómo, por dejar una luminaria encendida unos cuantos minutos extras, el costo del Kilowatt crece significativamente?

Lo primero que debes saber es que la CFE tiene ocho tarifas para uso doméstico de las cuales siete (1, 1A, 1B...1F) se aplican a distintas regiones del país de acuerdo a la temperatura media mínima en verano.

En otras palabras, tu tarifa se calculará de forma distinta si vives en el Distrito Federal o en el Estado de México que si vives, por ejemplo, en Sinaloa o en Campeche. ¿Por qué? Por la simple razón de que en los lugares con temperaturas más altas se utiliza más electricidad (piensa en la refrigeración o en aires acondicionado), por lo que la CFE otorga mayor subsidio a estas regiones.

El tipo de tarifa que te corresponde aparece en tu recibo de consumo de energía eléctrica.

Instalaciones eléctricas residenciales - Tarifas de CFE por temperatura media mínima
Tarifas de CFE por temperatura media mínima

El octavo tipo de tarifa no depende solamente de la temperatura del lugar en el que vives, sino también de tu manera de consumir. Se trata de la tarifa doméstica de alto consumo, mejor conocida como DAC.

Instalaciones eléctricas residenciales - Limites para ingresar a la tarifa doméstica de alto consumo (DAC)



Esta tarifa se aplica cuando excedes el límite establecido para tu localidad en tu consumo mensual promedio (de los últimos 6 bimestres). Debes controlar tus hábitos de consumo de electricidad, porque -en este caso- tu importe a pagar puede ser más del doble. Es decir en el caso de la Tarifa 1, se aplicará la tarifa DAC si en 6 bimestres consecutivos consumiste 3,000 kWh o hayas llegado a ese consumo antes de los 6 bimestres, lo que suceda primero.

Además del costo por kWh, en tu factura verás reflejado un cargo extra por uso de medidor, que hasta mayo de 2013 tenía un costo de 78.63 por mes.

Una vez que entraste a tarifa DAC es muy difícil salir, pues deberás reducir tu consumo nuevamente a menos de 500 kWh por bimestre durante 1 año.

Instalaciones eléctricas residenciales - Ejemplos en tarifa 1

Con este ejemplo podrás descubrir que cuando rebasas ciertos límites, los kilowatts hora son cada vez más caros. Es por esta razón que los importes a pagar no son proporcionales a la cantidad de energía eléctrica que consumes.

En la tabla que sigue se presentan ejemplos de cómo un kilowatt de más puede incrementar considerablemente el importe en tu recibo de consumo de energía eléctrica:

Instalaciones eléctricas residenciales - Ejemplos de facturación en tarifa 1 con diferentes consumos

El siguiente video nos ayuda a conocer las características de la tarifa DAC y aporta algunos consejos de ahorro para reducir tu consumo:


Conclusión: Ahorra electricidad y procura no caer en la tarifa DAC. Tu bolsillo y el medio ambiente te lo agradecerán.

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