Criterios para el diseño eléctrico de viviendas (Casas)

En este articulo mostrare los principales criterios eléctricos que se deben tener en cuenta al realizar un diseño eléctrico residencial de una vivienda teniendo en cuenta los requerimientos de la norma NTC2050, NEC y Retie

El diseño eléctrico de una vivienda o casa no es una tarea fácil, se requiere de mucha experiencia. Por ello es muy importante tener en cuenta algunos criterios sobre los cálculos detallados antes de comenzar a trabajar en los diseños.

El ingeniero/Técnico/Tecnólogo debe tener en cuenta la calidad y los requisitos específicos, junto con los costos. también deberá saber la correcta posición de las salidas eléctricas para la sala, la cocina, el garaje, las habitaciones y los diversos espacios de un hogar lo cual es crítico en un diseño eléctrico que cumpla a cabalidad con la normatividad vigente.

Las normas NTC2050, NEC y Retie son aplicables a Colombia, Estados Unidos, sin embargo también se puede usar de guía para garantizar el correcto diseño en otros países.

Profesional competente para realizar diseño eléctrico según el RETIE

Toda instalación eléctrica a la que le aplique el RETIE, debe contar con un diseño realizado por un profesional o profesionales legalmente competentes para desarrollar esa actividad. El diseño podrá ser detallado o simplificado según el tipo de instalación. (Art. Retie 10.1):

Debido a que comúnmente las viviendas unifamiliares tienen poca carga es muy probable que solo se requiera un diseño simplificado.

El diseño eléctrico simplificado, se aplicará para los siguientes casos.

a) Instalaciones eléctricas de vivienda unifamiliar o bifamiliares y pequeños comercios o pequeñas industrias de capacidad instalable mayor de 7 kVA y menor o igual de 15 kVA, tensión no mayor a 240 V, no tengan ambientes o equipos especiales y no hagan parte de edificaciones multifamiliares o construcciones consecutivas objeto de una misma licencia o permiso de construcción que tengan más de cuatro cuentas del servicio de energía y se especifique lo siguiente:

• Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos.
• Diseño del sistema de puesta a tierra.
• Cálculo y coordinación de protecciones contra sobrecorrientes.
• Cálculos de canalizaciones y volumen de encerramientos (tubos, ductos, canaletas, electroductos).
• Cálculos de regulación.
• Elaboración de diagramas unifilares.
• Elaboración de planos y esquemas eléctricos para construcción.
• Establecer las distancias de seguridad requeridas.

b) Ramales de redes aéreas rurales de hasta 50 kVA y 13,2 kV, por ser de menor complejidad….

c) Viviendas individuales que no hagan parte de edificaciones con más de cuatro cuentas de energía y de potencia instalable menor o igual a 7 kVA, debe especificar los siguientes aspectos:

• Distancias mínimas de seguridad.
• Esquema del sistema de puesta a tierra, especificando electrodo y cable de puesta a tierra.
• Protecciones de sobrecorriente conforme a la carga y calibre de conductores, sin sobrepasar la temperatura máxima de operación de aparatos asociados al circuito.
• Diagrama unifilar de la instalación y cuadro de cargas.
• Esquemas de construcción, identificando localización de aparatos, número y calibre de conductores, tipo y diámetro de tuberías.

El diseño simplificado debe ser suscrito por el profesional competente responsable de la construcción de la instalación eléctrica o quien la supervise, con su nombre, apellidos, número de cédula de ciudadanía y número de la matrícula profesional de conformidad con la ley que regula el ejercicio de la profesión. Dicho diseño debe ser entregado al propietario de la instalación.

En unidades de vivienda de área menor a 50m cuadrados, se podrán tener como mínimo 3 circuitos (art. retie 28.1).

1. Un circuito para pequeños artefactos de cocina, despensa y comedor, de capacidad no menor a 20 A. Entre los equipos esta: Nevera, Licuadora, cuchillo eléctrico, Tostadora etc. El Retie 2013 permite que a este a este circuito se le adicione el Baño.
2. Un circuito para conexión de plancha y lavadora de ropa, de capacidad no menor a 20 A.
3. Un circuito de 20 A para iluminación y tomacorrientes de uso general. Los equipos que se incluirían en este circuito serian: Lampara de techo, de piso, de mesa, equipos de sonido, radio, ventiladores, televisores, equipos de vídeo  equipos de aseo, computadores, toma corrientes en donde no se conecten equipos especiales.
4. Es obligatorio que las instalaciones localizadas en alturas por encima de 1500 msnm, dispongan de un circuito exclusivo para ducha eléctrica, a menos que en el momento de demostrar la conformidad con el RETIE, el cuarto de baño ya disponga de otro medio para el calentamiento del agua para el aseo personal.

En algunos casos podría ser necesario o indispensable otros circuitos para cargas especiales dependiendo del estrato socio-económico, por lo tanto deberá instalarse. Algunos ejemplos de cargas especiales son: Estufas con hornos, Hornos, calentadores de agua, secadoras de ropa, lavadoras de platos, trituradoras de basura, microondas, hornos de pared.

Toda vivienda de mayor tamaño deberá tener el número y capacidad de los circuitos que expresa la NTC2050.

En unidades de vivienda con capacidad instalable menor o igual a 7 kw, se permite que los tomacorrientes gfci, puedan hacer parte del circuito para pequeños artefactos de cocina y de iluminación y fuerza en baños, siempre y cuando en el mesón de la cocina no se tengan más de dos salidas de tomacorriente doble y en el baño no más de una salida de tomacorriente doble.(art. retie 28,1 a)).

 

En dormitorios con área menor o igual a 9m cuadrados se podrán aceptar dos tomacorrientes dobles, ubicados en paredes opuestas.(art. retie 28,1 b))

Circuitos ramales necesarios en una vivienda según la NTC2050, NEC y NFPA70

Los circuitos ramales que debe tener una unidad de vivienda son los siguientes:

• Circuitos ramales generales, dentro de estas cargas esta: Lamparas de techo, lamparas de mesa y piso, equipos de sonido, ventiladores, televisores, equipos de aseo, computadores y en general tomas en los cuales no se conecten cargas especiales.
• Circuitos para pequeños artefactos (Sec.. 210.52-b  NCT2050). En la cocina, despensa o comedor auxiliar de una unidad de vivienda, el circuito o circuitos ramales tienen que estar protegidos por un breaker de 20 A para pequeños artefactos que exige el Artículo 220-4.b), deben alimentar todas las salidas de tomacorrientes a las que se refieren los Artículos 210-52.a) y c) y las salidas de tomacorrientes para refrigeradores.
  Se permite que la salida de tomacorriente para refrigeradores se alimente desde un circuito ramal independiente de 15A nominales o mas. Cuando los tomacorrientes estén instalados para servir artefactos situados sobre los mesones de las cocinas, se deben instalar de tipo GFCI.
  El circuito o circuitos ramales para pequeños artefactos especificados en b).1) anterior, no deben tener otras salidas, sera independiente.
  Excepciones:
  1) Una salida tomacorriente instalada exclusivamente para enchufar un reloj eléctrico en cualquiera de los recintos especificados anteriormente.
  2) Las salidas de tomacorrientes instaladas para conectar equipos y luces suplementarias de estufas, hornos y otros equipos de estufa montados sobre mostradores, todos ellos de gas.
• Circuito para baños (Sec.. 210.52-d  NCT2050). Se debe instalar por lo menos un toma en la pared adyacente a cada lavamanos estén o no dentro del cuarto de baño, este circuito debe ser de por lo menos de 20A y debe ser de tipo GFCI. Esta salida no se puede instalar mirando hacia arriba.
• Circuito para lavandería y planchado (Sec. 210.52-f  NTC2050). En las unidades de vivienda se debe instalar como mínimo un tomacorriente con circuito independiente para lavadora y plancha, solo sera posible este circuito si no hay probabilidad de conectar simultaneamente la lavadora y la plancha
• Circuito para cargas especiales. Como cargas especiales se considera: Hornos, calentadores de agua, lavadora de plato, secadora independiente, trituradora de basura, microondas.

Distribución de tomacorrientes en las diferentes áreas de una vivienda (sec. 210-52 ntc2050).

Tomacorrientes en sótanos y Garajes:

En las viviendas unifamiliares, en todos los sótanos y garajes adjuntos e independientes se deberá instalar por lo menos un tomacorriente que deberá ser GFCI o no dependiendo de la accesibilidad que este tenga.

Imagen extractada y modificada del NEC 2005 HANDBOOK (Tener en cuenta que en U.S.A se utiliza refrigerador en las cocheras en conjunto con escritorios entre otros)

Tomacorrientes en comedor, sala, estudio, alcoba y zonas similares

En comedores, cuartos de estar, salas, salones, bibliotecas, cuartos de estudio, solarios, dormitorios, cuartos de recreo, habitaciones o zonas similares de viviendas, los tomacorrientes se deben instalar a no mas de 1.8m de cualquier punto a lo largo de la pared, medido horizontalmente, no incluir pared detrás de puertas, ni espacios con armarios fijos o circulaciones permanentes.

Ilustración extractada del NEC 2005 HANDBOOK (2ft=0.6m;12ft=3.6m;6ft=1.8m)

Tomacorrientes en corredores, vestíbulos y similares

En las unidades de vivienda, los recibidores, vestíbulos  corredores, zaguanes y zonas similares, de 3m de largo o mas deben tener por lo menos un tomacorriente, la longitud es medida por el centro de la pared sin pasar por ninguna puerta.

Corredor con mas de tres metros debe tener por lo menos un tomacorriente.

Tener en cuenta que toda pared de mas de 0.6m de ancho debe tener un tomacorriente y se debe procurar que las salidas estén a la misma distancia.
Si las salidas que estén en el piso no están a menos de 0.5m  de la pared, no se deben contar dentro del numero de salidas exigidas.
Toda salida que este situada a mas de 1.7m sobre el suelo o que forme parte de cualquier elemento de alumbrado o artefacto, situado dentro de encerramiento o armarios, NO ESTA DENTRO DE LAS SALIDAS EXIGIDAS POR LA NORMA NTC2050.

Tomacorrientes en la Cocina

Se debe garantizar que ningun punto encima de los mesones de cocina este a mas de 0.6m de un toma, incluir espacios de 0.3m e islas de 0.6X0.3 metros cuadrados en adelante.

Ilustración extractada del NEC 2005 HANDBOOK (2ft=0.6m;20in=0.58m;54in=137.1m)

En las unidades de vivienda es posible utilizar circuitos ramales mixtos para alumbrado y tomas de uso general, estos circuitos se llaman de alumbrado general y tomas.

Video de como realizar un diseño eléctrico

En este primer vídeo en particular muestro como se debe realizar el diseño y distribución de tomacorrientes en áreas de una casa o vivienda como: cocina, garaje, estudio, alcobas, sala, comedor, jardin etc, todo ello de acuerdo a la norma NTC2050, NEC, NFPA 70, el Retie y criterios propios de ingeniería.

También muestro como dejar el plano arquitectonico para empezar a realizar la distribución de tomacorrientes en cada área de la casa.Este es el primero de seis videos en los cuales pretendo mostrar como realizar el diseño eléctrico de toma corrientes,  iluminación y comunicaciones para una casa o vivienda.

Criterios de diseño generales a tener en cuenta.

• UNA EDIFICACIÓN DEBERÁ TENER SOLO UNA COMETIDA ELÉCTRICA
• LOS CIRCUITOS RAMALES DE VIVIENDAS SÓLO DEBEN ALIMENTAR LAS CARGAS DE ESA UNIDAD O A LAS ASOCIADAS ÚNICAMENTE CON ESA UNIDAD.
• LOS CIRCUITOS RAMALES NECESARIOS PARA ALUMBRADO, ALARMAS CENTRALES, SEÑALES, COMUNICACIONES U OTRAS NECESIDADES DE ZONAS PÚBLICAS O COMUNES DE VIVIENDAS MULTIFAMILIARES, NO SE DEBEN CONECTAR A LOS EQUIPOS QUE ALIMENTAN A UNA VIVIENDA INDIVIDUAL.
• EN NINGUN CASO LA ACOMETIDA DE UNA VIVIENDA PODRÁ SER INFERIOR AL CABLE No 8 AWG EN COBRE O No 6 AWG EN ALUMINIO.
• ANTES DEL MEDIDO DE DESCONEXION Y/O PROTECCIÓN PRINCIPAL TODA INSTALACIÓN EN BAJA TENSIÓN  DEBERÁ TENER UN BARRAJE DE NEUTRO Y TIERRA INDEPENDIENTES PERO INTERCONECTADOS ENTRE SI.
• TODA ACOMETIDA DEBERA POSEER UN DISPOSITIVO DE DESCONEXION Y DE PROTECCION CONTRA SOBRECORRRIENTES.