Ejecución de la obra eléctrica
Un proyecto bien calculado todavía no es una instalación. Entre el plano y el tablero energizado hay que replantear, canalizar, tender, conectar, identificar y ensayar, y al final dejar por escrito qué se construyó de verdad. Esta página sigue ese camino: los papeles que mandan en la obra, el orden de los trabajos, el cable y la bandeja, la zanja, el motor que se elige del catálogo y la recepción.
01El legajo de obra y cómo se lee
La obra no se hace «de memoria» ni «como siempre se hizo»: se hace según un conjunto de documentos, el legajo de obra, que es a la vez la instrucción para quien construye y el compromiso con quien paga. El proyecto que se calcula está explicado en El proyecto eléctrico industrial y la metodología general en Proyecto de una instalación; acá importa lo que ocurre cuando esos documentos llegan a la obra.
| Documento | Qué contiene | Para qué se lo consulta en obra |
|---|---|---|
| Planos de proyecto | Unifilar, planta de canalizaciones y de ubicación de equipos, esquemas de tableros, detalles de montaje y cortes. | Saber qué se instala y dónde. Es lo que se replantea. |
| Pliego de especificaciones técnicas | Materiales y marcas aceptadas, normas que deben cumplir, método de montaje, ensayos exigidos y criterios de aceptación. | Saber cómo se instala y con qué calidad. Es lo que se controla. |
| Memoria de cálculo | Demanda, secciones, caída de tensión, cortocircuito, protecciones y su coordinación, con las hipótesis usadas. | Entender por qué una sección o un ajuste son los que son, antes de cambiarlos. |
| Cómputo y presupuesto | Cantidades de cada material por rubro, y los precios. | Pedir y recibir materiales; certificar el avance. |
| Planillas | De cargas, de cables (origen, destino, sección, longitud), de borneras y de rótulos. | Tender, conectar e identificar sin adivinar. |
| Catálogos y hojas de datos | Dimensiones, pesos, curvas y límites de cada equipo, y las instrucciones de montaje del fabricante. | Verificar que lo que llegó es lo especificado y montarlo como corresponde. |
| Normas aplicables | AEA 90364 para la instalación en inmuebles, AEA 95101 y 95401 para redes y centros de transformación, normas IRAM de materiales. | Resolver lo que ni el plano ni el pliego dicen. |
Cómo se lee un plano
Antes de mirar el dibujo se lee el rótulo (también llamado carátula): título, número de plano, escala, fecha, autor y sobre todo el cuadro de revisiones, que dice cuál es la edición vigente. Después, la lista de referencias (qué significa cada símbolo, ver Simbología de componentes), las notas generales —donde suelen estar las condiciones que valen para todo el plano— y recién después las líneas. Las medidas se toman de las cotas, nunca con una regla sobre el papel: el plano impreso puede estar reducido o deformado (el lenguaje del dibujo se explica en Dibujo técnico y CAD). Un plano de canalizaciones se cruza siempre con la planilla de cables y con el unifilar: cada línea del dibujo tiene que corresponder a un circuito de la planilla.
Trabajar con una revisión vieja es la forma más cara de equivocarse: la bandeja se monta, el cable se tiende y recién entonces alguien nota que el plano había cambiado. Antes de empezar cada tarea se confirma que la copia en mano es la vigente. Y cuando dos documentos se contradicen —un plano dice 4 mm² y la planilla 6 mm²— no se resuelve a criterio propio: el pliego de condiciones fija el orden de prelación entre documentos, y la duda se plantea por escrito a la inspección o al proyectista (en obras públicas, mediante nota de pedido y orden de servicio). Lo que se acuerda de palabra no existe cuando hay que justificar un costo.
Los pliegos suelen nombrar una marca y agregar «o equivalente». Un material es equivalente si sus datos técnicos —tensión, corriente, poder de corte, grado de protección, normas que cumple— son iguales o mejores y la inspección lo aprueba. No lo es porque «se parece» ni porque «es lo que había en el corralón». La comparación se hace con las hojas de datos de los dos fabricantes, una al lado de la otra.
02Replanteo y secuencia de ejecución
El replanteo es llevar el plano al lugar: marcar sobre el piso, las paredes y la estructura el eje de cada bandeja, la posición de cada tablero, los pases y las bajadas a cada máquina. No es copiar el plano a escala 1:1; es la última verificación del proyecto contra la realidad. Al replantear se descubren las interferencias —una cañería de aire comprimido donde iba la bandeja, una columna que no figura, una máquina que se movió— y las alturas libres, y se comprueba que haya espacio para trabajar y operar delante de los tableros. Cada desvío se anota y se acuerda con la inspección antes de montar, porque después hay que desmontar.
El orden de los trabajos no es caprichoso: lo que queda enterrado o embutido se hace primero, porque después es caro de alcanzar; los soportes y bandejas antes que los cables, y los tableros antes que el tendido, para que cada cable llegue a un borne que ya está en su lugar.
| Etapa | Qué se hace | Se controla antes de seguir |
|---|---|---|
| 1 | Replanteo y acopio. Marcar la obra y recibir los materiales. | Materiales contra la especificación; interferencias resueltas. |
| 2 | Puesta a tierra y canalizaciones enterradas. | Resistencia del electrodo; ductos limpios y con guía. |
| 3 | Soportes y bandejas (o cañerías), con sus uniones y puentes de tierra. | Alineación, fijación, continuidad entre tramos, bordes sin rebabas. |
| 4 | Montaje de tableros y centro de control de motores. | Nivelación, fijación, ingreso de cables con el grado IP previsto. |
| 5 | Tendido de cables por orden de planilla. | Radio de curvatura, tracción, una capa, fuerza separada de control. |
| 6 | Conexionado e identificación de cables, bornes y tableros. | Par de apriete, terminales, rótulos iguales a los del esquema. |
| 7 | Ensayos y puesta en servicio. | Protocolo completo y firmado (sección 07). |
| 8 | Planos conforme a obra y entrega. | Los planos muestran lo construido. |
Las barras de la figura 1 se solapan, pero no al azar: el conexionado no empieza hasta que los tableros están fijos y los cables tendidos, y los ensayos no empiezan hasta que todo está conectado. Esa dependencia entre tareas, y qué hacer cuando una se atrasa, es el método del camino crítico, que está resuelto con números en Subestaciones y líneas de distribución; la seguridad del montaje, en Seguridad, higiene y calidad en el montaje.
03Bandejas, tendido, tableros e identificación
Canalizaciones
La bandeja portacables (perforada o tipo escalera, de chapa galvanizada, de aluminio o de plástico reforzado con fibra de vidrio en ambientes corrosivos) es la solución para muchos cables en recorridos largos y accesibles: se cablea rápido, se ve todo y se amplía fácil. El caño (rígido metálico o de PVC) se prefiere donde hay riesgo de golpes, humedad o polvo, o donde hay que ir embutido; el canal, en tableros y tramos cortos. En todos los casos los soportes se colocan a la separación que da el fabricante según la carga, por ejemplo cada 1,5 m:
Las bandejas metálicas se vinculan a la red de puesta a tierra y la continuidad entre tramos se asegura con uniones y puentes de cobre; una bandeja que flota entre tramos mal unidos no es un conductor de protección, es un peligro. Los cables de fuerza y los de control o señal van separados, en bandejas distintas o con un tabique divisor, porque los conductores de potencia inducen ruido en los de señal; si deben cruzarse, se cruzan a 90°, y los cables de señal analógica y de comunicación llevan malla (ver Variadores de velocidad).
Tendido de conductores
El tendido empieza antes de tocar el cable: la bandeja tiene que estar completa, sin rebabas, y el recorrido verificado contra la planilla. Después:
| Regla | Por qué |
|---|---|
| El carretel gira y el cable se desenrolla, nunca se saca «de la bobina» en espiral. | Un cable retorcido en el tendido queda con tensiones internas y puede dañar la aislación. |
| Rodillos a distancias cortas y en cada curva; sin arrastrar el cable por el piso ni por los bordes. | El rozamiento aumenta la tracción y raspa la cubierta. |
| No superar la tracción máxima ni el radio mínimo de curvatura del fabricante. | Se deforman los conductores y se fisura el aislante, y el daño no se ve desde afuera. |
| Temperatura de tendido por encima del mínimo del fabricante (en cables con aislación de PVC, del orden de 0 °C). | El PVC frío se endurece y se quiebra al doblarlo. |
| Una sola capa en la bandeja, los más gruesos abajo o hacia el costado, sin cruces innecesarios. | Los cables apilados no disipan el calor y obligan a reducir la corriente admisible. |
| Reserva en ambos extremos y rotular antes de cortar. | Sin sobrante no se puede reterminar; sin rótulo, el cable se pierde entre veinte iguales. |
El radio mínimo es un múltiplo del diámetro exterior del cable, y ese múltiplo cambia con el tipo de cable y lo da el fabricante en su hoja de datos:
Es el radio del cable, no el de la bandeja: la curva de la bandeja se elige con un radio igual o mayor.
Tableros, conexionado e identificación
El gabinete se fija nivelado y a plomo, con espacio frente a él para operar y mantener, y los cables entran por prensacables o placas pasacables que conservan el grado IP. Los cables flexibles terminan en punteras o terminales a compresión del tamaño correcto, un conductor por borne salvo que el borne esté previsto para dos, y se aprietan con torquímetro al par que indica el fabricante: flojo, el borne se calienta (se detecta con la termografía de Mantenimiento de componentes eléctricos); apretado de más, se pasa la rosca. Los colores de la AEA 90364 son celeste para el neutro, verde-amarillo para el conductor de protección y marrón, negro y rojo para las fases, siempre en el mismo orden de fases de un extremo al otro.
La identificación es parte de la obra, no un detalle final: cada cable lleva en las dos puntas el mismo rótulo que figura en la planilla; cada borne, el número del esquema; cada tablero, una placa con su nombre, tensión, corriente de cortocircuito y fabricante, y el esquema unifilar guardado adentro, actualizado. Un tablero sin rótulos obliga a quien lo mantenga a medir todo de nuevo.
Puesta a tierra
Se ejecuta temprano, con las canalizaciones enterradas: se clavan los electrodos (jabalinas), se unen con conexiones soldadas o grampas aptas, se dejan cámaras de inspección y se llevan los conductores de tierra a los tableros. A esa red se vinculan los tableros, las bandejas, las masas de las máquinas y las estructuras metálicas. Se mide con el telurímetro antes de energizar (método en Puesta a tierra, aislación y ensayo de generadores) y el valor se compara con el de proyecto; qué exige la reglamentación está en La reglamentación de las instalaciones eléctricas.
Desde un centro de control de motores salen cuatro circuitos trifásicos por una misma bandeja perforada. Los datos vienen de la planilla de cables (secciones ya calculadas) y del catálogo del fabricante (diámetros exteriores, valores supuestos para el ejemplo). Cada circuito suma el recorrido medido en el plano, 4 m de subidas y bajadas y 3 m de reserva para conectar en los dos extremos, más 5 % de merma por cortes:
| Circuito | Cable | D ext. | Plano | Con subidas y reserva | A comprar |
|---|---|---|---|---|---|
| C1 · bomba 5,5 kW | 4 × 2,5 mm² | 14 mm | 18 m | 25 m | 27 m |
| C2 · ventilador 7,5 kW | 4 × 4 mm² | 16 mm | 26 m | 33 m | 35 m |
| C3 · cinta 11 kW | 4 × 6 mm² | 18 mm | 34 m | 41 m | 44 m |
| C4 · compresor 15 kW | 4 × 10 mm² | 21 mm | 41 m | 48 m | 51 m |
La bandeja lleva los cuatro cables en una sola capa. Su ancho útil se obtiene sumando los diámetros y agregando una reserva del 30 % para ampliaciones y holguras:
El ancho comercial siguiente es de 100 mm. El tramo más largo mide 41 m: con tramos de 3 m se piden 14 tramos (14 × 3 = 42 m), y con soportes cada 1,5 m, el cálculo anterior da 29 soportes. Se suman 2 curvas horizontales, 3 derivaciones (a C1, C2 y C3; C4 sigue hasta el final) y las tapas. Los cables de mando de cada motor (una botonera, un enclavamiento) no van por acá: se tienden por una bandeja o un compartimiento separado.
En ampliaciones de plantas en servicio, la bandeja nueva suele pasar al lado de cables y barras energizados. Se planifica el trabajo para no abrir tableros con tensión: se coordina el corte con producción, se aplica el procedimiento de bloqueo y señalización, y se verifica la ausencia de tensión con instrumento. Las herramientas y los tramos largos de bandeja metálica pueden tocar partes vivas con un movimiento en falso. Los criterios de trabajo están en Seguridad, higiene y calidad en el montaje y, para trabajos con tensión, en Trabajos con tensión.
04Líneas subterráneas, distribución y centros de transformación
Cómo es un cable subterráneo, qué norma rige (AEA 95101 para las líneas subterráneas, AEA 95401 para los centros de transformación) y por qué conviene o no enterrar una línea está en Subestaciones y líneas de distribución; cómo se localiza una falla en un cable enterrado, en Fallas y seguridad en redes de distribución. Acá importa el orden de la obra, que es el mismo en baja y en media tensión, y que se cuida más cuanto más alta es la tensión:
| Paso | Qué se hace |
|---|---|
| 1 | Consulta de interferencias. Se piden los planos de los otros servicios (agua, gas, comunicaciones, otras líneas) y se hacen sondeos manuales donde se va a cruzar. Un cable de media tensión que se perfora con una pala o una retroexcavadora es un accidente grave. |
| 2 | Apertura de la zanja con el ancho y la profundidad que fija el proyecto, entibada si el suelo lo exige, vallada y señalizada para peatones y vehículos. |
| 3 | Fondo nivelado y cama de arena fina, limpia y sin piedras, que apoya el cable parejo y lo protege del roce con el suelo. |
| 4 | Tendido del cable desde el carretel, sobre rodillos y sin arrastrarlo, respetando la tracción máxima y el radio mínimo de curvatura del fabricante. Se identifica cada cable y cada fase antes de taparlos. |
| 5 | Arena sobre los cables y protección mecánica encima (losetas o ladrillos), que avisa a quien cave después y reparte un golpe de pala. |
| 6 | Cinta de advertencia a cierta distancia por encima de la protección, y relleno compactado por capas. |
| 7 | Señalización en superficie (mojones o marcas) en curvas, cruces y empalmes, y ensayo de la cubierta y de la aislación del cable antes de energizar, con el instrumento y el valor que indican el fabricante y el pliego. |
| 8 | Registro de la traza: profundidad real, distancias a puntos fijos, cruces y ubicación de empalmes, para el plano conforme a obra. |
Donde la línea cruza una calzada o hay que poder reemplazar el cable sin romper el pavimento, se instalan ductos (de PVC o de hormigón) con cámaras de paso, y se deja una guía en cada uno. Los empalmes y terminales —el punto donde fallan los cables— los arma personal calificado, en un ambiente limpio y seco, con el kit del fabricante y siguiendo sus instrucciones paso a paso; un empalme armado con apuro o con humedad dentro es una falla postergada.
En la distribución de baja tensión que sale de un centro de transformación, la obra reparte los circuitos de modo que las tres fases queden con cargas parecidas, y al energizar se mide la corriente de cada fase y del neutro para comprobarlo. Un desequilibrio grande se paga con caída de tensión y pérdidas en el neutro.
El centro de transformación en la obra
Un centro de transformación (CT) se construye en este orden: obra civil (fundación, foso o cubeta para recoger el aceite del transformador, ventilación y cierres), malla de puesta a tierra con su medición, montaje del transformador y de las celdas de media tensión, conexiones con terminales de media y de baja tensión, ajuste de las protecciones, rotulado y señalización de peligro. Antes de conectarlo a la red, la distribuidora lo inspecciona y lo ensaya; en Córdoba, la conexión y el servicio están bajo el control del ERSeP. El CT es una instalación de media tensión: lo ejecuta y lo maniobra personal habilitado y con los procedimientos de seguridad correspondientes (cómo se compone y se protege, en Subestaciones y líneas de distribución; el transformador mismo, en Transformadores).
05Catálogos de fabricante, selección de motores y centro de control de motores
El catálogo es la fuente de los datos que el proyecto necesita y que la obra tiene que verificar. Conviene distinguir la hoja de datos de un producto (valores garantizados de ese modelo), el catálogo general de la familia (para comparar y elegir), y el manual de instalación (cómo montarlo, apretarlo, conectarlo y mantenerlo). De la hoja de datos se leen siempre las mismas cosas: tensión y corriente asignadas, poder de corte o de cierre, grado de protección (IP), temperatura de trabajo y factor de corrección por temperatura o altura, dimensiones y peso (para el soporte y el espacio), normas con las que cumple y código de pedido. Lo que dice la hoja se compara con lo que pide el pliego, renglón por renglón.
Leer la hoja de un motor
La chapa del motor se explica en Motores de corriente alterna; el catálogo agrega los datos que sirven para elegir y para verificar el arranque. Una hoja típica (valores de un motor trifásico de ejemplo):
| Dato de catálogo | Valor del ejemplo | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Potencia nominal (en el eje) | 11 kW | Es lo que entrega, no lo que consume. Se compara con lo que pide la carga. |
| Polos · velocidad | 4 · 1 465 rpm | Fija la velocidad de la carga y, con la potencia, el par. |
| Tensión · conexión | 380 V · Δ (380/660 V Δ/Y) | Con qué red se conecta y cómo; condiciona el arranque estrella-triángulo. |
| Rendimiento · clase IE | 91,4 % · IE3 | Cuánta energía se pierde. Define el costo de operar el motor durante años. |
| Factor de potencia (cos φ) | 0,84 | Interviene en la corriente y en la compensación (Potencia en corriente alterna). |
| Corriente nominal In | 21,8 A | Regula la protección de sobrecarga y dimensiona el cable. |
| Corriente de arranque Ia/In | 7,5 | Dimensiona el contactor y la protección de cortocircuito, y decide si hay que reducir la corriente de arranque. |
| Par nominal Mn | 71,7 N·m | Referencia para los demás pares. |
| Par de arranque Ma/Mn | 2,2 | Tiene que superar el par que pide la carga a velocidad cero. |
| Par máximo Mmáx/Mn | 2,6 | Margen ante sobrecargas momentáneas antes de que el motor se detenga. |
| IP · aislación · servicio | IP55 · clase F · S1 | Ambiente donde puede trabajar, temperatura que soporta el bobinado y régimen continuo. |
Tres relaciones permiten pasar de un dato a otro y detectar un valor mal copiado. La corriente nominal sale de la potencia en el eje, el rendimiento y el factor de potencia (con la tensión de línea):
y el par nominal, de la potencia y la velocidad:
La clase de rendimiento IE1 a IE4 (IEC 60034-30-1) ordena los motores de menor a mayor eficiencia; los valores mínimos que se exigen en el país los fija la reglamentación vigente, que conviene consultar para cada proyecto.
La bomba centrífuga de un proceso necesita 9,3 kW en el eje a unas 1 470 rpm, en una red de 380 V, 50 Hz. Hay que elegir el motor del catálogo y verificar que arranque.
Potencia. Se agrega un margen del 15 % sobre la potencia de la carga, que cubre las tolerancias de la curva de la bomba y el desgaste, y se pasa al valor normalizado siguiente:
Velocidad. 1 470 rpm corresponde a un motor de 4 polos (sincrónica 1 500 rpm). Corriente. Con la hoja de arriba (rendimiento 0,914 y cos φ 0,84):
Par. El motor elegido entrega 71,7 N·m nominales, y la bomba pide, a 1 470 rpm:
La bomba trabaja al 84 % del par nominal: el motor queda holgado y funciona con buen rendimiento. Un motor mucho más grande trabajaría con carga baja, con peor factor de potencia y peor rendimiento. Arranque. Con arranque directo, la corriente de arranque es:
La distribuidora o la planta pueden limitar esa corriente, y entonces se reduce con arranque estrella-triángulo (la corriente baja a la tercera parte, 54,5 A) o con un arrancador suave. En estrella el par de arranque también baja a la tercera parte:
0,73 · Mn alcanza para una bomba centrífuga, que a velocidad baja pide poco par, pero no para una cinta cargada: eso muestra la figura 3. Protección. El relé térmico (clase 10 para una bomba) se regula a 21,8 A; los demás componentes de maniobra y protección se eligen según Instalaciones eléctricas.
El centro de control de motores
Cuando una planta tiene varios motores, sus salidas se agrupan en un centro de control de motores (CCM): un tablero modular, formado por columnas con barras principales, donde cada motor tiene su propio módulo o cajón con seccionador o interruptor, protección contra cortocircuito, contactor y protección de sobrecarga (o, si corresponde, un arrancador suave o un variador). Los cajones pueden ser fijos o extraíbles: con un cajón extraíble se cambia un arrancador sin dejar toda la planta a oscuras. El CCM se fabrica y se ensaya según la norma IEC 61439 (conjuntos de maniobra y control de baja tensión), y el arrancador se elige con una coordinación que el fabricante garantiza (IEC 60947-4-1): con la de tipo 2, después de un cortocircuito el arrancador sigue en condiciones de servicio, salvo una soldadura leve de contactos. En obra se montan nivelados sobre un zócalo, con espacio de servicio y acceso frontal; se verifica que cada cajón tenga la protección que pide la memoria de cálculo, que cada salida esté rotulada con el nombre de la máquina, y que las barras estén apretadas al par indicado.
06Potencia instalada y contratada, iluminación y uso racional de la energía
La potencia instalada es la suma de las potencias de todo lo que hay conectado. No se consume toda a la vez: la demanda máxima es lo que realmente pide la instalación en su momento más exigido, y se calcula aplicando a cada grupo de cargas su factor de demanda (cómo se determina, en El proyecto eléctrico industrial). La potencia contratada es la que se acuerda con la distribuidora para el suministro, y es la que define cuánto se paga de cargo fijo y qué equipos exige el servicio: si se contrata de menos, la demanda real la excede y la tarifa puede penalizarlo; si se contrata de más, se paga una potencia que nunca se usa. Para un CT propio, la potencia del transformador se elige a partir de la demanda en kVA, con una reserva para crecer.
Un taller tiene cuatro motores en el CCM (5,5 + 7,5 + 11 + 15 = 39 kW, potencias de placa), 6 kW de iluminación, 8 kW de tomas y servicios, y 10 kW de climatización: 63 kW instalados. Con factores de demanda de 0,65 para los motores, 0,9 para la iluminación, 0,4 para tomas y 0,8 para climatización:
| Grupo | Instalada | Factor de demanda | Demanda |
|---|---|---|---|
| Motores del CCM | 39 kW | 0,65 | 25,35 kW |
| Iluminación | 6 kW | 0,90 | 5,40 kW |
| Tomas y servicios | 8 kW | 0,40 | 3,20 kW |
| Climatización | 10 kW | 0,80 | 8,00 kW |
| Total | 63 kW | 41,95 kW |
La demanda es de unos 42 kW: ese es el orden de la potencia a contratar, no los 63 kW instalados. En kVA, con un factor de potencia medio de 0,85:
Un transformador normalizado de 63 kVA queda cargado al 78 % (49,4 / 63) y admite un crecimiento del 20 % (49,4 · 1,2 = 59,2 kVA, menos que 63). Si se compensa el factor de potencia a 0,95 con capacitores (ver Potencia en corriente alterna):
la carga del transformador baja al 70 % (44,2 / 63). Las potencias normalizadas disponibles las da el fabricante.
Iluminación
El cálculo de iluminación (método de los lúmenes, tipos de lámpara) está en Instalaciones de alumbrado. En la obra se replantean las luminarias sobre el cielorraso o la estructura —alineadas con las bandejas y los ductos de aire, que son las interferencias habituales—, se respetan las alturas de montaje del proyecto, se zonifican los circuitos para poder apagar por sectores y se prueba la iluminación de emergencia. En la recepción se mide la iluminancia con luxómetro, en una grilla de puntos sobre el plano de trabajo, y se compara con la del proyecto.
Uso racional de la energía
La obra define cuánto va a costar operar la instalación durante décadas, mucho más que cuánto costó construirla. Las decisiones que más pesan:
| Medida | Por qué ahorra |
|---|---|
| Motores de alto rendimiento (IE3) y bien dimensionados | Menos pérdidas; un motor muy sobredimensionado trabaja con carga baja, con peor rendimiento y peor factor de potencia. |
| Variadores en bombas y ventiladores | Reducir caudal bajando la velocidad ahorra mucho más que cerrar una válvula (Variadores de velocidad). |
| Corrección del factor de potencia | Menos corriente en cables y transformador, y sin penalización de la distribuidora. |
| Iluminación eficiente y control por zonas | Lámparas LED, sensores y apagado por sectores. |
| Medición por sectores | Lo que no se mide no se puede mejorar: un medidor por línea o por área muestra dónde está el consumo. |
| Mantenimiento | Bornes flojos, rodamientos gastados y fugas de aire consumen energía todos los días (Mantenimiento de componentes eléctricos). |
Un motor entrega 9,3 kW en el eje durante 6 000 horas al año. Si es de clase IE1 (rendimiento 0,876 a 11 kW) en lugar de IE3 (0,914), la energía de más que se compra cada año es:
Es el cálculo con los rendimientos nominales; con la carga real el número cambia algo, pero el orden de magnitud sirve para decidir. Y para una bomba o un ventilador, bajar la velocidad al 80 % con un variador deja:
Es decir, algo más de la mitad de la potencia con el 80 % del caudal.
07Ensayos de recepción, puesta en servicio y planos conforme a obra
Una obra no está terminada cuando el último cable está conectado, sino cuando se demostró con mediciones que funciona y es segura, y cuando quien la va a mantener recibe la documentación de lo que realmente se construyó. Los ensayos de recepción verifican la instalación completa; los que se hacen sobre cada máquina (vacío, carga, calentamiento) están en Ensayos de motores y transformadores, y el método y los instrumentos de puesta a tierra y aislación, en Puesta a tierra, aislación y ensayo de generadores.
| Ensayo | Qué se verifica y con qué | Criterio de referencia |
|---|---|---|
| Inspección visual y mecánica | Montaje contra el plano: secciones, rótulos, aprietes, soportes, grados IP, bordes sin rebabas. | Sin no conformidades abiertas. |
| Continuidad del conductor de protección y de las bandejas | Óhmetro de baja resistencia entre cada masa y el tablero de origen. | Continuidad en todos los puntos; valores registrados. |
| Resistencia de aislación | Megóhmetro de 500 V entre conductores y tierra, con las cargas desconectadas. | Referencia: 1 MΩ como mínimo en circuitos de hasta 500 V (IEC 60364-6, base de la parte 6 de la AEA 90364). |
| Puesta a tierra | Telurímetro sobre el electrodo y la red. | Menor o igual al valor del proyecto. |
| Secuencia de fases y sentido de giro | Secuencímetro en el tablero; giro del motor desacoplado de la carga. | Orden de fases igual a todo el sistema; giro correcto. |
| Protecciones | Ajuste de térmicos y guardamotores a la corriente de placa; disparo del diferencial con instrumento. | Valores de la memoria de cálculo y de la reglamentación. |
| Enclavamientos y emergencias | Prueba funcional de paradas de emergencia, finales de carrera y secuencias. | Cada orden hace lo que dice el esquema, y solo eso. |
| Motores en marcha | Corriente de cada fase en vacío y con carga, ruido y vibración, temperatura de cojinetes. | Corrientes parecidas entre sí y por debajo de la nominal de la chapa. |
| Termografía con carga | Cámara térmica sobre tableros, bornes y barras, tras unas horas de funcionamiento. | Diferencias respecto del punto homólogo (Mantenimiento de componentes eléctricos). |
| Iluminancia | Luxómetro en la grilla de puntos. | No menor que el valor del proyecto. |
El orden de la primera energización (protecciones abiertas, medir antes de cerrar, circuitos de a uno, cargas progresivas) está descripto en Proyecto de una instalación. Todo se vuelca en un protocolo de ensayos con los valores medidos, el instrumento y su calibración, la fecha y la firma de quien ensayó y de la inspección. Con él se pide la habilitación; la figura del instalador habilitado y del certificado de instalación apta está en La reglamentación de las instalaciones eléctricas.
Planos conforme a obra
Durante la obra casi todo cambia un poco: un recorrido que se corrigió por una interferencia, una sección que se aumentó, un cable que se agregó, un tablero que llegó de otro fabricante, un ajuste que se modificó en la puesta en servicio. Los planos conforme a obra (en inglés, as built) registran lo que quedó realmente construido. Se hacen durante la obra —marcando los cambios sobre una copia de los planos vigentes y pasándolos a limpio al final— y no de memoria en la semana de entrega.
| Qué se registra | Por qué importa |
|---|---|
| Recorrido real de bandejas, cañerías y cables, con cotas | La próxima ampliación empieza por saber por dónde pasa lo que hay. |
| Traza enterrada: profundidad, distancias a puntos fijos, cruces y empalmes | Lo enterrado no se ve: sin este plano, el próximo que cave lo rompe, o no se encuentra la falla. |
| Secciones y tipos de cable realmente instalados | Cambiar una sección cambia la caída de tensión y las protecciones; si no está registrado, nadie lo sabe. |
| Esquemas de tableros actualizados, con rótulos de bornes | Es lo único que permite diagnosticar sin desarmar todo. |
| Ajustes finales de las protecciones | Son la configuración de referencia para el mantenimiento. |
| Marcas, modelos y hojas de datos de los equipos instalados | Para pedir repuestos y para el plan de mantenimiento. |
| Protocolo de ensayos | Es el estado de salud de origen: la primera medición contra la cual se compara la tendencia. |
Cuando un plano de proyecto se entrega como si fuera conforme a obra, la gente confía en él. Quien proyecta una ampliación sobre un dibujo que no coincide con la realidad calcula con datos falsos, y quien corta «el cable que el plano dice que está sin uso» puede cortar uno que sí tiene tensión. Entregar los planos conforme a obra es parte de la tarea y de la responsabilidad profesional; la obra no se da por entregada sin ellos.
08En la obra
Materiales: un legajo breve (un plano de canalizaciones con unifilar, su planilla de cables y un pliego de dos páginas), preparado por el docente con tres inconsistencias deliberadas (una sección distinta entre plano y planilla, un rótulo que no existe en el esquema, una marca sin «o equivalente»). Pasos: 1) anotar la revisión vigente de cada plano; 2) armar la lista de materiales y cantidades; 3) cruzar plano, planilla y pliego; 4) redactar una nota de consulta por cada duda. Criterio de aceptación: se detectan las tres inconsistencias y cada nota dice qué documento contradice a cuál y qué se pregunta.
Materiales: 8 m de bandeja perforada con soportes, uniones, puentes de cobre, nivel, cinta métrica, taladro y un óhmetro de baja resistencia. Pasos: 1) replantear el eje con tiza o cordel; 2) montar los soportes a la separación que indica el catálogo; 3) unir los tramos con sus puentes; 4) medir la continuidad entre los dos extremos. Se mide: separación de soportes, nivelación y resistencia entre extremos. Criterio de aceptación: separación no mayor que la del catálogo, bandeja sin pendiente aparente ni torsión, bordes sin rebabas y continuidad medida y registrada en cada unión.
Materiales: un tablero didáctico con guardamotor y contactor, 10 m de cable de 4 × 1,5 mm², un motor trifásico chico, punteras, rótulos, megóhmetro de 500 V, pinza amperométrica y secuencímetro. Pasos: 1) con el tablero sin tensión y bloqueado, rotular los extremos del cable según el esquema; 2) tender respetando el radio de curvatura del catálogo; 3) terminar con punteras y apretar al par; 4) medir la aislación con las cargas desconectadas; 5) energizar con el motor desacoplado, comprobar la secuencia y el sentido de giro; 6) medir la corriente de cada fase. Se mide: aislación, secuencia y corriente por fase. Criterio de aceptación: aislación de 1 MΩ o más, rótulos iguales en ambos extremos, giro correcto y corrientes parecidas entre sí y menores que la de la chapa.
Materiales: el catálogo de un fabricante de motores, las curvas de una carga (una bomba o una cinta) y una calculadora. Pasos: 1) calcular la potencia con el margen indicado; 2) elegir polos, tensión y clase IE; 3) calcular la corriente nominal con los datos de catálogo y compararla con el valor de la hoja; 4) verificar el par de arranque contra la carga, en directo y en estrella; 5) justificar el relé y el ajuste. Criterio de aceptación: el motor elegido arranca con el método elegido y cada decisión se apoya en un dato del catálogo.
Materiales: el plano original del montaje de las prácticas 2 y 3 y un lápiz rojo. Pasos: 1) medir lo que realmente se construyó (recorridos, cotas, secciones, rótulos); 2) marcar en rojo cada diferencia sobre una copia; 3) pasar los cambios a limpio. Criterio de aceptación: otra persona puede ubicar cada cable y cada tablero usando solo el plano.
09Errores frecuentes
| Error | Consecuencia |
|---|---|
| Montar con un plano de una revisión anterior | Trabajo rehecho y materiales perdidos; casi siempre se descubre cuando ya está instalado. |
| Resolver una contradicción entre planos «a ojo» | Si resulta mal, la responsabilidad es de quien decidió sin consultar. |
| Medir sobre el plano impreso en lugar de usar las cotas | Cables cortos o largos: el papel puede estar reducido o deformado. |
| Doblar el cable con menos radio que el del fabricante | Daño interno de la aislación que se manifiesta como falla meses después. |
| Tender sin dejar reserva ni rotular | No se puede reterminar y el cable se pierde entre otros iguales. |
| Apilar cables en varias capas en la bandeja | Mala disipación del calor: la corriente admisible baja y el cable se sobrecalienta. |
| Cubrir una zanja sin registrar la traza | El próximo que cava lo rompe; la falla no se puede localizar. |
| Arrancar con carga un motor elegido solo por la potencia | El par de arranque no alcanza (por ejemplo con estrella-triángulo) y el motor no acelera. |
| Contratar la potencia instalada en lugar de la demanda | Se paga por una potencia que nunca se usa, y el transformador queda sobredimensionado. |
| Dejar los planos conforme a obra para el final | Se hacen de memoria, con errores; la obra se entrega con planos que no coinciden con la realidad. |
10Autoevaluación
¿Qué documentos forman el legajo de obra y qué se consulta en cada uno?
Planos (qué y dónde), pliego de especificaciones (cómo y con qué calidad), memoria de cálculo (por qué), cómputo (cuánto), planillas (cables, borneras, rótulos), catálogos y normas (límites y reglas de montaje). Si se contradicen, se consulta por escrito; no se decide a criterio propio.
¿Por qué se hace primero la puesta a tierra y las canalizaciones enterradas, y los tableros antes que el tendido?
Porque lo enterrado o embutido es caro de alcanzar después, y porque cada cable tiene que llegar a un borne que ya esté en su lugar. El orden evita retrabajo.
Un cable de 18 mm de diámetro exterior tiene un radio mínimo de curvatura de 12 veces su diámetro. ¿Cuánto mide?
12 · 18 mm = 216 mm. Es el radio mínimo del cable; la curva de la bandeja se elige con radio igual o mayor.
Cuatro cables de 12, 14, 16 y 20 mm van en una sola capa en una bandeja. ¿Qué ancho útil mínimo se necesita con 30 % de reserva?
La suma es 62 mm y con la reserva, 1,3 · 62 = 80,6 mm. El ancho comercial siguiente es de 100 mm.
¿Cómo se calcula la corriente nominal de un motor de 7,5 kW, 380 V, rendimiento 0,90 y cos φ 0,85?
I = 7 500 / (√3 · 380 · 0,90 · 0,85) = 7 500 / 503,5 = 14,9 A.
¿Por qué un motor puede ser correcto en régimen y aun así no arrancar la carga?
Porque en régimen solo importa la potencia, pero en el arranque el par del motor tiene que superar el de la carga a todas las velocidades. Con estrella-triángulo el par baja a la tercera parte: sirve para una bomba, pero puede no alcanzar para una cinta cargada.
¿Qué se coloca en una zanja, de abajo hacia arriba, para una línea subterránea?
Fondo nivelado, cama de arena, cables, arena encima, protección mecánica (losetas o ladrillos), cinta de advertencia y relleno compactado por capas, con señalización en superficie donde corresponda. Profundidad y distancias las fija la norma.
Un taller tiene 63 kW instalados y una demanda de 42 kW. ¿Qué potencia conviene contratar?
La potencia contratada se ajusta a la demanda (unos 42 kW), no a la instalada. Si se contrata la instalada, se paga una potencia que nunca se usa.
¿Qué es un plano conforme a obra y por qué se hace durante la obra?
Es el plano que muestra lo que realmente se construyó: recorridos reales, secciones, traza enterrada, ajustes. Se hace durante la obra para no depender de la memoria, y es lo que permite mantener y ampliar sin errores.