1 Instalaciones eléctricas en viviendas

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16 Símbolos eléctricos Los símbolos son dibujos simples ya acordados (no tienes que inventarlos tú). No necesariamente se parecen al elemento que representan. Son como las palabras de un idioma internacional técnico. El esquema que realices con ellos lo entenderán gente que haya estudiado tecnología en España, Alemania, Argentina o donde sea.

17 Símbolos de generadoresPila existen otros generadores que no son pilas, pero en 1º de la ESO no los vemos

18 Pila El polo positivo es largo y finoEl polo negativo es corto y gordo Conexiones

19 Símbolos de receptoresBombilla Motor resistencia timbre

20 Símbolos de elementos de maniobraInterruptor Pulsador Conmutador

21 Pulsador e interruptorEl interruptor no tiene botón El pulsador tiene botón interruptor pulsador El pulsador recupera su posición al soltarlo Cuando se suelta el interruptor no recupera su posición original, para que lo haga hay que volver a pulsarlo

22 Tipos de pulsadores Pulsador NA (normalmente abierto)Al pulsarse deja pasar la electricidad, al soltarse no Pulsador NC (normalmente cerrado) Al pulsarse no deja pasar la electricidad, Al soltarse si deja

23 Otra forma de dibujar los pulsadoresEl pulsador NC también puede dibujarse así El pulsador NA también puede dibujarse así

24 Cuidado Cuando no se dice lo contrario, se supone que los pulsadores son NA (normalmente abiertos) y los interruptores A (abiertos).

25 Tipos de interruptoresInterruptor A (abierto) Como está dibujado no deja pasar la electricidad Interruptor C (cerrado) Como está dibujado deja pasar la electricidad. Cuando se acciona un interruptor de un tipo se transforma en uno del otro tipo

26 Conmutadores Contacto C (cerrado) Se dibujan como un circulito vacíoContacto A (abierto) Contacto COM (común) Se dibuja como un circulito relleno

27 Conmutadores Camino de la electricidad Al pulsar pasa de uno a otro

28 Pulsador de conmutaciónEs como un conmutador, pero con botón. Al soltarse recupera la posición en que está dibujado Contacto NC (normalmente cerrado) Contacto NA (normalmente abierto) Contacto COM (común)

29 Otros símbolos Cable Cruce sin conexión Cruce con conexión

30 Para dibujar un esquema eléctricoDibujamos los símbolos que representan los elementos Y los unimos con líneas que representan los cables

31 Estos dos dibujos pretenden representar el mismo circuitoEsto no es un esquema Esto sí es un esquema

32 Ten cuidado Los elementos deben estar bien conectados, sin huecos

33 Ten mucho cuidado Nunca hagas un circuito en el que se pueda ir de un lado de la pila al otro sin pasar por ningún receptor. Esto se llama cortocircuito y es un error muy grave. El generador se estropeará y el usuario del circuito correrá riesgos

34 Interpretación de un esquema eléctricoRecorremos el circuito desde un lado del generador (la pila) al otro lado yendo por las líneas que representan los cables. Si podemos hacer el recorrido completo, todos los receptores que hemos atravesado funcionarán

35 Ejemplo Recorremos el circuito Funciona el motorPero no la bombilla ni el timbre

36 Ejemplo Recorremos el circuito En este circuito funcionará la bombillaY el timbre Pero no el motor Si pulsamos el conmutador

37 Tablero de prácticas

38 Habitación

39 Toma de corriente Esquema Unifilar Esquema Multifilar

40 Toma de corriente II Esquema topográfico Esquema funcional del tablero

41 Punto de Luz Esquema Unifilar Esquema Multifilar

42 Punto de Luz II Esquema topográfico Esquema funcional del tablero

43 Dos puntos de Luz Esquema Unifilar Esquema Multifilar

44 Dos puntos de Luz II Esquema topográfico Esquema funcional del tablero

45 Punto de Luz y enchufe Esquema Unifilar Esquema Multifilar

46 Punto de Luz y enchufe IIEsquema topográfico Esquema funcional del tablero

47 Entrada

48 Pulsador Esquema Unifilar Esquema Multifilar

49 Pulsador II Esquema topográfico Esquema funcional del tablero

50 Pulsador e interruptorEsquema Unifilar Esquema Multifilar

51 Pulsador e interruptor IIEsquema topográfico Esquema funcional del tablero

52 Conmutada Esquema Unifilar Esquema Multifilar

53 Conmutada II Esquema topográfico Esquema funcional del tablero

54 Pasillo

55 Conmutador de cruce esquema

56 Conmutada de cruce Esquema Multifilar Esquema Unifilar

57 Conmutada de cruce II Esquema topográficoEsquema funcional del tablero

58 CALCULO DE LA ACOMETIDASELECCIÓN DE BREAKERS CALCULO DE LA ACOMETIDA CANALIZACIONES ELECTRICAS

59 SELECCIÓN DE BREAKERS Para seleccionar el breaker se debe calcular la corriente de proteccion: IP = x INOMINAL Se selecciona el breaker mas cercano por exceso a IP, Según los estandares comerciales. La capacidad de corriente nominal del breaker no debe ser superior a la capacidad de corriente del conductor.

60 SELECCIÓN DE BREAKERS MONOPOLAR POLO x AMPERIOS BIPOLAR TRIPOLAR 1x15

61 SELECCIÓN DE BREAKERS Los breakers tripolares superiores a 3x100 A normalmente reciben el nombre de TOTALIZADORES. Los valores comerciales son: 3x125A, 3x150A, 3x175 A 3x200 A, 3x225 A, 3x250 A, etc.

62 CALCULO DE LA ACOMETIDAFACTOR DE DEMANDA: Es la razon entre la demanda maxima y la carga total instalada, normalmente se acepta un valor de 0.7, este factor es siempre menor que la unidad. IACOMETIDA = VA INSTALADOS x 0.7 / V. Si el sistema es trifasico se agrega el valor RAIZ DE TRES en el divisor. Con el valor de esa corriente se seleccionan los conductores de la acometida, siendo el minimo calibre permitido No 8 AWG.

63 CANALIZACIONES ELECTRICASDEFINICION: Canal cerrado de material metalico o no metalico, expresamente diseñado para alojar conductores electricos.

64 CANALIZACIONES ELECTRICASCLASIFICACION Por la forma de instalacion: a) A la vista b) Ocultas Por su material de fabricacion: a) Metalicas b) No metalicas

65 CANALIZACIONES ELECTRICASCLASIFICACION Por su forma geometrica: a) Tubo conduit b) Canaleta c) Ducto d) Bandeja e) Carcamo

66 CANALIZACIONES ELECTRICASUSOS: A nivel residencial normalmente se usan tuberias de PVC y en algunos casos se usan tuberias metalicas. Las tuberias metalicas son ampliamente usadas en la industria donde se instalan a la vista, la tuberia metalica de mayor uso es la galvanizada tipo pesado.

67 CANALIZACIONES ELECTRICASLas bandejas y ductos metalicos se instalan a la vista siendo su uso frecuente en la industria y en sotanos o cuartos electricos y de maquinas de edificios residenciales y comerciales, por ser instalaciones a la vista el arquitecto debe coordinar en detalle sus alturas de montaje para verificar distancias minimas libres.

68 CANALIZACIONES ELECTRICASEn edificios el arquitecto debe diseñar buitrones para uso exclusivo de las canalizaciones electricas para cubrir los recorridos verticales. Los carcamos son de uso frecuente en los cuartos para subestaciones electricas.

69 CANALIZACIONES ELECTRICASDIMENSIONES DE TUBOS CONDUIT ½”, ¾”, 1”, 1 ¼”, 1 ½”, 2”, 3”, 4”. Estas dimensiones son validas para tubos de PVC o metalicos. La norma NTC 2050 prohibe el uso de tubos con diametros inferiores a ½” y diametros superiores a 4” para tuberias metalicas y diametros superiores a 6” para tuberias no metalicas.

70 CANALIZACIONES ELECTRICASACCESORIOS : Son elementos que permiten la adecuada conexión mecanica de las canalizaciones: - Curvas Tubos Conectores conduit Codos Bandejas Tees y ductos

71 CAJAS PARA SALIDAS ELECTRICASTIPO USO TUBO ½” ¾” TUBO1 ¼” Octo-gonal Alum-brado SI NO 2X4 Tomas interruptores 4X4 Tipo estufa Tomas de 50 A

72 CANALIZACIONES ELECTRICASCAJAS PARA SALIDAS ELECTRICAS Las cajas anteriores no son diseñadas para ser instaladas en piso, son exclusivas para techo o pared. Pueden ser metalicas, tipo pesado o liviano, y en PVC. A la caja de 2x4 le pueden llegar hasta 2 tubos de ½” y no mas de 5 conductores No 12 AWG en total. A la caja de 4x4 le pueden llegar tubos de ½” y de ¾” pero en total no le pueden llegar mas de 13 conductores No 12 AWG.

73 CANALIZACIONES ELECTRICASRUTAS PARA CANALIZACIONES. EN INSTALACIONES INTERNAS La ruta se planea en forma radial Entre un par de cajas no deben haber mas de tres curvas. El mayor diametro de tuberia que se puede trazar es de ¾”. No distribuir mas de tres circuitos por una ruta. Las salidas para señales: TV, telefono, citofono, se diseñan con tuberia de ¾”. Usar las convenciones para tuberias por piso y por muro o techo.

74 CANALIZACIONES ELECTRICASCANALIZACIONES EXTERIORES En vias vehiculares las canalizaciones deben quedar a una profundidas de 0.8 m En vias peatonales la profundidad es de 0.6 m Las tuberias deben llevar colchon de arena Se debe coordinar el cruce con otros sistemas para no generar daños Maximo cada 30 m deben haber cajas de paso Las tuberias deben llegar a las cajas en contrapendiente para disminuir o evitar paso de agua Las canalizaciones electricas son independientes de las Telefonicas y TV Los cruces de las vias deben hacerse en forma perpendicular y no en diagonal. Los resanes de las vias deben hacerse de acuerdo a las normas de obras publicas.

75 CANALIZACIONES ELECTRICASTuberia por techo s

76 CANALIZACIONES ELECTRICASTuberia por piso = = = = =

77 CABLEADO DE CIRCUITOS Los circuitos especiales como : estufa, calentador, A.A, van cableados por tuberias independientes. El minimo calibre de conductor es el No 12 AWG, el calibre No 14 es para la tierra. El conductor neutro siempre debe ser de color blanco. El conductor de tierra siempre debe ser de color verde. Los conductores se cargan hasta el 80% de su capacidad nominal.

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80 EJECUCION DE LA UNION “EMPALME” ENTRE DOS O TRES ALAMBRES

81 EJECUCION DE LA UNION “EMPALME” ENTRE DOS O TRES ALAMBRESEsta técnica consiste en presentar el alma de los conductores sin aislación, cruzados (fig. a). Luego, con un alicate universal se le coge por el extremo y se tuerce hasta lograr que la unión quede según la Fig. b.

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83 CONDUCTORES ELECTRICOSIng. Jorge Cosco Grimaney

84 CONDUCTOR SUBMARINO

85 CONCEPTOS BASICOS AislanteMaterial cuya conductividad eléctrica es nula o muy pequeña. Alma Hilo sólido o conjunto de hilos no aislados y cableados, que sirven normalmente para el transporte de la corriente eléctrica. Cable Alma retorcida, trenzada o cableada con aislantes y otras cubiertas o sin ellas (cable unipolar) o con combinación de almas aisladas entre sí(cable multipolar). Cable aislado con papel impregnado Es el cable en el cual el aislamiento de sus conductores está conformado por tiras de papel impregnado con un compuesto a base de aceite. Cable aislado con compuesto termoplástico Es el cable en el cual el aislamiento de sus conductores lo constituye un compuesto termoplástico.

86 Cable de campo eléctrico radialEs aquel en el que las líneas del campo eléctrico pasan perpendicularmente a las capas que constituyen el aislamiento Cable de campo no radial o no apantallado Es aquel en el cual las líneas del campo eléctrico no son normales en todos los puntos a la capa de aislamiento, lo que da origen a componentes tangenciales Cable unipolar Cable conformado por un alma generalmente de sección circular, adecuadamente aislada y protegida.

87 Cable bipolar Cable tripolarCable conformado por dos cables unipolares, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubiertos con una o más capas protectoras. Cable tripolar Cable conformado por tres cables unipolares de sección circular o sectorial, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubiertos con una o más capas protectoras.

88 Cable tetrapolar Cable dúplex Cable tríplex Cable sectorialUtilizado en los sistemas de distribución trifásica con neutro. Está conformado por cuatro cables unipolares de sección sectorial, o circular; en los que casi siempre el neutro es de menor sección que los conductores activos, el conjunto está imbuido dentro de un material de relleno aislante y recubierto con una o más capas protectoras. Cable dúplex Cable conformado por dos cables unipolares entorchados entre sí. Cable tríplex Cable conformado por tres cables unipolares entorchados entre sí. Cable sectorial Es el cable multipolar en el cual, la forma de la sección transversal de cada conductor que lo compone se aproxima a la de un sector circular.

89 Intensidad de Corriente AdmisibleEs el valor de la corriente en amperios que puede transportar un conductor a la tensión nominal y bajo condiciones de operación preestablecidas. Conductor Conjunto del alma y su envoltura aislante. Cintura Envoltura aislante común que recubre el conjunto de los conductores reunidos y que es de la misma naturaleza aislante de ellas. Cubierta Capa de material adecuado, destinada a proteger al aislante, pantallas o cubiertas metálicas del cable. Cubierta metálica Cubierta de plomo continua y ajustada, destinado a proteger y preservar las características aislantes del papel.

90 Cubierta termoplásticoCubierta construida por poli cloruro de vinilo u otro material termoplástico. Cubierta exterior o recubrimiento Cubierta destinada a evitar los peligros de corrosión y otros efectos químicos y mecánicos de las cubiertas metálicas y aislamiento que encierra. Ducto Elemento hueco cilíndrico tendido bajo tierra, dentro del cual los cables son pasados con el fin de dar protección mecánica al cable y facilitar la instalación de éste en los cruces de las rutas o caminos, acueductos, vías férreas o similares. Ellos pueden estar constituidos de materiales diversos, siempre que su resistividad térmica no sobrepase los 100°C -cm/W.

91 Resistividad térmica del terrenoMaterial de relleno Aislante usado en un cable multipolar para rellenar los espacios entre los conductores que lo componen. Resistividad térmica del terreno Es la característica específica para un determinado tipo de terreno de oponerse a la disipación del calor, desde el cable enterrado hacia el ambiente que lo rodea. Su unidad es el °C -cm / W. Sección nominal Es la sección transversal del conductor que sirve para designarlo. Su unidad es el mm2 Tensión nominal del cable (Eo/E) Es la tensión a la frecuencia nominal para lo cual el cable ha sido construido y a la que debe poder funcionar continuamente en condiciones normales de servicio. La tensión nominal del cable se designa por dos valores que corresponden, respectivamente, a la tensión que puede soportar cada uno de los conductores con respecto a la envoltura metálica o pantalla (Eo), y la tensión entre fases (E). En los cables sin envoltura, Eo representa la tensión simple fase-tierra.

92 CLASIFICACION Y TIPOS DE CABLES NORMALIZADOSClasificación Los cables se clasifican según su tensión nominal y su tensión máxima admisible en servicio permanente:

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94 Designación Literal DESIGNACION Y SECCIONES DE CABLES NORMALIZADOSSe aplica la simbología utilizada por la VDE para la designación de la conformación de los cables: Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico (NYY) N =Alma de cobre Y =Aislamiento termoplástico Y =Cubierta termoplástico Para cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo (NKY) K =Cubierta de plomo, si va después de la N significa además que tiene aislamiento de papel impregnado en aceite. Y= Cubierta termoplástico

95 Para la constitución de otros cablesZY = Aislamiento de polietileno S = Pantalla conductora de cobre sobre el aislamiento A = Armadura o Cubierta exterior de yute. B = Armadura o fleje de acero C = Alma concéntrica de cobre F =Armadura de alambre plano R = Armadura de alambre redondo Z = Armadura de alambre de perfil Z G = Espirales en los dos sentidos G = Aislamiento de goma

96 Reglas a seguir para la especificación de los Cables Eléctricos1.Para los cables con conductores de Aluminio, se añade una letra A detrás de la N (Ejemplo: NAKBA) 2.Para los cables con. tres envolturas de plomo, se añade una letra E antes de la letra K (Ejemplo NEKBA) 3.Para los cables con armadura de alma abierta, se añade una letra O detrás de la F ó de la R (Ejemplo NKFOA, NKROA) 4.Para cables con doble envoltura protectora exterior, se añade a la abreviatura una letra A ó una Y más (Ejm: NKRAA, NKYY) 5.Para los cables que se apartan de las Normas: En lugar de la N se pone una X (Ejemplo: XKBA. XKYA)

97 6. Para. cables con conductores metalizados, se añade una H ó HE delante de la K (Ejemplo: NHEKBA, NAHKBY) 7.Si se indica una letra b después de la G, FG, RG, indica espirales de fleje de acero, en los. dos sentidos. (Ejemplo: NKFGb, NKRGb) 8.En los cables con camisa de plomo y aislamiento de goma para un 1 KV según normas VDE, añadir delante de la K una letra G (Ejemplo: NGKBA, NGKYA) NOTA. :A causa de la frecuente sobrecarga del neutro, en los. cables de cuatro conductores, el conductor neutro. lleva, para pequeñas secciones de cable, la misma sección que los otros tres. Únicamente para secciones grandes de cable, se pone el conductor neutro de una sección menor que los principales (por ejemplo: 3 x 150/70 ó3x240/120)

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103 Designación Numérica La designación numérica de las secciones de los cables se efectuará de acuerdo al siguiente ejemplo: Cable con 3 conductores de 70 mm2 y uno de 35 mm2; 3 x x 35 mm2 Ejemplo de designación Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplástico, 3 conductores de 70 mm2 y un conductor neutro de 35 mm2; tensión nominal 0.6/1 kV. NYY 0.6/1 kV3 x x 35 mm2. Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplástica, 3 conductores, con formación tríplexde 35 mm2, tensión nominal 0.6/1 kV.: NYY 0.6/1 kV3 -1 x 35 mm2.

104 ESPECIFICACIONES GENERALESMarcas Los cables deberán llevar la marca distintiva del fabricante, su designación literal y numérica y el año de fabricación del mismo cada 1 m. Constitución de los cables Los cables estarán constituidos de la siguiente manera: Cables con aislamiento y cubierta termoplástico a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con cloruro de polivinilo. b) Una cubierta exterior de material termoplástico a base de PVC. Cables con aislamiento de papel impregnado cubierta de plomo a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con papel impregnado. b) Un cinturón de papel impregnado.

105 c) Una cubierta de plomo homogénea y sin soldadura.d) Una cubierta de protección de material termoplástico a base de cloruro de polivinilo.

106 PRUEBAS Pruebas de rigidez eléctrica En taller Antes de salir de los talleres del fabricante, los cables serán sometidos a una tensión alterna indicada en la tabla a la frecuencia de 60 Hz, aplicada durante 20 minutos, tanto entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY).

107 Prueba de ruptura dieléctricaDespués del tendido A fin de verificar si la instalación de los cables ha sido efectuada bajo las mejores condiciones, las pruebas previstas en la anterior podrán ser efectuadas por la empresa de servicio público de electricidad. La tensión será aplicada durante 10 minutos tanto entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY). Prueba de ruptura dieléctrica Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico y cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo. Con el fin de tener una idea aproximada del coeficiente de seguridad dieléctrica del cable, una muestra de 5 m del cable podrá ser tomada de un tramo cualquiera y ser sometida a una prueba de tensión en aumento progresivo hasta la ruptura dieléctrica. Esta no podrá producirse a una tensión inferior a cinco veces la tensión nominal del cable. La tensión será aumentada progresivamente a razón de U KV/minimo, siendo U la tensión nominal del cable.

108 SELECCIÓN DE LOS CABLESPara seleccionar el cable más adecuado para una instalación determinada, se deben considerar los siguientes factores: a) Uso del cable y condiciones de instalación b) Corriente máxima que debe transportar c) Caída de tensión máxima admisible. d) Tensión de servicio.

109 Capacidad de Corriente de los Cables de EnergíaLas capacidades de corriente de los cables de energía indicadas en las tablas 1 y II adjuntas han sido establecidas bajo condiciones normales de operación. Estas condiciones se detallan a continuación: 1.-Según la clase de servicio Para un período de operación continua de 10 horas como máximo predominantemente a plena carga, seguida de otro período de al menos la misma duración con una carga máxima dei60% de plena carga. En caso de carga permanente y constante, los valores de capacidad de corriente indicados en las tablas deberán reducirse en un 25%. 2.-Según la disposición de los cables Cables unipolares en disposición horizontal y en triángulo. La disposición horizontal constituida por tres cables unipolares se hará dejando un espacio de 7 cm. entre cables. La disposición en triángulo será obtenida formando un trébol con los tres cables unipolares juntos. La temperatura máxima admisible en servicio permanente sobre las almas de los cables tomados en consideración será de 70 °

110 3.. Según parámetros preestablecidos• Cables directamente enterrados (Tabla 1)Resistividad térmica del suelo:1000 C x cm/ W Profundidad de tendido:0.7m Temperatura del suelo a la profundidad de tendido: 20 OC • Cables Tendidos en cunetas cerradas y llenadas de arena. (Tabla 1) Estas cunetas presentan condiciones de transmisión de calor idénticas a aquellas de los cables directamente enterrados • Cables tendidos en ductos (Tabla 1 y Tabla IV) Temperatura del suelo20 ºC. Resistividad térmica del suelo100ºC x cm/W. Profundidad de tendido1.2 m Resistividad térmica del material del ducto 100 0C x cm/W.

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113 • Cables tendidos al aire libre (Tabla II) Temperatura del aire ambiente:30 0C Por aire libre se debe entender un medio tal que la transmisión de calor no sea perturbada y que el calentamiento de los cables no modifique sensiblemente la temperatura del ambiente. Se recomienda en lo posible proteger a los cables de la radiación solar directa. • Cables tendidos en cunetas cerradas y no llenadas de arena (Tabla II y Tabla V) Estas cunetas deberán ser cerradas con la ayuda de placas metálicas o de concreto armado al ras del suelo; sus dimensiones transversales mínimas serán 40 x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre. • Cables tendidos en cunetas semiabiertas. (Tabla II y Tabla V) Estas cunetas deberán ser cerradas con la ayuda de una malla metálica colocada sobre por lo menos 1/3 de su superficie; las dimensiones transversales mínimas serán de 40 x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre.

114 • Cables tendidos en canaletas cerradas o abiertas (Tabla II y Tabla V) Las canaletas son pequeñas cunetas tendidas al aire libre. Ellas pueden ser cerradas o abiertas. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre.

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117 FACTORES DE CORRECCION DE LOS CABLES DE ENERGIACuando los Cables de Energía operan en cualquier condición fuera de las especificadas como “condiciones normales de operación”, los valores de capacidad de corriente dados, deberán ser afectadas de los factores de corrección siguientes: Cables directamente enterrados Factor de corrección relativo a la proximidad de otros cables, (cuadro 1-A) Factor de corrección relativo a la profundidad de tendido, (Cuadro 1-B) Factor de corrección relativo a la resistividad térmica del suelo, (Cuadro 1-C) Factor de corrección relativo a la temperatura de suelo, (Cuadro 1-D)

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120 CALCULAR EL TIPO DE CABLE A USAR EN LA INSTALACION10 / 0,48 KV 10 KV, 60 Hz. Cable N2YSEY 100 HP 155,32 A 150 HP 400 HP 225,22 A 635,92 A A B E F G I H J C D 940,36 A

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122 Extensión entre dos lineas

123 Derivación desde un Alimentador

124 Derivación desde un Alimentador (continuación)