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Instlaciones recidenciales y tierra fisica
QUE ES INSTALACIÓN ELÉCTRICA
RESIDENCIAL?
Una instalación eléctrica residencial es un conjunto de obras e instalaciones
realizadas con el fin de hacer llegar electricidad a todos los aparatos eléctricos de
una casa habitación.
El sector de electrodomésticos en México incluye todos los aparatos, utensilios o
máquinas empleadas en el hogar que para su funcionamiento utilizan electricidad
como fuente de energía. Los electrodomésticos se dividen en dos grandes
grupos:
enseres mayores y menores. Los primeros incluyen todos aquellos aparatos que
por su tamaño y peso no es posible moverlos con facilidad, mientras los
segundos como son de menor tamaño se pueden cambiar de lugar sin mayor
problema y ocupan menos espacio.
REQUISITOS DE LAS INSTALACIONES
RESIDENCIALES
• El primer requerimiento a cumplir es que el encargado de realizar el proyecto
eléctrico debe ser una persona calificada, que es aquella que cuenta con
habilidades y conocimientos relacionados con la construcción y el
funcionamiento de las instalaciones y los equipos eléctricos, que ha recibido
capacitación en seguridad para reconocer y evitar los peligros implicados, y
que además tiene experiencia suficiente en el manejo de las instalaciones
eléctricas.
• FUENTE DE SUMINISTRO: La fase de diseño se realiza tomando en
cuenta la protección de personas, animales e inmuebles y el
funcionamiento satisfactorio de la instalación eléctrica acorde a la
utilización prevista. En el caso de las instalaciones eléctricas
residenciales se debe contar con una fuente de suministro, cuya
información específica es necesaria para diseñar una instalación segura
y debe incluirse en la documentación para demostrar cumplimiento con
la presente NOM. Se puede afectar la seguridad de la instalación si las
características del sistema cambian.
 Adicionalmente a la naturaleza de la demanda; el número y tipo de los
circuitos alimentadores y derivados necesarios para iluminación, calefacción,
fuerza motriz, control, señalización, telecomunicaciones, etcétera, deben ser
determinados por:
• Puntos de consumo de la demanda de energía eléctrica;
• Cargas esperadas en los diferentes circuitos;
• Variación diaria y anual de la demanda;
• Condiciones especiales, tales como las armónicas;
• Requisitos para las instalaciones de control, de señalización,
• de telecomunicaciones, etcétera.
• Si es necesario, previsiones para futuras ampliaciones.
Las condiciones ambientales es otro de los puntos a considerar, ya que se tienen
que seleccionar los materiales y equipos de acuerdo a ellas.
• SECCIÓN TRANSVERSAL DE CONDUCTORES
Uno de los puntos tratados de forma frecuente es el área de la sección transversal de
los conductores, que debe determinarse tanto para operación normal como para
condiciones de falla en función de su temperatura máxima admisible, la caída de
tensión máxima que nos recomienda la NOM, y de los esfuerzos electromecánicos
que puedan ocurrir en caso de falla a tierra, corrientes de cortocircuito y la forma de
instalarlos.
En este sentido, el tipo de canalización y métodos de instalación de
canalizaciones dependen de:
• La naturaleza del lugar;
• La naturaleza de las paredes u otras partes de los edificios que soportan el
alambrado;
• La accesibilidad de las canalizaciones a las personas y animales domésticos;
• La tensión eléctrica, y
• Otros esfuerzos a los que puedan ser expuestos los conductores durante la
construcción de las instalaciones eléctricas, o cuando están en servicio.
• PROTECCIONES
Las características de los dispositivos de protección tienen que determinarse con
respecto a su función, que puede ser, por ejemplo, la protección contra los
efectos de sobre corrientes, sobretensiones transitorias, corrientes de falla a
tierra y de arco, baja o ausencia de tensión eléctrica.
Los equipos o dispositivos de protección deben operar a los valores de corriente,
tensión y tiempo convenientes, de acuerdo con las características de los circuitos
y con los peligros posibles.
Por otro lado, la instalación también debe proveerse con dispositivos de
desconexión que saquen de funcionamiento los circuitos o los aparatos
individuales, con el fin de permitir el mantenimiento, la comprobación,
localización de fallas y reparaciones.
TIERRA FÍSICA PARA CENTROS DE DATOS.
El cableado blindado ha sido la infraestructura de cableado preferida en
muchos mercados alrededor del mundo por mucho tiempo. Los cables
descritos como apantallados, con una hoja de metal o pantalla (foil) sobre
los pares trenzados sin blindaje (F/UTP), y los cables completamente
blindados, con una malla que cubre los pares trenzados individualmente
apantallados (S/FTP), están ganando más popularidad en mercados
donde el cableado de par trenzado no blindado (UTP) ha sido
tradicionalmente la solución más común.
• ¿Por qué Unir y Poner a Tierra?
Los servicios eléctricos, el equipo de telecomunicaciones y todos los sistemas de
bajo voltaje requieren ser unidos a tierra siguiendo los requisitos locales y
nacionales y los estándares de la industria por razones de seguridad; mientras
que la necesidad específica de poner a tierra los sistemas de cableado de red
apantallados y blindados es un asunto de desempeño. Un sistema de cableado
adecuadamente puesto y unido a tierra lleva las corrientes de ruido inducidas por
interferencia electromagnética (EMI por sus siglas en inglés) en el ambiente
hacia la tierra junto con el blindaje, protegiendo así los conductores que llevan
los datos del ruido externo. La pantalla, hoja de metal o foil también minimiza las
emisiones del cableado. Estas funciones son las que permiten la inmunidad
superiror de los sistemas apantallados y blindados ante el alien crosstalk y otras
fuentes de interferencia electromagnética conducida o radiada.
• Unión a Tierra: La unión permanente de partes metálicas que forman una ruta
conductora de electricidad que asegurará una continuidad eléctrica y la capacidad
de conducir en forma segura cualquier corriente que pueda ser impuesta. Para
ahondar en la definición de la ANSI, la unión a tierra es el proceso en el cuál los
componentes o módulos de un ensamble, equipo o subsistema están conectados
eléctricamente a través de un conductor de baja impedancia. El objeto de la unión
a tierra es que la estructura blindada sea homogénea respecto al flujo de
corrientes de RF. La unión a tierra puede conseguirse siguiendo diferentes
métodos, como son:
a) con interfaces métalicas a través de tornillería o con contacto directo metal con
metal
b) unir dos partes metálicas o superficies a través del proceso de soldadura o
abrazado
c) puenteando dos superficies metálicas con una tira de unión metálica
1. Conductor de unión para telecomunicaciones: Conductor que interconecta la
infraestructura de unión de telecomunicaciones hacia la tierra del equipo de
servicio (energía) del edificio.
2. Backbone de unión de telecomunicaciones: Conductor que interconecta la barra
de tierra principal (TMGB) con la barra de tierra de telecomunicaciones (TGB).
3. Barra de puesta a tierra de telecomunicaciones: Es la interfaz hacia el sistema de
conexión a tierra de telecomunicaciones del edificio generalmente localizada en el
cuarto de telecomunicaciones. Punto común de conexión para el sistema de
telecomunicaciones y unión a tierra del equipo ubicado en el cuarto de
telecomunicaciones o en el cuarto de equipos.
4. Barra principal de puesta a tierra de telecomunicaciones: Barra colocada en un
lugar conveniente y accesible y unida a través de un conductor de unión hacia la
tierra del equipo de servicios (energía) del edificio.
• Los procedimientos para unir y poner a tierra una red de telecomunicaciones
son bastante claros. El sistema de cableado y el equipo se conectan a tierra
por los racks de equipo o canalizaciones metálicas. Éstos a su vez son
conectados al TGB. El TGB se une a la barra principal de conexión a tierra
de telecomunicaciones (TMGB por sus siglas en inglés) a través del
backbone de unión de telecomunicaciones. Finalmente, el TMGB se conecta
a la tierra del servicio principal por medio del conector de unión de
telecomunicaciones. Aunque actualmente los métodos, materiales y
especificaciones adecuadas para cada uno de los componentes del sistema
de unión y puesta a tierra de telecomunicaciones varían de acuerdo al
sistema, tamaño de la red, capacidad y códigos locales; la estructura básica
permanece como se mencionó anteriormente. Desde el rack hasta la tierra,
el proceso es el mismo para la infraestructura de cableado UTP, F/UTP o
S/FTP.
• Es necesario que la ubicación del data center esté libre de restricciones,
aquellas que puedan limitar la operación, mantenimiento o expansión, tales
como elevadores, muros externos, etc., así como contemplar una adecuada
accesibilidad para equipos con sobredimensiones. Se debe de tener especial
cuidado en la instalación eléctrica, ya que el diseño deberá contemplar la
capacidad, crecimiento, mantenimiento y redundancia de la instalación. Se
propone que existan dos alimentaciones de energía, las cuales a través del
sistema propuesto se dividirán en dos secciones: el ramal A y el ramal B. La
filosofía de operación del sistema recordando que el diseño del mismo está
pensado para que en ningún momento la carga crítica quede sin
alimentación, siendo desde este punto de vista el objetivo principal. De
acuerdo al DU, en el modo normal la carga total es repartida entre los dos
ramales al 50% y la planta de emergencia en modo de espera considerando
equipos de comunicaciones, iluminación y acondicionamiento. Es importante
mencionar que una parte medular que se debe contemplar son
transferencias inteligentes o un control maestro que revise los estados de
cada componente del sistema y realice las operaciones correspondientes.
• En caso de falla de ambas acometidas el control maestro manda a abrir los
interruptores de enlace y alimentación normal y cierra los de emergencia
poniendo en marcha la planta de emergencia, después del tiempo de
arranque (tiempo en el cual actuarán los UPS) y que el grupo electrógeno
alcance sus parámetros de operación, el control cerrará los interruptores de
emergencia alimentando a ambos ramales. Al momento de que se
reestablezca una o ambas acometidas se tendría que hacer el procedimiento
inverso regresando al modo normal. La carga total considerada son 240 KW,
que considerando los respectivos ajustes y crecimientos se considerará una
carga final de 300 KVA. La descripción de componente de nuestro sistema se
encuentra en el presente trabajo más a detalle. El cálculo de circuitos se
muestra a detalle en el trabajo y se lleva a cabo conforma a la norma NOM-
001-sede 2012 tomando en cuenta aquellos factores como la temperatura,
agrupación, caída de tensión, capacidad de conducción, etc. El sistema de
tierras planteado consta de 2 mallas, una destina especialmente para la sala
de comunicaciones y la otra apara al sala de fuerza; cabe señalar que
además de las dos mallas propuestas, debe existir un sistema de tierras
principal y un sistema para el pararrayos. Ambas mallas de tierras se apegan
a la normatividad vigente además de contar con las recomendaciones de
estándares, como el ICREA, donde señala los valores permisibles de
resistencia a tierra.
• Este trabajo plantea un procedimiento para el dimensionamiento de un
sistema eléctrico en un Data Center; dimensionamiento de áreas, equipos, e
instalación, desde el punto de vista normativo, el diseño fue apegado a la
normativa vigente local, en nuestro caso la NOM-001-SEDE 2012,
contemplando diversos requerimientos adicionales indicados por las
certificaciones para los Data Center. Tanto ICREA como Uptime certifican los
centros de datos dentro de las tres etapas de un centro de datos; proyecto,
construcción y operación por lo que es importante mencionar que además de
contar con un proyecto y una obra certificada se debe contar con una
importante infraestructura de control, gestión, monitoreo y administración de
cada uno de los sistemas que componen el centro de datos. En el caso
específico del sistema eléctrico es importante contar con el personal
altamente capacitado, con un stock de refacciones, programas de
mantenimiento, protocolos de actuación y todo lo necesario para asegurar
que la confiabilidad se mantenga.
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  • 2. QUE ES INSTALACIÓN ELÉCTRICA RESIDENCIAL? Una instalación eléctrica residencial es un conjunto de obras e instalaciones realizadas con el fin de hacer llegar electricidad a todos los aparatos eléctricos de una casa habitación.
  • 3. El sector de electrodomésticos en México incluye todos los aparatos, utensilios o máquinas empleadas en el hogar que para su funcionamiento utilizan electricidad como fuente de energía. Los electrodomésticos se dividen en dos grandes grupos: enseres mayores y menores. Los primeros incluyen todos aquellos aparatos que por su tamaño y peso no es posible moverlos con facilidad, mientras los segundos como son de menor tamaño se pueden cambiar de lugar sin mayor problema y ocupan menos espacio.
  • 4. REQUISITOS DE LAS INSTALACIONES RESIDENCIALES • El primer requerimiento a cumplir es que el encargado de realizar el proyecto eléctrico debe ser una persona calificada, que es aquella que cuenta con habilidades y conocimientos relacionados con la construcción y el funcionamiento de las instalaciones y los equipos eléctricos, que ha recibido capacitación en seguridad para reconocer y evitar los peligros implicados, y que además tiene experiencia suficiente en el manejo de las instalaciones eléctricas. • FUENTE DE SUMINISTRO: La fase de diseño se realiza tomando en cuenta la protección de personas, animales e inmuebles y el funcionamiento satisfactorio de la instalación eléctrica acorde a la utilización prevista. En el caso de las instalaciones eléctricas residenciales se debe contar con una fuente de suministro, cuya información específica es necesaria para diseñar una instalación segura y debe incluirse en la documentación para demostrar cumplimiento con la presente NOM. Se puede afectar la seguridad de la instalación si las características del sistema cambian.
  • 5.  Adicionalmente a la naturaleza de la demanda; el número y tipo de los circuitos alimentadores y derivados necesarios para iluminación, calefacción, fuerza motriz, control, señalización, telecomunicaciones, etcétera, deben ser determinados por: • Puntos de consumo de la demanda de energía eléctrica; • Cargas esperadas en los diferentes circuitos; • Variación diaria y anual de la demanda; • Condiciones especiales, tales como las armónicas; • Requisitos para las instalaciones de control, de señalización, • de telecomunicaciones, etcétera. • Si es necesario, previsiones para futuras ampliaciones. Las condiciones ambientales es otro de los puntos a considerar, ya que se tienen que seleccionar los materiales y equipos de acuerdo a ellas.
  • 6. • SECCIÓN TRANSVERSAL DE CONDUCTORES Uno de los puntos tratados de forma frecuente es el área de la sección transversal de los conductores, que debe determinarse tanto para operación normal como para condiciones de falla en función de su temperatura máxima admisible, la caída de tensión máxima que nos recomienda la NOM, y de los esfuerzos electromecánicos que puedan ocurrir en caso de falla a tierra, corrientes de cortocircuito y la forma de instalarlos. En este sentido, el tipo de canalización y métodos de instalación de canalizaciones dependen de: • La naturaleza del lugar; • La naturaleza de las paredes u otras partes de los edificios que soportan el alambrado; • La accesibilidad de las canalizaciones a las personas y animales domésticos; • La tensión eléctrica, y • Otros esfuerzos a los que puedan ser expuestos los conductores durante la construcción de las instalaciones eléctricas, o cuando están en servicio.
  • 7. • PROTECCIONES Las características de los dispositivos de protección tienen que determinarse con respecto a su función, que puede ser, por ejemplo, la protección contra los efectos de sobre corrientes, sobretensiones transitorias, corrientes de falla a tierra y de arco, baja o ausencia de tensión eléctrica. Los equipos o dispositivos de protección deben operar a los valores de corriente, tensión y tiempo convenientes, de acuerdo con las características de los circuitos y con los peligros posibles. Por otro lado, la instalación también debe proveerse con dispositivos de desconexión que saquen de funcionamiento los circuitos o los aparatos individuales, con el fin de permitir el mantenimiento, la comprobación, localización de fallas y reparaciones.
  • 8. TIERRA FÍSICA PARA CENTROS DE DATOS.
  • 9. El cableado blindado ha sido la infraestructura de cableado preferida en muchos mercados alrededor del mundo por mucho tiempo. Los cables descritos como apantallados, con una hoja de metal o pantalla (foil) sobre los pares trenzados sin blindaje (F/UTP), y los cables completamente blindados, con una malla que cubre los pares trenzados individualmente apantallados (S/FTP), están ganando más popularidad en mercados donde el cableado de par trenzado no blindado (UTP) ha sido tradicionalmente la solución más común.
  • 10. • ¿Por qué Unir y Poner a Tierra? Los servicios eléctricos, el equipo de telecomunicaciones y todos los sistemas de bajo voltaje requieren ser unidos a tierra siguiendo los requisitos locales y nacionales y los estándares de la industria por razones de seguridad; mientras que la necesidad específica de poner a tierra los sistemas de cableado de red apantallados y blindados es un asunto de desempeño. Un sistema de cableado adecuadamente puesto y unido a tierra lleva las corrientes de ruido inducidas por interferencia electromagnética (EMI por sus siglas en inglés) en el ambiente hacia la tierra junto con el blindaje, protegiendo así los conductores que llevan los datos del ruido externo. La pantalla, hoja de metal o foil también minimiza las emisiones del cableado. Estas funciones son las que permiten la inmunidad superiror de los sistemas apantallados y blindados ante el alien crosstalk y otras fuentes de interferencia electromagnética conducida o radiada.
  • 11. • Unión a Tierra: La unión permanente de partes metálicas que forman una ruta conductora de electricidad que asegurará una continuidad eléctrica y la capacidad de conducir en forma segura cualquier corriente que pueda ser impuesta. Para ahondar en la definición de la ANSI, la unión a tierra es el proceso en el cuál los componentes o módulos de un ensamble, equipo o subsistema están conectados eléctricamente a través de un conductor de baja impedancia. El objeto de la unión a tierra es que la estructura blindada sea homogénea respecto al flujo de corrientes de RF. La unión a tierra puede conseguirse siguiendo diferentes métodos, como son: a) con interfaces métalicas a través de tornillería o con contacto directo metal con metal b) unir dos partes metálicas o superficies a través del proceso de soldadura o abrazado c) puenteando dos superficies metálicas con una tira de unión metálica 1. Conductor de unión para telecomunicaciones: Conductor que interconecta la infraestructura de unión de telecomunicaciones hacia la tierra del equipo de servicio (energía) del edificio. 2. Backbone de unión de telecomunicaciones: Conductor que interconecta la barra de tierra principal (TMGB) con la barra de tierra de telecomunicaciones (TGB). 3. Barra de puesta a tierra de telecomunicaciones: Es la interfaz hacia el sistema de conexión a tierra de telecomunicaciones del edificio generalmente localizada en el cuarto de telecomunicaciones. Punto común de conexión para el sistema de telecomunicaciones y unión a tierra del equipo ubicado en el cuarto de telecomunicaciones o en el cuarto de equipos. 4. Barra principal de puesta a tierra de telecomunicaciones: Barra colocada en un lugar conveniente y accesible y unida a través de un conductor de unión hacia la tierra del equipo de servicios (energía) del edificio.
  • 12. • Los procedimientos para unir y poner a tierra una red de telecomunicaciones son bastante claros. El sistema de cableado y el equipo se conectan a tierra por los racks de equipo o canalizaciones metálicas. Éstos a su vez son conectados al TGB. El TGB se une a la barra principal de conexión a tierra de telecomunicaciones (TMGB por sus siglas en inglés) a través del backbone de unión de telecomunicaciones. Finalmente, el TMGB se conecta a la tierra del servicio principal por medio del conector de unión de telecomunicaciones. Aunque actualmente los métodos, materiales y especificaciones adecuadas para cada uno de los componentes del sistema de unión y puesta a tierra de telecomunicaciones varían de acuerdo al sistema, tamaño de la red, capacidad y códigos locales; la estructura básica permanece como se mencionó anteriormente. Desde el rack hasta la tierra, el proceso es el mismo para la infraestructura de cableado UTP, F/UTP o S/FTP.
  • 13. • Es necesario que la ubicación del data center esté libre de restricciones, aquellas que puedan limitar la operación, mantenimiento o expansión, tales como elevadores, muros externos, etc., así como contemplar una adecuada accesibilidad para equipos con sobredimensiones. Se debe de tener especial cuidado en la instalación eléctrica, ya que el diseño deberá contemplar la capacidad, crecimiento, mantenimiento y redundancia de la instalación. Se propone que existan dos alimentaciones de energía, las cuales a través del sistema propuesto se dividirán en dos secciones: el ramal A y el ramal B. La filosofía de operación del sistema recordando que el diseño del mismo está pensado para que en ningún momento la carga crítica quede sin alimentación, siendo desde este punto de vista el objetivo principal. De acuerdo al DU, en el modo normal la carga total es repartida entre los dos ramales al 50% y la planta de emergencia en modo de espera considerando equipos de comunicaciones, iluminación y acondicionamiento. Es importante mencionar que una parte medular que se debe contemplar son transferencias inteligentes o un control maestro que revise los estados de cada componente del sistema y realice las operaciones correspondientes.
  • 14. • En caso de falla de ambas acometidas el control maestro manda a abrir los interruptores de enlace y alimentación normal y cierra los de emergencia poniendo en marcha la planta de emergencia, después del tiempo de arranque (tiempo en el cual actuarán los UPS) y que el grupo electrógeno alcance sus parámetros de operación, el control cerrará los interruptores de emergencia alimentando a ambos ramales. Al momento de que se reestablezca una o ambas acometidas se tendría que hacer el procedimiento inverso regresando al modo normal. La carga total considerada son 240 KW, que considerando los respectivos ajustes y crecimientos se considerará una carga final de 300 KVA. La descripción de componente de nuestro sistema se encuentra en el presente trabajo más a detalle. El cálculo de circuitos se muestra a detalle en el trabajo y se lleva a cabo conforma a la norma NOM- 001-sede 2012 tomando en cuenta aquellos factores como la temperatura, agrupación, caída de tensión, capacidad de conducción, etc. El sistema de tierras planteado consta de 2 mallas, una destina especialmente para la sala de comunicaciones y la otra apara al sala de fuerza; cabe señalar que además de las dos mallas propuestas, debe existir un sistema de tierras principal y un sistema para el pararrayos. Ambas mallas de tierras se apegan a la normatividad vigente además de contar con las recomendaciones de estándares, como el ICREA, donde señala los valores permisibles de resistencia a tierra.
  • 15. • Este trabajo plantea un procedimiento para el dimensionamiento de un sistema eléctrico en un Data Center; dimensionamiento de áreas, equipos, e instalación, desde el punto de vista normativo, el diseño fue apegado a la normativa vigente local, en nuestro caso la NOM-001-SEDE 2012, contemplando diversos requerimientos adicionales indicados por las certificaciones para los Data Center. Tanto ICREA como Uptime certifican los centros de datos dentro de las tres etapas de un centro de datos; proyecto, construcción y operación por lo que es importante mencionar que además de contar con un proyecto y una obra certificada se debe contar con una importante infraestructura de control, gestión, monitoreo y administración de cada uno de los sistemas que componen el centro de datos. En el caso específico del sistema eléctrico es importante contar con el personal altamente capacitado, con un stock de refacciones, programas de mantenimiento, protocolos de actuación y todo lo necesario para asegurar que la confiabilidad se mantenga.