Embed Size (px)
DESCRIPTION
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Citation preview
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
“ELEMENTOS BÁSICOS DE LA INTALACIÓN ELÉCTRICA”
Curso : Electricidad y Electrónica Industrial
Integrantes :
- Torres Eguilas, Bryan Robert (20131019A)
Profesor : Tarazona Ponte, Santiago
Lima, 03 de Setiembre del 2015
Elementos básicos de la instalación eléctrica
1. FUENTE DE ENERGIA
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
1.1. Tablero eléctrico
Los tableros eléctricos son gabinetes en los que se concentran los dispositivos de conexión,
control, maniobra, protección, medida, señalización y distribución, todos estos dispositivos
permiten que una instalación eléctrica funcione adecuadamente.
Dos de los constituyentes de los tableros eléctricos son: el medidor de consumo (mismo que
no se puede alterar) e interruptor, que es un dispositivo que corta la corriente eléctrica una
vez que se supera el consumo contratado. Es importante mencionar que el interruptor no
tiene funciones de seguridad, solamente se encarga de limitar el nivel del consumo.
Tipos de tableros eléctricos
Según su ubicación en la instalación eléctrica, los tableros eléctricos se clasifican en:
- Tablero principal de distribución: Este tablero está conectado a la línea eléctrica principal
y de él se derivan los circuitos secundarios. Este tablero contiene el interruptor principal.
- Tableros secundarios de distribución: Son alimentados directamente por el tablero
principal. Son auxiliares en la protección y operación de subalimentadores.
- Tableros de paso: Tienen la finalidad de proteger derivaciones que por su capacidad no
pueden ser directamente conectadas alimentadores o subalimentadores. Para llevar a cabo
esta protección cuentan con fusibles.
- Gabinete individual del medidor: Este recibe directamente el circuito de alimentación y en
él está el medidor de energía desde el cual se desprende el circuito principal.
- Tableros de comando: Contienen dispositivos de seguridad y maniobra.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 1
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
1.2. Transformadores
Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo
de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor
que la anterior en la salida del transformador.
Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores.
También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a
tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.
1.3. Grupo electrógeno
Un grupo electrógeno es una máquina que mueve un generador eléctrico a través de
un motor de combustión interna.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 2
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
Son comúnmente utilizados cuando hay déficit en la generación de energía eléctrica de
algún lugar, o cuando son frecuentes los cortes en el suministro eléctrico. Así mismo, la
legislación de los diferentes países puede obligar a instalar un grupo electrógeno en lugares
en los que haya grandes densidades de personas, como centros comerciales, restaurantes,
cárceles, edificios administrativos, etc.
Una de las utilidades más comunes es la de generar electricidad en aquellos lugares donde
no hay suministro eléctrico. Generalmente son zonas apartadas con pocas infraestructuras y
muy poco habitadas. Otro caso sería en locales de pública concurrencia: hospitales,
fábricas, etc., lugares en los que la energía eléctrica de red es insuficiente y es necesaria
otra fuente de energía alterna para abastecerse.
1.4. Centrales solares
Las centrales solares son instalaciones destinadas a aprovechar la radiación del Sol para
generar energía eléctrica. Existen 2 tipos de instalaciones con las que se puede aprovechar
la energía del Sol para producir electricidad:
En la central termosolar se consigue la generación eléctrica a partir del calentamiento de un
fluido con el cual, mediante un ciclo termodinámico convencional, se consigue mover un
alternador gracias al vapor generado de él.
En la instalación fotovoltaica la obtención de energía eléctrica se produce a través de
paneles fotovoltaicos que captan la energía luminosa del Sol para transformarla en energía
Electricidad y Electrónica Industrial Página 3
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
eléctrica. Para conseguir la transformación se emplean células fotovoltaicas fabricadas con
materiales semiconductores.
1.5. Batería
Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al
dispositivo que consiste en una o más celdas que pueden convertir la energía química
almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o ánodo y un
electrodo negativo, o cátodo y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los
electrodos, facilitando que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su
función.
Las baterías vienen en muchas formas y tamaños, desde las celdas en miniatura que se
utilizan en audífonos y relojes de pulsera, a los bancos de baterías del tamaño de las
habitaciones que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas y ordenadores
de centros de datos.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 4
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
2. CARGAS ELÉCTRICAS
2.1. Artefactos de línea blanco
Se refiere a los principales electrodomésticos vinculados a la cocina y limpieza del hogar.
En el comercio afiliado es donde más electrodomésticos son adquiridos con un 48% sobre
el total del mercado, seguido de las grandes superficies especializadas con un 25% sobre el
total.
2.2. Máquinas de herramientas
La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a piezas
sólidas, principalmente metales. Su característica principal es su falta de movilidad, ya que
suelen ser máquinas estacionarias. El moldeado de la pieza se realiza por la eliminación de
una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, por estampado, corte
o electroerosión.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 5
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
2.3. Electrobomba
Es una máquina que tiene como función impulsar el agua a través de tuberías, a distancias o
niveles diferentes. Su mecanismo es sencillo, dentro de ella, se produce un vacío que
permite succionar el agua de una fuente o suministro para luego impulsarla. Debido a sus
múltiples aplicaciones, las bombas se han construido en gran variedad de diseños y
tamaños. Las más conocidas son las siguientes: las bombas centrífugas (cinéticas) y las de
desplazamiento positivo del tipo reciprocarte (de pistón). Se usan en agricultura, suministro
de agua potable, alimentación de calderas y sistema de osmosis inversa.
2.4. Compresor
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y
desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Esto
se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el
trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él
convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola
a fluir.
Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de
las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido
de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente,
también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales
impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de
manera considerable.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 6
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
3. ELEMENTOS DE CONTROL
3.1. Interruptor
Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de
una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables,
van desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado
selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.
Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los
contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la
corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión
sobre los contactos para mantenerlos unidos.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 7
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
3.2. Seccionador
Son interruptores de una subestación o circuitos eléctricos que protegen a una subestación
de cargas eléctricas demasiado elevadas. Son muy utilizadas en las centrales de
transformación de energía eléctrica de cada ciudad.
El objetivo de los seccionadores es proporcionar una seguridad visual de desconexión real
ante operaciones que requieren desconexión. De esta forma, un operario trabajando puede
ver visualmente que la desconexión se ha llevado a cabo, y que no sufrirá ninguna clase de
daños, aunque exista un fallo en los interruptores, y que las cuchillas pueden tener peligro
de arco eléctrico mientras que los interruptores, no.
3.3. Disyuntor
Es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de
la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha
producido un cortocircuito, con el objetivo de evitar daños a los equipos eléctricos. A
diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede
ser rearmado una vez localizado y reparado el problema que haya causado su disparo o
desactivación automática.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 8
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
Los disyuntores se fabrican de diferentes tamaños y características, lo cual hace que sean
ampliamente utilizados en viviendas, industrias y comercios.
3.4. Interruptor termomagnetico
Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnetico o llave térmica, es un
dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa
ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la
circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El
dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica,
conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.
Las características que definen un interruptor termomagnético son el amperaje, el número
de polos, el poder de corte y el tipo de curva de disparo (B, C, D, MA).
Electricidad y Electrónica Industrial Página 9
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
3.5. Interruptor diferencial
Un interruptor diferencial (ID), también llamado dispositivo diferencial residual (DDR), es
un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente
alterna con el fin de proteger a las personas de los contactos directos e indirectos
provocados por el contacto con partes activas de la instalación (contacto directo) o con
elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo, a una derivación por falta de
aislamiento de partes activas de la instalación (contacto indirecto).
También protegen contra los incendios que pudieran provocar dichas derivaciones.
Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, tanto doméstica, como
industrial, que actúa conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metálicas de
todo aparato eléctrico, de esta forma el ID desconectará el circuito en cuanto exista una
derivación o defecto a tierra mayor que su sensibilidad.
Si no existe dicha conexión a tierra y se produce un contacto de un cable u elemento activo
a la carcasa de una máquina, por ejemplo, el ID no se percatara hasta que una persona no
aislada de tierra toque esta masa, entonces la corriente recorrerá su cuerpo hacia tierra
provocando un defecto a tierra y superando ésta la sensibilidad del ID, que disparará
protegiendo a la persona y evitando así su electrocución.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 10
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
4. DIFERENCIAS ENTRE TRABAJAR A 50HZ Y 60HZ EN EL PERÚ.
Existen motivos técnicos para decir que 60Hz es mejor que 50Hz en muchas aplicaciones:
Algunas bombillas, como las incandescentes y sobretodo las bombillas LED que no
dispongan de un buen circuito de rectificación de la corriente eléctrica (bombillas
LED de baja calidad por ejemplo) tendrán un menor parpadeo y por tanto se verán
más naturales a 60Hz que a 50Hz.
Los transformadores de corriente alterna (utilizados por ejemplo en las
subestaciones eléctricas, en los electrodomésticos, en las fuentes de alimentación de
los aparatos electrónicos) son más eficaces trabajando con corrientes de 60Hz que
con corrientes de 50Hz. A igualdad de potencia, el tamaño necesario del
transformador es inversamente proporcional a la frecuencia de la corriente eléctrica
que lo atraviesa. Por tanto, aquí lo ideal serían frecuencias mucho más altas para
disminuir los costes y volumen de los transformadores
Los circuitos rectificadores que transforman la corriente alterna en continua trabajan
mejor a 60Hz que a 50Hz, ya que el condensador necesario para filtrar la corriente
pulsante obtenida mediante el circuito rectificador (que puede ser un sencillo puente
de diodos) es mayor cuanto menor sea la frecuencia de la corriente. De hecho, las
fuentes de alimentación modernas de los ordenadores transforman la corriente
alterna de 230V a corriente "continua" (con un rizado o variación en el voltaje en
torno al 5-10%) de 320V aprox. para luego volverla a transformar en alterna
cuadrada de 20.000Hz o más, y de esa forma poder transformarla y filtrarla más
fácilmente a 12V, 5V, 3,3V etc usando transformadores y condensadores pequeños.
Electricidad y Electrónica Industrial Página 11
Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
Referencias bibliográficas
http://enperu.about.com/od/planearviajealperu/qt/Electricidad-en-
Peru.htm
http://mochileros.org/enchufe-voltaje-frecuencia-viajes/
http://www.sectorelectricidad.com/3148/el-origen-de-las-frecuencias-
electricas-por-que-50-y-60-hz/
http://foros.endesaeduca.com/eduforum/posts/list/4608.page
https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_diferencial
http://www.uv.es/sfpenlinia/cas/diferencial.swf
https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmico
http://instalacioneselectricas.wikispaces.com/
INTERRUPTOR+TERMOMAGN%C3%89TICO?
responseToken=0b172afb69ac54003b9fb829dc54bd636
https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor
http://www.cemaer.org/diferencia-entre-panel-solar-y-celda-solar/
Electricidad y Electrónica Industrial Página 12
