Manual de Luminotécnia y Electricidad Aplicada

8/17/2019 Manual de Luminotécnia y Electricidad Aplicada

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INDICE

TEMAS: PAGINAS:

1.

PROCESO VISUAL 3

2. FUENTES DE LUZ ARTIFICIAL 13

3.

LUMINARIOS 32

4. BALASTRAS 54

5. METODOS DE CALCULO 80

6.

ELECTRICIDAD APLICADA 92

7.

MANTENIMIENTO YOPORTUNIDADES DE ENERGIA 138

8.

ANÁLISIS DE COSTO 183


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PROCESO VISUAL


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INTRODUCCIÓN

Al introducirnos al estudio de la iluminación, debemos tener presente que es unaobligación conocer dos aspectos fundamentales que están involucrados directamente con

los procesos de iluminación: La luz y el ojo

En lo que a este apartado respecta, nos referimos exclusivamente al tema del ojohumano y por supuesto al proceso visual, gracias al cual podemos recibir y transformar enideas concientes todos los estímulos luminosos del exterior y así interpretar nuestroentorno.

El proceso visual es el proceso mediante el cual el ojo capta los estímulos lumínicos delexterior mediante la pupila ( abertura en el centro del iris ), la cual se contrae en los excesosde luz y se dilata cuando recibe poca luz. Una vez que la luz cruza la pupila, llega hasta elcristalino, el cual funciona como una lente la que se aplana ( visión lejana ) o se acomba (visión cercana ) para enfocar los objetos a la zona de mayor sensibilidad ( fovea ) ubicadaen la retina la cual contiene conos y bastones.

Al llegar la luz hasta los bastones, estos reaccionan químicamente decolorándose; encada decoloración, son despedidas pequeñas cantidades de energía eléctrica, la cual es


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tomada por el nervio óptico y transportada a diversas secciones de la zona occipital delcerebro, en donde dicha energía es concebida como una idea conciente.

Así pues, el proceso visual es un proceso de transformación de la energía lumínica enenergía eléctrica de los estímulos nerviosos. Antes de proseguir con la explicación de cada

una de las partes constitutivas del ojo, así como algunas de los factores que influyen en el proceso visual, presentamos un resumen esquemático.

A continuación procedemos a la explicación del ojo y sus partes, así como los factoresde incidencia en el proceso visual.

EL OJO HUMANO

El ojo humano llamado globo ocular, es una estructura esférica de aproximadamente 2.5cm. De diámetro con un marcado abombamiento sobre su superficie delantera.

El órgano que efectúa el proceso de la visión es el cerebro, la función del ojo es traducirlas vibraciones electromagnéticas de la luz en un determinado tipo de impulsos nerviososque se transmiten al cerebro.


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LA CORNEA

Es una membrana resistente, compuesta por cinco capas a través de la cual la luz penetrael interior del ojo.

Por la parte posterior hay una cámara llena de fluido claro y húmedo ( El humor acuoso

) que separa la cornea del lente cristalino.

LENTE

Es una esfera aplanada constituida por un gran numero de fibras transparentes dispuestasen capas. Esta conectada con el músculo ciliar, que tiene forma de anillo y lo rodeamediante unos ligamentos.

El músculo ciliar y los tejidos circundantes forman parte del cuerpo ciliar y estaestructura aplana o redondea la lente, cambiando su longitud focal.

IRIS

Es una estructura pigmentada suspendida entre la cornea y el cristalino y tiene unaabertura circular en el centro en el cual se encuentra la pupila.

PUPILA

La pupila depende de un músculo que rodea sus bordes, aumentando o disminuyendocuando se contrae o se relaja controlando la cantidad de luz que entra en el ojo.

RETINA

Es una capa compleja compuesta sobre todo por células nerviosas.Las células receptoras sensibles a la luz se encuentran en superficie exterior de tras de

tejido pigmentado estas células tienen forma de conos y bastones y están ordenadas comolos fósforos de una caja. Situada detrás de la pupila.

La retina tiene una pequeña mancha de color amarillo ( macula lutea ); en su centro seencuentra la fovea central, la zona del ojo con mayor agudeza visual.

Como ya hemos mencionado, al entrar el nervio óptico al interior del globo ocular,dicho nervio se ramifica cubriendo la superficie interna con terminaciones nerviosas océlulas fotosensibles llamadas conos y bastones, los cuales tienen funciones distintas yespecificas que más adelante serán explicadas.

Tanto conos como bastones están rellenos de una sustancia conocida como púrpuraretiniana ( rodopsina ) y la cual sufre transformaciones fotoquímicas ( decoloración ) alrecibir la energía lumínica, en cada transformación o decoloración de la púrpura retinianase despiden pequeñas cantidades de energía eléctrica, la cual será conducida por el nervioóptico hasta la zona occipital del cerebro.


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El siguiente esquema intenta representar el desglose desde la retina hasta los conos y bastones.

RETINA( Ramificación del nervio óptico )

CONOS( Relleno de púrpuraretiniana)

BASTONES( Relleno De púrpuraretiniana )

VISION FOTOPICA( 3 cd/m2 )

-Visión a color-Visión cercana-Visión detallada-Visión con altailuminación

VISION MESOPICA( conos + bastones )

Se desarrolla en losniveles intermedios deiluminación y brillo.

( .25 – 3 cd/m2 )

VISIONESCOTOPICA

( .25 cd/m2 )-Visión en Bco.-Ngo.-Visión lejana-Visión general-Visión con bajailuminación-Visión periférica

Los conos estándispuestos comomosaicos en la zona dela fovea o manchaamarilla, son pocosensibles a la luz.

Los bastones estándispersos en la fovea yen toda la retina, soncélulas muy sensibles ala luz.


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FOVEA

La capa sensorial de la fovea se compone solo de células con forma de conos , en elentorno de ella se encuentran células con forma de bastones sensibles, las células con formade cono se vuelven más escasas y en los bordes exteriores de la retina existen las célulascon forma de bastones, si nos alejamos del área sensible, las células con forma de cono sevuelven más escasas y en los bordes exteriores de la retina solo existen las células conforma de bastones.

NERVIO OPTICO

El nervio óptico entra en el globo ocular por debajo y algo inclinado hacia el lado internode la fovea central, originando en la retina una pequeña mancha redonda llamada discoóptico.Esta estructura forma el punto ciego del ojo ya que carece de células sensibles a la luz.


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ADAPTACIÓN

( Tiempo que tarda el ojo en adaptarse a un nivel de iluminación)

La adaptación es un proceso durante el cual, el ojo cambia su grado de sensibilidadregulando la cantidad de luz que llega a la pupila, ya que esta se dilata si la cantidad de brillo es pequeña y se contrae si la cantidad de brillo es mayor .

DESLUMBRAMIENTO

Hay dos tipos de deslumbramiento, el Directo y el Indirecto.El directo es cuando existe un cambio brusco de alta iluminación a una mas baja.El indirecto es cuando existe un cambio brusco de baja iluminación a una mas alta.

ACOMODACIÓNEl enfoque del ojo se lleva a cabo debido a que la lente del cristalino se aplana o

redondea; este proceso se llama acomodación. En un ojo normal no es necesaria laacomodación para ver los objetos distantes, pues se enfocan en la retina cuando la lenteestá aplanada gracias al ligamento suspensorio. Para ver los objetos más cercanos, elmúsculo ciliar se contrae y por relajación del ligamento suspensorio, la lente se redondeade forma progresiva. Un niño puede ver con claridad a una distancia tan corta como 6,3 cm.Al aumentar la edad del individuo, las lentes se van endureciendo poco a poco y la visióncercana disminuye hasta unos límites de unos 15 cm a los 30 años y 40 cm a los 50 años.En los últimos años de vida, la mayoría de los seres humanos pierden la capacidad de

acomodar sus ojos a las distancias cortas. Esta condición, llamada presbiopía, se puedecorregir utilizando unas lentes convexas especiales.

FACTORES OBJETIVOS DE LA VISION

Los factores trabajan mediante de contrastes de luz y de sombras, de lo cercano y lolejano, de lo recto y lo curvo, de lo grande y lo pequeño, de lo hondo y lo superficial, etc.

Por lo cual podemos considerar algunos factores que exageran o atenúan dichoscontrastes.

CONTRASTE

Es la relación que existe entre el color de un objeto y el color del fondo que lo contiene,y existen dos tipos de contrastes, Directo e Inverso.

El directo es cuando predomina el color de objeto y el inverso es cuando predomina elcolor del fondo.


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Como ejemplo tenemos que en comparación cuanto más claro sean los colores, másintenso será el negro que percibamos, así el negro es mas negro en contraste con el blanco.Pero si en caso contrario comparamos el color negro con otro oscuro vemos que el negro pierde intensidad.

SENSIBILIDAD DE CONTRASTE

Es el rango de capacidad para diferenciar los objetos de otros en base a su forma y a su color.

TAMAÑO Y FORMA

Es común que nos sea más fácil distinguir objetos grandes que objetos pequeños.

Según el cuadro fotométrico una persona que distingue letras que apenas se distinguen adistancias de (2.5, 5 y 7.5 mts.), a una distancia de 5 mts. Se dice que su visión es de 20/20y una persona que la distingue a una distancia de 7.5 mts. Se dice que su visión es de 20/30.

INERCIA VISUAL

Es cuando la sensación luminosa en el ojo no desaparece instantáneamente, es decir unaimagen queda fija en el ojo por espacio de algunas centésimas de segundo para serasimilada.

TIEMPO

El ojo humano únicamente necesita unas fracciones de segundo para fijar y asimilar unaimagen.

AGUDEZA VISUAL

Es la capacidad que tiene un individuo de distinguir los objetos detalladamente queestán muy cerca entre sí.

La máxima agudeza visual se logra con luz brillante, cuando cae en la fovea. , es decir,

la agudeza visual interrelaciona tres fases:

Capacidad visual del individuo Tiempo de observación Calidad de luz


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La relación de la capacidad visual y la calidad de luz esta representada mediante lascurvas de sensibilidad visual, las cuales a continuación se representan.

En donde la máxima capacidad visual

medida en la curva de la visiónfotópica, la podemos encontraraproximadamente en los 554 NM de lalongitud de onda (λ)

CAMPO VISUAL

Por campo visual podemos entender la zona en la cual el ojo es capaz de captar losestímulos visuales y por lo general se describe por los ángulos definidos en los sentidosvertical y horizontal. Semanera más simplificada presentamos los esquemas de losdiferentes campos visuales.


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FUENTES DE LUZARTIFICIAL


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FUENTES DE LUZ ARTIFICIAL.

La primera lámpara parece haber sido construida por Thomas A. Edison en 1879. Elfilamento era de papel carbonizado. Después se utilizaron los de fibra de bambúcarbonizada, que mas tarde fueron mejoradas con un recubrimiento de hidrocarburos.

En 1893 se descubrió el procedimiento para hacer filamentos celulósicos partiendode algodón absorbente disuelto en cloruro de zinc.En 1905 aparece en el mercado la lampara de filamento de carbón metalizado.

También en este mismo año aparece en Europa la lampara de osmio.La lampara de tántalo - metal dúctil - aparece en el mercado entre los años de 1906

y 1913.

La lampara de tungsteno apareció aproximadamente en el año de 1907. El filamento séhacia mezclando polvo muy fino de tungsteno con un aglomerante formando una pasta,haciendo pasar la pasta por un molde a fin de formar un hilo. Con el hilo se formaban bucles en forma de horquilla y se hacían pasar por un proceso para eliminar el aglomerante.

Varios de estos bucles se montaban en serie en la ampolla con el objeto de lograr lanecesaria resistencia eléctrica.

En 1913 las investigaciones de Langmuir permitieron aumentar en gran medida elrendimiento de la lampara mediante el uso de un gas inerte en la ampolla


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PRINCIPIO DE INCANDESCENCIA

En un bulbo sellado al vacío o llenado con gases, la corriente eléctrica pasa a travésde un alambre de tungsteno para llegar a la incandescencia. Además de calor, el alambre de

tungsteno emite luz, pero esta es solo el 5 % de la energía total. A medida que latemperatura crece, la cantidad de luz y la temperatura de color aumentan. Sin embargo eltiempo de vida de la lampara se reduce dado que el material del filamento se desgasta masrápidamente a altas temperaturas.


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LAMPARAS INCANDESCENTES.

Este tipo de lamparas se componen de un filamento de alambre que va colocado enun montaje adecuado y encerrado en un bulbo de vidrio relleno de gas o al vacío. Alconectarse la lampara a un circuito eléctrico, la corriente que pasa por el alambre del

filamento tiene que superar su resistencia y la energía consumida calienta el filamento al punto de incandescencia.


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DISEÑO DE FILAMENTOS

Los filamentos se fabrican en varias formas para distintos usos. El largo, diámetro yforma de un filamento se determinan mediante cuidadosa consideración de su uso, potenciay duración deseada.

Arrollando el alambre en forma de espiral disminuye las perdidas por calor y aumenta

su eficacia. El tipo de doble espiral da por resultado una concentración mayor de calor, locual aumenta como en un 10 % la eficiencia de una lámpara de 60 watts.


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FORMAS DE LOS BULBOS

Los bulbos de las lámparas incandescentes pueden ser: claros, esmerilados interiormente,revestidos de Sílice, coloreados claros y coloreados difusos. Son normalmente de

borosilicato y para las halógenas son de vidrio soplado y en su interior alojan al filamentoutiliza de cuarzo para soportar las altas temperaturas.

La designación de un bulbo consiste de una letra (s) indicando la forma y figura (s),que indica aproximadamente el diámetro en octavo de pulgadas. Los bulbos son medidos através de su diámetro en octavos de pulgada.


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TIPOS DE BASES.

Las bases de una lámpara incandescente desempañan dos funciones importantes: la primera consiste en sujetar firmemente la lámpara en el portalámparas y segundo, conducela electricidad desde el circuito hasta los hilos de conexión de la lámpara.

Generalmente se utilizan de roscado, pocas veces el de bayoneta o swam, y en menorgrado de foco fijo, con terminales de cable, etc. El casquillo se une a la lámpara con unaresina artificial.

CARACTERISTICAS GENERALES.

* Potencia 15 - 1500 watts. * $Adquisición Muy bajo.* Vida 2000 horas. * $ Útil Muy alto* Eficiencia 7 - 14 Lm / watt. * Dimensiones Miniatura

* F. D. D. .85 * I. R. C. Medio - bueno.* Producción calor Alta.* Tono de luz Amarillo-

rojizo claro. * Luminancia Alta.* Encendido Instantáneo. * Aplicaciones Domestica,* Equipo Aux. No requiere * Posición Universal.


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LAMPARAS DE TUNGSTENO – HALOGENO.

Están formadas por:

•

Un filamento de alambre de tungsteno,• Un bulbo sellado que contiene gas inerte o vacío y protege al filamento de la

oxidación,•

Una base que sirve de soporte mecánico y a la vez provee la conexión eléctrica.

Tienen las siguientes características:

• Mantienen su rendimiento lumínico inicial durante toda su vida.• El bulbo no se ennegrece y permanece limpio hasta quedar fuera de operación.•

Mayor duración sin decremento del rendimiento lumínico.• Duplican la duración de las incandescentes de igual potencia.• Son mas compactas que las lámparas incandescentes.


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CICLO HALOGENO.

Este tipo de lámparas trabaja con el llamado ciclo halógeno que consiste en que elhalógeno impide que el tungsteno vaporizado sea depositado en la pared interior del bulbomediante la combinación del halógeno con el tungsteno. Cuando estos compuestos

gaseosos mezclados se desplazan al filamento que se encuentra en estado deincandescencia, el tungsteno es redepositado sobre el filamento. Los compuestos dehalógeno quedan libres al separarse para seguir con este proceso.

DISEÑO DEL FILAMENTO

Tienen diferentes formas según los usos y se identifican con una clave compuesta dedos partes: La primera indica que el filamento es un en forma de espiral (c) o doble espiral

(cc). La segunda, es un numero arbitrario que identifica la forma del filamento.


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TIPOS DE BULBOS.

Se fabrican únicamente en bulbo tubular y en bulbo tipo P. A. R. ( Reflector

Parabólico Aluminizado).

Las formas de los bulbos se identifican por medio de una letra o letras que describenla forma básica, y numero que se refiere al diámetro máximo del bulbo en octavos de pulgada.

TIPOS DE BASES.

La mayoría de las bases para este tipo de lámparas también se usan en las lámparasincandescentes, pero hay algunas que son especificas de las lámparas de tungsteno –halógeno como lo son las R. S. C. ( Simple Contacto Embutido).

VIDA DE LA LAMPARA.

Su duración dependerá de la rapidez con la cual el tungsteno del filamento seevapore, así que las horas útiles dependen de la temperatura de trabajo.


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CARACTERÍSTICAS GENERALES.

* Potencia 150, 300, 500, 1000, $ Adquisición Medio.1500 Watts.

* Vida 2000 horas. $ Útil. Muy alto.

* Eficiencia 20 – 30 lm/watt. Dimensiones Pequeñas.* F. D. D. .85 Producción de Muy Alta* I. R. C. Bueno – Muy bueno calor.* Tono luz Amarillo – Rojizo Claro. Luminancia Muy Alta.* Encendido Instantáneo. Aplicaciones Filmación,* Equipo Aux. No requiere. Deportiva,* Posición Horizontal. Monumentos,

DICROICAS.

Las lámparas halógenas son de la familia de alta tecnología de las incandescentes,dentro de la familia de los halógenos encapsulados encontramos a las lámparas dicroicas.

Las lámparas dicroicas tienen una característica especial, tiene un recubrimiento enel bulbo reflector que le da el nombre de dicroica, este recubrimiento disminuye la emisiónde calor hacia el área iluminada disipándolo hacia la parte posterior del bulbo.


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Otras características son que su voltaje de operación es de 12 volt por tal motivo se

requiere de un transformador que proporcione dicho voltaje. Este transformador vainstalado en conjunto con un luminario especial el cual se puede encontrar en diferentesformas, tamaños y colores lo que permite tener una gran variabilidad en diseños para la

instalación de estas lámparas. También las hay en voltaje nominal, sus dimensiones songeneralmente pequeñas con una longitud de 35 a 45 mm.

Estas lámparas se utilizan para iluminación de joyerías, tiendas departamentales,mueblerías, museos, galerías y todo tipo de exhibición especial en que se requiera acentuarla iluminación de un objeto.

La luz que proporciona inicialmente esta lámpara es blanca teniendo un índice derendimiento cromático (IRC) del 65 al 70 %. La luz que proporciona después de las 100horas de vida se torna amarillenta.

CARACTERISTICAS GENERALES

* Potencia 35, 50, 75 watts. $Adquisición Medio.* Vida 5000 horas. $Útil. Muy Alto.* Eficiencia 20 – 30 lm/w. Dimensiones Miniatura.* F. D. D. .85 Producción Alta.* I. R. C. Bueno – Muy Bueno. de calor.* Tono de luz Blanco – Amarillento claro. Luminancia Alta.* Encendido Instantáneo. Aplicaciones Museos,* Equipo Aux. Balastra (solo en 12 v). Galerías,* Posición Universal. Comercios,

Decoración.


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I N C A N D E C E N T E S

TIPO

CARACTERÍS

TICAS

DOMÉSTICAS HALÓGENAS DICRÓICAS

LUZ MEZCLAO MIXTA

POTENCIA: 14-1500 W 500,1000,1500 W 35,50,75 W 160-1000 W

VIDA (HRS): 1,000-2,000 1,000-2,000 1,000-2,000 6,000

EFICIENCIA: 7% 14 Lm/W 20-30 % 8% 10 Lm/WF.D.D.

(factor dedepreciación)

0,85 0,85 0,85 0,85

I.R.C. Índice

rendimientoscromáticos

TONO: AMARILLO-ROJOBLANCO-

AMARILLO AMARILLOCLARO

BLANCOCORREGIDO

ENCENDIDO: INSTANTANEO INSTANTANEO INSTANTANEO INSTANTANEO

EQUIPO AUX: NO NO SOLA BAJOVOLT.

NO

POSICIÓN: UNIVERSAL HORIZONTAL UNIVERSAL RESTRINGIDA $

ADQUISICIÓ N:

BAJO ALTO ALTO MEDIO ALTO

$UTILIZACIÓN

:

DIMENSIONE

S:

PEQUEÑAS PEQUEÑAS MINIATURA PEQUEÑA-

MEDIA

PROD. DECALOR:

ALTA PROD. MUY ALTAPROD.

BAJA PROD. MEDIO-ALTO

LUMINANCIA:

ALTA MUY ALTA MEDIA MEDIA


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PRINCIPIO DE DESCARGA

Se encierra un gas (neón, argón, nitrógeno, etc. ), en un bulbo tubular en cuyo interior existeuna presión adecuada, en los 2 extremos del tubo existen 2 piezas metálicas llamadas electrodos,

en el cual se le aplica corriente continua, llamándole ánodo al polo positivo y cátodo al polonegativo.El paso de la corriente eléctrica a través de los electrodos provocan que se ionicen algunosátomos de gas contenidos en el bulbo.Los electrones viajan a altas velocidades, de un electrodo hacia el otro, estableciendo unadescarga eléctrica o arco a través del gas, los electrones bombardean a los átomos de mercurio ode sodio, provocando que estos emitan rayos ultra violeta.Existe una capa delgada de fósforo que cubre el interior del tubo y que a demás determina elcolor de la luz producida; cuando los rayos ultravioleta golpean la capa, esta activa lafluorescencia, produciendo luz visible.

LAMPARA FLUORESCENTE

Principio de funcionamiento

La lámpara fluorescente esa una fuente de descarga eléctrica que hace uso de la energíaultravioleta generada a una alta eficiencia por un vapor de mercurio en un gas inerte a baja presión para activar un recubrimiento de material fluorescente (fósforo) depositado sobre lasuperficie interna del bulbo tubular. El fósforo simplemente actúa como transformador paraconvertir la luz ultravioleta invisible en luz


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Potencia 7 –215 wattsVida 6000 - 20000 hrs

n 60 -100 lm/wattsF.D.D .85IRC Bueno –muy bueno- optimo

Tono de luz Blanco :LD, BF, BC BCE DLEncendido Instantáneo retardado

Equipo auxiliar Balastra, arrancador (algunas)Posición de funcionamiento Universal

Costo de adquisición Medio -

Costo útil Medio - bajodimensiones Miniatura - grandeProducción de calor Baja

luminancia Bajaaplicaciones Domestica comercial institucional oficinas hospitales

escuelas

LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Principio de funcionamiento

La luz se produce al paso de una corriente eléctrica a través de un vapor o gas bajo presión, senecesita de un balastro adecuado para ajustar el voltaje de distribución del circuito, controlar lacorriente durante su funcionamiento y controlar el voltaje que requiere para encender.El voltaje de arranque que proporciona el balastro es aplicado a través del espacio entre loselectrodos de operación y a través del pequeño espacio entre el electrodo de operación y el dearranque. Esto hace que ionice el gas argón en el espacio que existe entre el electrodo de arranquey de operación. Cuando hay suficiente argón ionizado y vapor de mercurio, distribuido ambos alo largo del tubo de arco, se establece una descarga entre los electrodos de operación, estovaporiza mas mercurio y provoca un calentamiento en la lampara hasta alcanzar condicionesestables.

Los iones y electrones que componen el flujo de la corriente ( o "descarga del arco"), se ponenen movimiento a velocidades muy elevadas a lo largo de los 2 electrodos de operación, esto hacecambiar ligeramente su estructura atómica. La luz se produce de la energía emitida por losátomos afectados, a medida que vuelven nuevamente a su estructura normal.


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Potencia 100-1000 wattsVida 24000 hrs

n 40-65 lm/wattsF.D.D .75-.90IRC Bueno

Tono de luz Blanco de lujoEncendido Retardado (2 - 5 min. )

Equipo auxiliar Balastra

Posición de funcionamiento UniversalCosto de adquisición Medio -alto

Costo útil Altodimensiones Mediana

Producción de calor Media - bajaluminancia Mediaaplicaciones Alumbrado publico industria bodegas estacionamientos


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LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESION

Teoría de operación de la lampa de sodio

El principal elemento de radiación en el tubo de arco de la lámpara es el sodio. Sin embargo,

contiene mercurio como gas corrector del color y adicionalmente, para controlar el voltaje,también contiene xenón para facilitar la ignición inicial.Para su ignición la lampara requiere voltaje extremadamente altos.La función de arranque se logra por medio de un circuito eléctrico (ignitor) que trabaja enconjunto con los componentes magnéticos del balastro. El ignitor provee un corto pulso de altovoltaje en cada ciclo o mitad del ciclo del voltaje de alimentación. El pulso tiene suficienteamplitud y duración para ionizar el gas xenón y de esta forma inicia la secuencia de arranque dela lampara.

Teoría de operación de la lámpara de mercurio

Esta lampara esta diseñada específicamente para operar con balastro para lamparas de vapor demercurio.La lámpara de mercurio no requiere de un circuito electrónico para el arranque (ingiero).Contiene una mezcla de gases raros, lo cual opera en conjunto con un arillo auxiliar que seencuentra alrededor del tubo de arco. Este componente asegura el arranque de la lampara.Cuando el potencial se aplica la ionización se efectúa entre el arillo auxiliar de arranque y elelectrodo más cercano.


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Potencia 55 -1000 watts

Vida 24000 hrsn 60 - 140 lm/watts

F.D.D .90IRC Discreto- nulo

Tono de luz Amarillo claroEncendido Retardado (2 - 5 min)

Equipo auxiliar BalastraPosición de funcionamiento Universal

Costo de adquisición Medio -altoCosto útil Bajo

dimensiones Mediana - pequeñaProducción de calor Media - alta

luminancia Alta - mediaaplicaciones Alumbrado publico plazas jardines industria bodegas

estacionamientos zonas neblinosas

LAMPARAS CON ADITIVOS METALICO

Principio de funcionamientoLos yoduros adicionados en estas lámparas tienen el punto de ebullición considerables mas

alto que la temperatura de las paredes del tubo de arco; algunos de los materiales permanecencondensados en estado sólido, las cantidades de yoduros metálicos vaporizados se rigen por latemperatura del punto mas frío de la superficie interior del tubo de arco.Cuando se le aplica voltaje a la lámpara, se inicia la ionización en el espacio existente entre elelectrodo de arranque y el electrodo de operación adyacente. Debido a la presencia de yoduros

metálicos el voltaje requerido para la ionización es mucho mas alto.Una vez que se estableció el arco la lampara empieza a calentarse. Conforme la temperatura se vaincrementando, los aditivos metálicos van integrándose al flujo del arco, produciendo suradiación característica.Cuando la lampara ha logrado su estabilización y los aditivos metálicos se encuentran en el arcoen concentraciones apropiadas, sus efectos se notan claramente.


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Potencia 70 - 1500 watts

Vida 3000 - 20000 hrsn 70 -120 lm/wattsF.D.D .70 - .95IRC Excelente

Tono de luz Blanco de lujoEncendido Retardado (2 - 5 min)

Equipo auxiliar BalastraPosición de

funcionamientoCondicionada ala potencia

Costo de adquisición Medio -altoCosto útil Bajo - medio

dimensiones Mediana - pequeñaProducción de calor Media - alta

luminancia Muy altaaplicaciones Industria, bodegas, alumbrado publico, comercios


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LUMINARIOS


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LUMINARIAS

En las instalaciones de iluminación, el criterio fundamental que debe cumplirse esla distribución de la luz en el área específica.

Tal distribución de flujo se hace por lo general con la ayuda de sistemas ópticos conocidoscomo luminarias, los cuales normalmente acompañan a las lámparas en cualquier tipo deinstalación luminotécnica.A pesar de la idea generalizada de que las luminarias incrementan el flujo luminoso o laintensidad luminosa de las lámparas, esto es falso.Lo que en realidad ocurre es un control echo por el sistema óptico sobre el flujo de lalámpara.Mas claramente diremos que si se aumenta la intensidad luminosa en una direccióndeterminada, en otra dirección la estaremos disminuyendo.Por ejemplo, podemos intensificar la iluminación en un punto central, mientras que en laszonas laterales la disminuimos.

La única forma de redistribuir el flujo luminoso emitido por la lámpara, es utilizandodiversas variedades de lentes y espejos, esto nos da la oportunidad de ampliarlo oconcentrarlo para cubrir diferentes zonas del local, conforme a los requerimientosimpuestos por el proyecto de iluminación.El cambiar la distribución del flujo nos ofrece la oportunidad de controlar no solo el tamañodel área iluminada, sino la disminución o aumento del nivel de iluminación según laactividad realizada.

REQUISITOS FUNDAMENTALES DE LOS LUMINARIOS

La característica fundamental de las luminarias, tal como hemos visto, es la de distribución

del flujo luminoso emitido por la lámpara, sin embargo existen algunos requisitos tambiénimportantes con los cuales las luminarias deben cumplir; a continuación enumeramosalgunos de ellos:

1. Servir de soporte y conexión eléctrica de la lámpara.2.

Proteger la lámpara contra agentes químicos, mecánicos y atmosféricos.3. Evitar o proteger contra el deslumbramiento.4. Ser de fácil instalación y mantenimiento.5.

Evitar el calentamiento excesivo de la lámpara.6. Ser acorde a la arquitectura del edificio o espacio a iluminar.

Así pues, las luminarias cumplen por lo general con los requisitos anteriormentemencionados, pero además satisfacen diversas exigencias de acuerdo a su clasificación y allugar en que sean instaladas.

Entendemos que el intentar hacer una clasificación en donde se engloben todos los tipos deluminarias conforme a sus diferentes características podría llevarnos a un gran numero de posibilidades los cuales serian tema de otro libro debido a lo extenso que esto resultaría. Sinembargo consideramos de suma importancia, a pesar de nuestra limitación, presentar lasclasificaciones mas conocidas o que caracterizan mas claramente a las luminarias.


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CLASIFICACIÓN DE LUMINARIAS PARA ILUMINACIÓN INTERNA

I. Por su principio óptico de funcionamiento.II.

Por la distribución del flujo respecto a la horizontal.III. Por la distribución de la componente directa.

IV.

Por su protección eléctrica.V.

Por la protección contra polvo-liquido-mecánica.VI. Por zonas peligrosas.

I. Por su principio óptico de funcionamiento:

- Reflectores: dispositivo de iluminación usado para dirigir el flujo luminoso desde unafuente hasta una superficie determinada, basándose en el proceso óptico de reflexión.

Entre las utilizaciones mas comúnmente dadas a los reflectores, se encuentra la iluminacióndirecta y localizada, iluminación de alto contraste, producción de sombras duras, etc.

- Proyectores: unidad de iluminación formada por espejos o lentes y dotada de una grancavidad que ayuda en la concentración del haz luminoso en un ángulo sólido o área predeterminada, consiguiéndose un alto valor de intensidad lumínica como camposnormales de aplicación para los proyectores, nos encontramos con las actividadesdeportivas, artísticas, de monumentos, etc.

La NEMA ha clasificado a los proyectores de acuerdo a la apertura de su haz luminoso,tanto horizontal como verticalmente. A continuación presentamos dicha clasificación:

ABERTURA DEL HAZ TIPO NEMA

- 10 hasta 18 1- 18 hasta 29 2- 29 hasta 46 3- 46 hasta 70 4- 70 hasta 100 5- 100 hasta 130 6- 130 y más 7

En el caso de que el proyector tenga aperturas vertical y horizontal diferentes, deberánaparecer dos tipos NEMA para el mismo proyector; el primero será de la abertura vertical yel segundo de la horizontal.

- Refractores: dispositivo de iluminación para redirigir el flujo luminoso emitido por unafuente, utilizando principalmente la refracción de la luz.


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En los refractores existen dos características que los hacen muy valiosos en su utilización;su orientación ( de la fuente luminosa) predeterminada, y su gran capacidad deredistribución del flujo luminoso. Además debemos siempre tener en cuenta ladisminución de luminancia que los refractores proporcionan.Sus principales aplicaciones las tenemos en faros, edificios públicos y comerciales, etc.

- Difusores: dispositivo empleado para redirigir o dispersar el flujo luminoso emitido poruna fuente, dicha redistribución lumínica es hecha principalmente mediante el proceso dedifusión-transmisión.

Su parte principal es precisamente la pantalla difusora, la cual puede ser de vidrio opalinoesmerilado (de 10-20% de absorción), o de un material plástico (30-40% de absorción),cuya función principal es eliminar luminancia y ampliar la zona iluminada, lo cual crea unailuminación muy suave.

II. Por su distribución respecto a la horizontal:

Las luminarias también se clasifican de acuerdo a la cantidad de flujo distribuido haciaarriba o hacia abajo con respecto de su eje horizontal. Sin mas preámbulo se presenta estaclasificación:

- Directa: tipo de luminaria que emite del 90-100% de flujo hacia abajo y del 0-10% deflujo hacia arriba con respecto del eje horizontal.

- Semidirecta: tipo de luminaria que emite del 60-90% de flujo hacia abajo y del 10-40%de flujo hacia arriba con respecto al eje horizontal.

- Directa-Indirecta: tipo de luminaria que emite del 40-60% de flujo hacia abajo y del 60-40% del flujo hacia arriba con respecto al eje horizontal.

- General Difusa: tipo de luminaria que emite del 40-60% de flujo hacia arriba y del 40-60% del flujo hacia abajo con respecto al eje horizontal, difiere de la anterior solo en lo quetoca a su curva fotométrica.

- Semiindirecta: tipo de luminaria que emite del 60-90% de flujo hacia arriba, y del 10-40%de flujo hacia abajo con respecto del eje horizontal.

- Indirecta: tipo de luminaria que emite del 90-100% de flujo hacia arriba, y del 0-10% de flujo hacia abajo con respecto del eje horizontal.


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III. Por la distribución de la componente directa:

De entre las clasificaciones hechas para las luminarias, sobresale la realizada en EUA

basándose en la distribución de la componente directa lumínica, por su sencillez y granutilidad para el proyectista de instalaciones de iluminación.

Es pertinente observar la tabla aclaratoria a dicha clasificación:

CLASE DE LUMINARIA RELACIONESPACIO/ALTURA

muy concentradora hasta .5concentradora de .5 a .7dispersión media de .7 a 1.0dispersión normal de 1.0 a 1.5gran dispersión mas de 1.5

Como nota importante para comprender la anterior tabla, diremos que por “espacio” seentiende la separación permisible entre luminarias (de luminaria a luminaria), por “altura”comprendemos a la altura de montaje o instalación de la luminaria, es decir, la distanciaentre la luminaria y el plano de trabajo.

Las luminarias tienen la capacidad de abarcar diferentes zonas de iluminación, debido a laforma geométrica propia de cada equipo luminotécnico.

IV. Por su protección eléctrica:

Para poder explicar la clasificación de luminarias hecha sobre la base de la proteccióneléctrica contra los contactos directos, debemos aislamiento de equipo eléctrico y losvalores de tensión de alimentación.

Cabe aclarar que la presente clasificación es de uso común en Europa, pero poco frecuenteen América.

Dicho lo anterior, procedemos a exponer los tipos de aislamiento y tensión de alimentación.

- Aislamiento normal: es el necesario para asegurar el funcionamiento normal delaparato y la protección contra tensiones de contacto.

- Aislamiento doble: un aislamiento normal y uno suplementario.


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-

Aislamiento reforzado: un aislamiento normal mejorado para que asegure el mismogrado de protección que el aislamiento doble contra los contactos eléctricos.

Tensiones de alimentación

Clase 0: 50 volt (alternos)75 volt (continuos)Clase I: 50 volt (alternos)

75 volt (continuos)Clase II: 50-1000 volt (alternos)

75-1500 volt (continuos)

Una vez mencionado lo anterior con respecto al aislamiento y tensión de alimentación, es pertinente presentar la clasificación de luminarias de acuerdo a la protección eléctricaofrecida.

-

Luminaria clase 0: Luminaria con aislamiento normal, pero sin toma de tierra niaislamiento de conjunto doble o reforzado

- Luminaria clase I: Luminaria que cuenta por lo menos con un aislamiento normal deconjunto y dotada con terminal para puesta a tierra, ya sea con cable flexible omanguera.

-

Luminaria clase II: Luminaria con doble aislamiento o aislamiento reforzado deconjunto, sin toma de tierra.

-

Luminaria clase III: Luminaria con diseño especial para conexión de circuitos demuy baja tensión, sin otros circuitos internos o externos que operen a otrastensiones distintas de las mencionadas.

V. Por su protección contra polvo-liquido-mecánica:

La clasificación se realiza en base de tres dígitos los cuales determinan el tipo de protección, por ejemplo IP 535


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Con relación de la protección contra polvo-líquidos tenemos:


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VI. Por zonas peligrosas:

Una de las clasificaciones especiales de las luminarias es la que se refiere a su aplicación enzonas peligrosas. Por lo general en esta clasificación hablamos de dos tipos de luminarias: a

prueba de explosión, y de seguridad incrementada.Antes de pasar a explicar estos tipos de luminarias, debemos conocer lo que se entiende porzona o lugar peligroso; por zona peligrosa comprendemos aquel lugar donde existe o puedeexistir la posibilidad de explosión debido a la composición de la atmósfera del lugar, la cual puede contener polvos, vapores o líquidos altamente inflamables.

De acuerdo al riesgo de explosión, existe una clasificación expuesta por la “NEC”(National Electric Code) y que a continuación reproducimos:

Clase 1 División 1

Esta clasificación se refiere a los lugares en los cuales:

a) Existan concentraciones peligrosas y grandes de gases o vapores inflamables demanera constante, intermitente o periódicamente en las condiciones normales deoperación.

b) Pueden existir concentraciones peligrosas de tales gases o vapores de manerafrecuente a causa de operaciones de mantenimiento, reparación o escape.

c) Existan colapsos o fallas de operación del equipo o proceso en los que se manejan poderosas concentraciones de gases o vapores inflamables, o también la suspensiónsimultánea del equipo eléctrico.

Clase 1 División 2

Esta clasificación se refiere a los locales en los cuales:

a) Se manejan, procesan o usan líquidos volátiles inflamables o gases inflamables, pero estos líquidos o gases inflamables, estarán confinados en tanques o enrecipientes, de los cuales solo podrán fugarse en caso de ruptura por accidente oexplosión de dichos recipientes o sistemas.

b) La concentración de volúmenes peligrosos de gases o vapores se evita por medio deventilación o extracción adecuada pero que pudiera existir el caso defuncionamiento anormal del sistema de ventilación.

c)

Se encuentra adyacente a un local clase 1 división 1, del cual pudiera comunicarseuna concentración peligrosa de gases inflamables, a menos que tal comunicación pudiera evitarse por medio de una presión positiva de aire limpio y la operaciónefectiva y sin fallas del equipo de ventilación.


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Clase 2 Division 1

Esta clasificación se refiere a los locales en que:

a) Existan polvos combustibles suspendidos en el aire continuamente, intermitente o

periódicamente bajo condiciones normales de operación en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o combustibles. b) La acumulación de polvos combustibles pueda ser provocada por fallas de

operación del equipo o maquinaria, y además pueda provocar una fuente de ignicióna trabes de fallas simultaneas en el equipo eléctrico.

c)

Puedan estar presentes en la atmósfera polvos combustibles de una naturalezaconductiva eléctricamente.

Clase 2 División 2

Esta clasificación se refiere a los locales en los cuales el polvo combustible no seencuentra normalmente suspendido en el aire o no sea plausible que por la operaciónnormal del equipo, este sea arrojado a la atmósfera en cantidades suficientes comopara producir mezclas combustibles o explosivas, pero:

a) Los sedimentos o polvos acumulados puedan ser suficientes para interferir con ladisipación adecuada de calor de los aparatos eléctricos.

b) Los depósitos o acumulaciones de polvos puedan encenderse por medio de un arcoo chispazo del equipo eléctrico.

Clase 3 División 1

Esta clasificación se refiere a locales en los cuales exista la presencia de fibras opequeños sólidos de fácil ignición, pero los cuales no se encuentren suspendidos en elaire en cantidad suficiente para crear ambientes inflamables:

a) Locales en los cuales son manejados, manufacturados o usados fibras de fácilignición, o materiales combustibles volátiles.

Clase 3 División 2

Para locales en los que se almacenan o manejen ( excepto en procesos demanufactura) fibras o materiales de fácil ignición.

Una vez conocida la clasificación de los lugares peligrosos hecha por la NEC, puede pasara explicar los tipos de luminarias para dichos lugares:

- Luminarias resistentes a la presión: este tipo de luminarias son de construcciónrobusta (por lo general de acero o hierro y cristal duro), ya que deben ser capaces desoportar explosiones internas con el fin de impedir la ignición en ambientesconsiderados como explosivos.

Su representación por acuerdo internacional es: Exd.


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-

Luminarias de seguridad incrementada: este tipo de luminaria esta dotada de unsistema de respiración restringida reduciendo así la entrada de gases o vapores en lacavidad del lumitor. Además cuentan con diversos sistemas incorporados en laconmutación y conexión eléctrica del equipo de iluminación evitando totalmente la posibilidad de explosión.

Estas luminarias se representan con el símbolo: Exe.Los dos anteriores tipos de luminarias, son utilizados en el bloque europeo, en zonas con peligro de atmósferas explosivas, cuya clasificación británica presentamos a continuación:

-

Zona 0: lugares en donde la atmósfera explosiva se presenta de manera continua.- Zona 1: lugares en donde la atmósfera explosiva se presenta en condiciones

normales de trabajo.- Zona 2: lugares en donde la atmósfera explosiva se presenta esporádicamente o en

circunstancias normales.

AMBITO DE APLICACIÓN Y LUGARES DE INSTALACION.

* ALUMBRADO DE EMERGENCIA

Alumbrado instalado para ponerse en funcionamiento cuando falla elalumbrado normal;

1.-* Alumbrado de evacuación Es el alumbrado de emergencia previsto para garantizar la seguridad de las personas que evacuen una zona o que tienen que terminar un trabajo peligroso antes de abandonar la misma.Deberá poder funcionar como mínimo durante una hora, proporcionando lailuminación adecuada.


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Estará previsto para entrar en funcionamiento automáticamente cuando se produzca el fallo del alumbrado general, o cuando la tensión baje a menosdel 70% de su valor nominal.La instalación de éste alumbrada será fija y estará provista de fuentes propias de energía, pero no de fuentes de suministro exterior. Cuando la

fuente propia de energía esté constituida por baterías de acumuladores oaparatos autónomos automáticos, se podrá utilizar el suministro exterior para proceder a su carga.

1.1.- * Alumbrado de señalización.

Parte del alumbrado de evacuación previsto para garantizar elreconocimiento y 1a utilización de los medios de evacuación ( por ej. puertas, escaleras de incendios, etc. ) en todo mon1ento cuando los localesestén ocupados.

1.2.- * Alumbrado ambiente antipánico.

Parte del alumbrado de evacuación previsto para evitar todo riesgo de pánico

y proveer una iluminación adecuada que permita a los ocupantes del localidentificar las rutas de evacuación y acceder a las mismas.

1.3.- * Alumbrado para zonas de alto riesgo.

Parte del alumbrado de evacuación previsto para garantizar la seguridad delas personas ocupadas en actividades potencialmente peligrosas ó quetrabajan en un entorno peligroso y permitir la detención segura de lostrabajos que se estén realizando, sin riesgo para el operador ni para losocupantes del local.

2.- Alumbrado de reemplazamiento.

Parte del alumbrado de emergencia que permite la continuidad de lasactividades normales durante 2 horas.En los lugares donde se utilice éste alumbrado con un nivel de iluminacióninferior al mínimo requerido para el desarrollo normal de las actividades, elmismo solamente se empleará en terminar el trabajo que se esté realizando.

OTRAS DEFINICIONES

L.A.E.: Luminaria Autónoma de Emergencia.L.A.E. de tipo permanente: Luminaria en la que las lámparas dealumbrado de emergencia están alimentadas en cualquier instante, ya se

requiera el alumbrado normal o el emergencia.L.A.E. de tipo no permanente: Luminaria en la que las lámparas dealumbrado de emergencia están en funcionamiento solo cuando falla laalimentación del alumbrado normal.L.A.E. combinada: Luminaria de alumbrado de emergencia que contienedos ó más lamparas, de las que una al menos está alimentada a partir de laalimentación de alumbrado de emergencia y las otras a partir de la


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alimentación de alumbrado normal. Una luminaria de emergenciacombinada puede ser de tipo permanente ó no permanente.Aparatos autónomos para alumbrado de emergencia: Luminaria que proporciona alumbrado de emergencia de tipo permanente o no permanente en laque todos los elementos, tales como la batería, la lámpara, el conjunto de mando y

los dispositivos de verificación y control, si existen, están contenidos dentro de laluminaria ó junto a ella ( es decir, a menos de 1 m. ).Luminaria alimentada por fuente central: Luminaria, para uncionamientoPermanente o no permanente que está alimentada a través de un sistema dealimentación de emergencia central, es decir, no incorporado a la luminaria.Flujo luminoso asignado: Flujo luminoso, declarado por el fabricante,curtido por la luminaria un minuto después del tallo de la alimentaciónnormal, y mantenido de modo continuo hasta el final de la duración asignadade funcionamiento (UNE EN 60598.2.22 ( Set.'97)).

ESTADO DE LAS LUMINARIAS La luminaria puede encontrarse en tres estados diferentes:

- Estado de alerta:

Estado en el que el aparato autónomo para alumbrado de emergencia estádispuesto para funcionar mientras la alimentación normal está presente; encaso de fallo de esta última el aparato autónomo conmuta automáticamenteal estado de funcionamiento de emergencia.

-Estado de funcionamiento de emergencia:

Estado en el que un aparato para alumbrado de emergencia proporciona

alumbrado estando alimentado por su fuente de energía interna una vez queha fallado la alimentación normal.

-Estado de reposo:

Estado en el que un aparato autónomo para alumbrado de emergencia estáapagado mientras la alimentación normal está interrumpida.

CLASIFICACION

* En cuanto a su construcción:

1.- Aparatos autónomos para alumbrado de emergencia con osin posibilidad de puesta en "estado de reposo"

2.- Luminarias alimentadas por fuente central.

3.- Luminarias para tipo permanente o no permanente.

* Además, pueden ser clasificadas como combinadas, si la luminaria proporciona alumbrado normal y de emergencia mediante lámparasdiferentes.


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AMBITO DE APLICACION

En locales de pública concurrencia, tales como:

1.-Locales de espectáculos:

Cines, teatros, frontones, piscinas, campos de deportes, etc2.-Locales para actividades recreativas: Casinos, bingos,discotecas, etc.

3.-Locales de reunión, trabajo:

Restaurantes, templos, centros docentes, establecimientoscomerciales, etc.

4.- Establecimientos sanitarios

Hospitales, ambulatorios. sanatorios salas de curas, etc.

5.-Cualquier local no contemplado en los apartadosanteriores que tenga una capacidad de ocupación de más de100 personas.

LUGARES DE INSTALACION

Una vez descrito en qué edificios hay que colocar el alumbrado deemergencia ( ámbito de aplicación), vamos a ver dónde los ubicaremos:

1.- Con alumbrado de evacuación: * Aseos de planta en edificios de acceso público.

* Aparcamientos para más de 5 vehículos, incluidos los pasillos y las escaleras que conduzcan desde aquellos hasta elexterior o hasta las zonas generales del edificio.

* Locales que alberguen equipos generales de las instal. deprotección.

* Los cuadros de distribución de las instalaciones de

alumbrado de las zonas antes citadas.* Cerca (1) de las escaleras, de manera que cada tramo de lasmismas reciba una iluminación directa.

* Cerca (l) de cada cambio de nivel.

* En las salidas de emerg. y en las señales de seguridadreglamentarias


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* En todo cambio de dirección.

* En toda intersección de pasillos.

* En el exterior del edificio, en la vecindad inmediata a lassalidas.

(*) * Cerca (1) cada puesto de primeros auxilios.

(*) * Cerca (l) de cada equipo manual destinado a laprevención, extinción de incendios.

* En todas las escaleras de incendios. en particular todaescalera de edilicio con más de 30 viviendas y los deaquellos cuya altura de evacuación sea mayor de 12metros

* Toda zona de trasteros calificada como de riesgo medio o

alto.(1) Cerca significa a una distancia inferior a 2 m. Medidahorizontalmente.

(*) En estas zonas, el alumbrado proporcionará unailuminación mínima de 5 lux a nivel de operación

Nota: Pueden ser necesarias luminarias suplementarias para garantizar que lailuminación mínima de las rutas de evacuación, antipánico y zonas detrabajos peligrosos sea respetada.2.- Con alumbrado de reemplazamiento:

* Establecimientos sanitarios: Únicamente en quirófanos, salas de cura yunidades de vigilancia intensiva.

2.-TIPOS.VENTAJAS E INCONVENIENTES DE CADA UNO DEELLOS. INSTALACIONES RECOMENDADAS PARA CADA TIPO.

Los 3 tipos posibles de alumbrado de seguridad son:

A.- Bloques autónomos de emergencia.

B.- Equipos centralizados.C.- Kits de conversión.


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A - BLOQUES AUTONOMOS DE EMERGENCIA:

Es la opción más utilizada actualmente en España, debido al gran número deventajas que aporta respecto a cualquiera de las otras dos; entre ellas , podríamos citar:

a) Posibilidad de conectar los bloques al cuadro de distribución de cada planta donde los vayamos a instalar, entrando en funcionan1ierlto si hay unfallo en esa planta. aunque el resto del Edificio no haya tenido problemas.

b) Como consecuencia de lo anterior, se diversifica el riesgo que supondríaconfiar todo el sistema de alumbrado de seguridad del edificio a un soloequipo.

c) Ahorro de mantenimiento, ya que resulta más económico tener en perfecto estado una suma de elementos sencillos ( bloques autónomos ), queun equipo centralizado más complejo.

d) Mayor seguridad, ya que, aun fallando un número determinado de bloques, el edificio, aunque de manera incompleta, seguirla teniendoalumbrado de seguridad.

B. EQUIPOS CENTRALIZADOS:

Apenas se usa esta opción en España, por las causas expuestas en el apartadoanterior, no obstante, en un caso específico, puede tener aplicación: Enaquellos lugares donde la estética juegue un papel muy importante, ya quecon esta solución podríamos eliminar parte de los bloques de emergencia ( por ej. En el hall de un hotel):cierto es que esta solución, probablementeencarecería la instalación de alumbrado de emergencia.

Un tipo particular de alumbrado centralizado son los grupos electrógenos.

C.- KITS DE CONVERSION.

Es una opción que cada vez se emplea más. No obstante, conviene recordarque un kit no es un aparato autónomo de emergencia y por lo tanto, no puede homologarse ni certificarse como tal.

Es la opción ideal para complementar el alumbrado de emergencia, y sedeberia instalar una vez que se haya protegido el edificio en los términos quemarque la normativa vigente.

BLOQUES AUTONOMOS DE EMERGENCIA

* Aspectos técnicos relativos a su instalación

Enumeraremos algunas de las cuestiones que con más frecuencia suelen plantearse con el fin de debatirlas:


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* Es más seguro instalar todos los bloques colgando del cuadro general dedistribución ?

* Deben depender todos los bloques de la misma línea. ?

* Es mejor instalar los bloques ele una línea independiente de la de

alumbrado?

* Si un bloque se empotra en pared o techo, se ve afectado sufuncionamiento?

* Afecta la forma( horizontal, vertical )de colocar un bloque a sufuncionamiento?

* Cual es la vida media de la/s lámparas de señalización?

* " " " " " " " " " emergencia?

* " " " " " " " batería?* Por qué es bueno el telemando para el funcionamiento de los bloques?

* Consumo de red en el arranque

Debido al transformador de entrada que tienen los bloques de emergencia,en el arranque hay un pico de consumo que puede llegar a ser entre 10 y 20voces el consumo normal, que se cifra en 50 mA. Por tanto, el consumo enel arranque estará comprendido entre 500 y 1.000 mA, o lo que es lo mismo,entre 110 y 220 vA (para alimentaciones de 220 VAC)

Como un interruptor automático normal aguanta puntas del orden de 10veces su calibre. si tomamos uno de 1 A. soportaría en puntas 10 A, lo queequivale a un número de bloques comprendido entre 10 y 20 uds " por cadaamperio de interruptor "

Hay que tener en cuenta que son cálculos teóricos conservadores. En la práctica, debido a muchos factores (diámetro del hilo de conexión, momentoen que se produce el pico respecto a la onda de intensidad, mayor o menorcomportamiento inductivo de los bloques, etc.), se pueden colocar más bloques por línea de los aquí calculados.

* Protocolo de funcionamiento. Parámetros principales a tener en cuenta.

Los parámetros principales a tener en cuenta, son los siguientes:

a) Batería, ya que se encarga de proporcionar la energía en emergencia.

b) Lámpara/s de emergencia, ya que se encarga de proporcionar los lúmenesen caso de emergencia.


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c) Lámpara de señalización, cuyo objetivo es señalizar rutas y salidas en presencia de red (ej. en un cine ).

d) IP = Indice de protección, pues tiene que ser acorde con las necesidadesdel recinto a proteger. El mínimo es 223. Como regla práctica, podríamosdecir:

Oficinas y locales cerrados en general, sin polvo ni grasas =IP22

Garages, cocinas y en general ambientes con polvo y/o grasas= IP 44

Piscinas y lugares de exterior (campos de fútbol) = IP 66

Zonas con riesgo de explosión (refinerías) =ANTIDEFLAGRANTE

La tercera cifra de IP depende del sitio concreto donde se vaya a instalar.Las cifras más habituales son: IP 223, IP 445/7. IP 665/7.

Con todo ésto, podríamos elaborar un sencillo protocolo de funcionamiento para comprobar de una manera rápida que un bloque de alumbrado deemergencia funciona correctamente.

1) Nos aseguramos que el bloque cumple con la normativa vigente .

3) Ubicación y cantidad correctas de aparatos.

4) El IP del aparato es el adecuado para el tipo de local.

5) Estado de la/s lámparas de señalización.

6) Funcionamiento del telemando ( si existiera ).

7) Funcionamiento de la batería y lámpara/s de emergencia:

Provocamos un fallo de red y medimos la autonomía y elflujo.

* Como ayuda para la comprobación, podemos estimar la vida, media dealgunos componentes en los siguientes términos:- Lámpara/s de señalización = aprox. 20.000 horas = 2 años y medio.

- Lámpara/s de emergencia = aprox. 100 horas (incand) y 500/1000ciclos(fluor.)- Batería == Depende mucho de la tª, pero debería durar más de 4 años

3.- NORMATIVA ACTUAL Y FUTURA. CERTIFICACIONES.


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A.- BLOQUES AUTONOMOS DE EMERGENCIA

Primeramente, vamos a desglosar algunos términos:

* I.E.C. = C.E.I-. = Comité Electrotécnico Internacional.

* C.E.N.E.L.E.C.= Comité Europeo de Normalización Electrotécnica.* R.B.T. = Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.

* N.B.E.-C.P.I. = Norma Básica de Edificación - Condiciones de Proteccióncontra incendios.

* Marcado CE = Conformidad a las directivas europeas vigentes.

* 89/336/EMC = Directiva Europea de Compatibilidad Electromagnética

* CEI 1547 = Norma del CEI de cumplimiento EMC.

* 73/23/CEE = Directiva Europea de Baja Tensión (LV)

* EN 60598.2.22 = Norma Europea relativa a luminarias de alumbrado deemergencia

( norma constructiva ).

* UNE EN 60598.2.22 = Versión española de la norma europea.

* UNE 20062.73 = Norma Española relativa a luminarias de alumbr. deemerg. con lámparas incandesc (norma de aplicación ).

* UNE 20.392.75 = Igual que la anterior, pero relativa a luminarias conlámparas fluorescentes.

* UNE 20.062.93 = Actualización de la UNI 20.062.73

* UNE 20.392.93 = Actualización de la UNE 20.392.75

* N = Marca de Calidad emitida por AENOR.

* L.C.O.E = Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia (ETSII de Madrid)

* pr EN IS38 = Proyecto de Norma Europea acerca de Aplicaciones deAlumbrado de emergencia

( Requerimientos luminicos ).

* pr En 50172 = Proyecto de Norma Europea de Sistemas de Alumbrado deemergencia de evacuación.

( En qué edificios ) ( Norma de Aplicación ).

Que hay que cumplir al día de hoy en España (hasta 1/9/97):* Marcado CE


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* R.B.T* N.B.E..-C.P.I* UNE 20.062 para aparatos incandescentes.* UNE 20.392 para aparatos fluorescentes.A partir del 1 de Septiembre de 1997:

* Además de todas las anteriores:* UNE EN 60598.2.22.

B. EQUIPOS CENTRALIZADOS

Tienen que cumplir los siguientes requisitos:

* Marcado CE.

* R.B.T. (Ver MIE BT 025) (Fuentes Propias de Energía)

* N.B.E.-C.P.I.

En un futuro, se podrían tener en cuenta consideraciones que hacen en el prEN 50171 (Sistemas de alimentación centralizados), aunque este proyectode norma europea hace referencia a equipos centralizados en general, nosolamente al caso del alumbrado de emergencia.

C. KITS DE CONVERSION

* Llevarán el marcado CE:

* Al no ser el kit de conversión un aparato de emergencia propiamente

dicho, no existen normas específicas al respecto; no obstante, y al tratarse deun dispositivo eléctrico. Deberá estar en concordancia con el RBT y la NBE-CPI.

Los kits deberían construirse de acuerdo a la norma de balastos CEI 924;además, ya que van a ser instalados en una pantalla que va a funcionar comoun bloque de emergencia, no tienen que estar en contradicción con lasnormas relativas al mismo (autonomía, conmutación de red a emergenciaetc.).


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BALASTROS


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INTRODUCCIÓN AL TEMA DE BALASTROS.

Como ya ha sido explicado, las lámparas de descarga e general requieren de la utilizaciónde un dispositivo que limite los valores de corriente y voltaje que forman el arco dedescarga en el interior de la lámpara, ya que de no limitarse estos valores, el aumentogradual de corriente en el interior de la lámpara podría ocasionar incluso la destrucción dela misma lámpara.

Sin embargo la limitación del valor de la corriente de funcionamiento de la lámpara, no esla única característica importante que un balastro o balastra cumplen, sino que ademássatisfacen:

Proporcionar un adecuado factor de potencia en la utilización de la lámpara. Suprimir la posible interferencia de frecuencias provocadas por la lámpara, generando

el mínimo posible o permisible porcentaje de armónicos de distorsión. Optimizar la utilización de energía para el funcionamiento de la lámpara. Bajos niveles de ruido, pérdidas, dimensiones y larga duración.

Actualmente las tendencias en la fabricación de balastras, es la de utilizar cada vez máscircuitos y componentes electrónicos o hibrídos, dejando el anterior concepto de balastroelectromagnético (sin embargo estos últimos son aún muy utilizados en las instalaciones deiluminación.

A continuación se presentan las explicaciones tanto de los distintos tipos de balastros,como de algunos de los factores más importantes en su funcionamiento y conexión.

Como ya se ha mencionado, sin importar el tipo de balastro, estos tienen como función primordial el suministrar los parámetros de tensión, corriente y frecuencia adecuados parael funcionamiento de las lámparas de descarga, entre los factores de operación másimportantes en los balastros podemos citar los siguientes:

FACTOR DE POTENCIA


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Este indica la relación entre la potencia de entrada y la potencia real, consideradosiempre un desfase entre ambas, lo cual ocasiona que exista un porcentaje de pérdidas.

1. FACTORES DE POTENCIA TIPICOS EN LOS BALASTROS

FACTOR DE POTENCIA % NORMAL 70 – 79

CORREGIDO 80 – 89ALTO 90 o más

Como mención diremos que el consumo de corriente de un balastro electromagnéticonormal es el doble que el consumo de los balastros de factor de potencia corregido o de altofactor.

2. FACTOR DE BALASTRODescribe la relación o capacidad del balastro para producir el flujo luminoso que tiene

especificado la lámpara, dicha relación se compara entre un balastro comercial y un balastro patrón o de laboratorio.

BALASTRO FACTOR DE BALASTRO TIPICO( FB )

ELECTROMAGNETICO .90 - .95HÍBRIDO – AHORRADOR .80 - .88

ELECTRÓNICO .85 - .89

3. FACTOR DE EFICIENCIA O EFICIENCIA DEL BALSTRO:

En una medida de comparación de los estándares de operación de diferentes balastroscon el mismo tipo de lámpara

FEB = FB x 100 .POTENCIA DE ENTRADA (en Watts)

4. FACTOR DE CRESTA

Se utiliza para estimar la vida promedio de las lámparas fluorescentes, ya que este factordescribe la relación entre el valor pico de la onda senoidal de alimentación y su valor RMS(Raíz Cuadrático Medio o Valor Eficaz)

FC = ( I PICO / I EFICAZ ) ó ( I PICO / I RMS )


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Este factor describe o ayuda a la descripción de los valores y formas de corriente, lascuales influyen junto con la frecuencia de operación en la posibilidad de que se presentendistorsiones armónicas en el sistema que se esté operando.

La distorsión armónica aun no se encuentra normada, pero sabemos que las

componentes de tercer armónica contribuyen enormemente a que se aumente dichadistorsión, por lo que se recomienda que la tercer componente no exceda de 20 o 25% de laonda de alimentación.

Haciendo una conjunción de todos los anteriores factores de operación del balastro yalgunos otros factores más, podemos decir que para los propósitos prácticos de lailuminación, el factor más importante es el de la eficacia del sistema balastra-lámpara elcual se calcula de la siguiente manera:

EFICACIA DEL SISTEMA = nominal de la lámpara x No. Lamp x FBPotencia de entrada

A continuación describiremos en forma general los diferentes tipos de balastros para laslámparas fluorescentes y sus posibles conexiones.

Conforme a la norma NOM- 007-ENER-95 los balastros para el funcionamiento de lossistemas fluorescentes se clasifican de la siguiente manera:

a) Baja energía1. Electromagnético b) Normales

c) Bajas pérdidas

2.Híbridos: balastros electromagnéticos dotados decircuitos electrónicos para a tensión de calenta-miento en los cátodos, una vez encendida la lám-

Balastros para.Para lámparasFluorescentes 3. Electrónicos: utiliza circuitos electrónicos con

frecuencias entre 20 kHz – 60 kHz para sumi-nistrar la tensión a las lámparas. Tales frecuen-cias permiten que los gases estén continuamenteionizados. Son de alto factor de potencia, y fre-cuencia (20 kHz – 60 kHz).


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BALASTROS PARA LAS LÁMPARAS FLUORESCENTES.

Las lámparas fluorescentes pueden tener como balastro una inductancia, una capacitancíao una resistencia, siendo la más práctica y más utilizada la inductancia, es decir, en lamayoría de los casos el balastro para lámparas fluorescentes lleva un dispositivo inductivo, por ejemplo una bobina de reactancia o un auto transformador para regular la corriente.También es utilizada una combinación en serie de una bobina inductiva y un capacitor.

Para la conexión de circuitos de iluminación con lámparas fluorescentes hay tres casosgenerales:

a) De precalentamiento. b) De arranque instantáneo.

c)

De arranque rápido.

a) Circuito de Precalentamiento.

Este circuito lo podemos ver en el siguiente diagrama, en el cual se observa que en elmomento de cerrar el interruptor, la corriente de calentamiento circulará por los cátodos enlos extremos de la lámpara. El tiempo de precalentamiento es de aproximadamente unsegundo, al concluir éste el circuito se abre y genera un voltaje en los extremos de lalámpara lo que ocasiona el arco entre los cátodos. Generalmente el interruptor esautomático y se conoce como arrancador.

Circuito simple de precalentamiento

En el caso que tengamos dos lámparas, usaremos el balastro denominado de adelanto-atraso. Dicho balastro consiste en para la primer lámpara el balastro conectado en serie conuna bobina de reactancia lo cual genera que la corriente se atrase. Y para la otra lámpara se


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conecta en serie con una bobina de reactancia y un condensador lo que produce unacorriente en adelanto.

Puesto que las corrientes que llegan a cada una de las lámparas se encuentran desfasadas,las variaciones luminosas no suceden al mismo tiempo.

Estos balastros proporcionan un factor de potencia alto.

Circuito de un balastro para dos lámparasde precalentamiento en adelanto – atraso.

ARRANCADORES. Se encargan de cerrar el circuito de arranque de una lámpara de precalentamiento hasta

que el cátodo se calienta, para luego abrir el circuito y arrancar la lámpara. En el caso deque el arco no se forme, el arrancador vuelve a repetir el proceso.En la siguiente figura podemos apreciar un arrancador térmico con cuatro partes básicas:

1) Un calentador2)

Un material bimetálico que hará contacto con el elemento 3 o 4indistintamente.

3) y 4) Contactos que cierran o abren el circuito.


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Arrancador térmico y circuito de la lámpara.

Cuando cambia la temperatura del elemento bimetálico dicho elemento se mueve y hacemover al arrancador térmico a la posición de abierto, lo que ocasiona que arranque lalámpara. Estos arrancadores se recomiendan para circuitos de corriente continua y arranquea baja temperatura.

b) Circuito de arranque instantáneo. No es necesario el calentamiento previo de los cátodos si aplicamos suficiente voltaje a

través de la lámpara fluorescente para formar el arco. Este principio es utilizado por elcircuito de arranque instantáneo. En este circuito la lámpara sirve como interruptor, ya quesi la retiramos se desconecta el circuito del balastro. Para volver a cerrar el circuito bastacon colocar de nuevo la lámpara en el portalámparas haciéndolo primero por el lado delresorte y después por el otro lado, con ello logramos cerrar el circuito y permitir que lacorriente fluya por el devanado primario del balastro.

Lámpara Slimline (de arranque instantáneo), portalámparas y circuito.

c) Circuito de arranque rápido.En estos circuitos los balastros cuentan con devanados separados para suministrar voltaje

de calentamiento continuo para los cátodos. Se diferencian de las lámparas de precalentamiento porque las de arranque rápido suministran una pequeña corriente decalentamiento aún después de la formación del arco.

Generalmente los balastros de arranque rápido hacen funcionar a la lámpara en menos deun segundo.

Para el caso de dos lámparas los balastros de arranque rápido arrancan en secuencia yluego las hacen funcionar en serie. Una vez conectado en circuito, se calientan los cátodos para el arranque de las lámparas, reduciendo así, la demanda de voltaje de arranque. El paralelo del capacitor y la lámpara dos ayuda a que se arranque la lámpara uno, ya que casitodo el voltaje secundario del balastro es conectado a la lámpara uno, y una vez que estaarranca su caída de voltaje disminuye y por lo tanto casi toda la tensión del balastro estadisponible para arrancar la lámpara dos. Ya arrancadas las dos lámparas funcionan en serie


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incrementando la corriente rápidamente hasta lograr el funcionamiento estable a alcorriente adecuada.

Para asegurar la vida normal de las lámparas se debe mantener el calentamiento en elcátodo durante su funcionamiento.

Circuito típico de arranque rápido de un reactor de secuencia en serie para dos lámparas.

FIGURAS Y ESQUEMAS DE BALASTROS.


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BALASTRAS ELECTRÓNICAS(CARACTERÍSTICAS)

1.- Poco peso entre 500 y 700 gr.2.- Operan con la alta frecuencia 20 kh2 y 60 kh2.3.- F.b. indica la eficiencia para la conversión de electricidad a luz una lampara de 10000lm. Operada con balastros de f.b. (.93 y 1.2) producirá 9300 lm y 12000 respectivamente.4.- Alto factor de potencia: entre el 95% y 99%.5.- Thk del 10% aproximadamente, contra 20% y 30% de las balastras comunes.6.- Bajo factor de cresta de corriente oscila entre 1.5 y 2.2.7.- Flicker a 60 h2 la corriente cambia 120 veces, dando como resultado un flicker de 120k2. Al aumentar la frecuencia la percepción del flicker se reduce, magnéticas 33%

electrónicas 2%.8.- Alta eficiencia por su alto factor de balastro, lo que permite bajar el consumo de potencia, logrando ahorros entre 20% y 40%Frecuencia = 60 h2 potencia = watt f.b. = 1 luz = 100%Frecuencia = 20 kh2 potencia = watt f.b. = 1.2 luz = 120%9.- Larga vida útil: entre 15 y 20 años.


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10.- No utiliza rellenos ni pcb's (benifenilospoliclorados) conocidos como aaskarel, que sontóxicos y no biodegradables (producen afecciones hepáticas, visuales, intestinales,respiratorias y de acné).11.- Puede funcionar entre temperaturas de -10°c hasta 40°c.12.- Bajo nivel de ruido: entre 20 y 25 db (nivel de ruido "a").

13.- Conexión serie: arranque rápido (para regulador), conexión paralelo: arranqueinstantáneo (aun fundida una lampara la otra trabaja al 100%).14.- Sustitución: problemas por la diferencia entre la longitud de las lámparas ahorradoras ylas comunes.La alta frecuencia de las balastras acorta la vida útil de las lamparas normales, hasta en un25% si no es el remplazo adecuado. Mas alto costo de adquisiciones que las balastrasnormales.** al bajar el flicker y el thd:

• Reducen las perdidas y el calentamiento del neutro• Evitan desgaste excesivo por el calentamiento por bajo voltaje• Disminuyen el consumo total de kwh incluyendo la demanda máxima

•

Reducción de interferencias de computo y sistemas de comunicación.

VALORES DE POTENCIA PARA DISTINTOS CONJUNTOS DEBALASTROS – LÁMPARAS.

TIPO DE LÁMPARA TIPO DE BALASTRO POT. LAMPARAY BALASTRO

2 x 32 T12 A.I. Electromagnético (ae) 782 x 32 T12 A.I. Híbrido 682 x 32 T12 A.I. Electrónico 612 x 32 T8 A. R. Electromagnético (ae) 762 x 32 T8 A. R. Híbrido 662 x 32 T8 A. R. Electrónico 612 x 34 T12 A. R. Electromagnético (ae) 762 x 34 T12 A. R. Híbrido 662 x 34 T12 A. R. Electrónico 612 x 39 T12 A. I. Electromagnético (N) 1002 x 39 T12 A. I. Electromagnético (ae) 882 x 39 T12 A. I. Híbrido 782 x 40 T12 A. R. Electromagnético (N) 952 x 40 T12 A. R. Electromagnético (ae) 86

2 x 40 T12 A. R. Electrónico 722 x 60 T12 A. I. Electromagnético (N) 1532 x 60 T12 A. I. Electromagnético (ae) 1252 x 60 T12 A. I. Electrónico 118

2 x 75 A. I Electromagnético (N) 1802 x 75 A. I Electromagnético (ae) 1582 x 75 A. I Electrónico 146


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A.I = Arranque Instantáneo A.R. = Arranque rápidoAe = alta eficiencia N = normalFuente: Nom – 007 – ENER - 95

FLUORESCENTES

BALASTROS PARA LÁMPARAS DE DESCARGA DE ALTAINTENSIDAD (H.I.D.)

En los circuitos con lámparas de descarga de alta intensidad intervienen los siguienteselementos:- El balastro.- La lámpara.-

El luminario.- El herraje de montaje o poste.- El contrólente, pantalla u otro dispositivo auxiliar.


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El balastro cumple tres funciones para la operación de una lámpara de descarga de alta

intensidad:1.-Arranque.2. -Control y regulación.

3. -Desconexión del circuito.ARRANQUE

En el arranque el balastro se encarga de propiciar un alto voltaje de circuito abiertoque permita ionizar los gases en la lámpara e iniciar la descarga. Dicho voltaje debe seralto.

CONTROL Y REGULACIÓN

Debido a que en el arco de descarga de una lámpara no existe resistencia o impedancia yuna vez arrancada la lámpara, la corriente tenderá a infinito, entonces se usará laimpedancia del balastro para limitar y controlar la corriente.

DESCONEXIÓN DEL CIRCUITO.

En cualquier caso que el circuito de iluminación no este operando adecuadamente podemos proceder a desconectar el balastro del circuito.

En conclusión podemos decir que la función más importante que desempeña un balastroes la de limitar la corriente, ya se trate de una bobina de reactancia, de un capacitor oresistor.Cada tipo de lámpara de descarga requiere un balastro diseñado especialmente para suscaracterísticas de operación, como pueden ser: forma de onda, tipo de circuito, voltaje,corriente, frecuencia de la fuente de alimentación y requerimientos de arranque.

TIPOS DE BALASTROS.

A) BALASTRO TIPO REACTOR O EN ATRASO.

El tipo reactor es el más simple de los balastros, se usa solamente para las lámparas querequieren de un voltaje de arranque menor al voltaje de línea disponible. Este tipo de balastro tiene la función de únicamente controlar la corriente, por lo tanto es el máseconómico, pequeño y eficiente para las lámparas de descarga.


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Las desventajas del balastro tipo reactor son:

* Requiere una corriente mayor para arranque que para operación, por lo querequiere un calibre mayor de conductor y una sobreprotección.

* Bajo factor de potencia (0.5 generalmente).

* Pobre regulación de voltaje, lo que provoca una variación en la potencia dela lámpara.

Balastro tipo reactor bajo factor de potencia

B) BALASTRO TIPO REACTOR DE ALTO FACTOR DE POTENCIA.

Con tan salo agregar un capacitor a un balastro tipo reactor podemos convertirlo en balastro tipo reactor de alto factor de potencia (con un factor de potencia mayor a 0.9 o90%) dicho capacitor se coloca en paralelo con la línea de alimentación al balastro.

Al igual que el anterior, este tipo de balastros se utiliza únicamente cuando el voltaje delínea es mayor que el voltaje de arranque requerido.

Balastro tipo reactor alto factor de potencia.

C) BALASTRO TIPO AUTOTRANSFORMADOR.

Para el caso en el que el voltaje de arranque requerido por la lámpara es mayor que elvoltaje de línea, se utiliza un balastro auto transformador. Al igual que los anteriores, este


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balastro es compacto, económico y eficiente. Con alto o bajo factor de potencia. Este tipode balastro se caracteriza por una baja regulación y una alta corriente de arranque.

Balastro autotransformador Balastro autotransformador bajo factor de potencia alto factor de potencia

D) BALASTRO AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA CONSTANTE(C.W.A.)

El balastro auto transformador de potencia constante nos permite una producciónlumínica estable, sin importar que el voltaje de línea sea variable. Este balastro tiene altofactor de potencia y requiere una corriente de arranque menor que la corriente de operación.

En el balastro tipo CWA el capacitor se encuentra en serie con la lámpara, en lugar de

estar en paralelo con la línea de alimentación. El capacitor en serie es el elementocontrolador principal de balastro, por lo que podemos decir que es un balastro “ tipo enadelanto”

El balastro tipo CWA no se ve afectado por una variación en el voltaje de línea.Generalmente la regulación es muy buena, pueden incluso soportar por algunos segundos,caídas en el voltaje de hasta 50%.

Balastro tipo autotransformador de potencia constante.


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E) BALASTRO DE POTENCIA CONSTANTE.

Se utiliza en situaciones que requieren una excelente producción de emisión luminosaque no se puede lograr mediante el uso de balastros tipo auto transformador de potenciaconstante (C.W.A.)

En cuanto a su construcción, el balastro C.W. es muy perecido a un transformador deaislamiento (ya que no existe una conexión eléctrica entre el embobinados primario ysecundario de balastro) lo que hace más seguro y por ello es utilizado en instalaciones dealumbrado público.

Algunas ventajas de los balastros C.W. son:

Mejora el control de emisión luminosa de la lámpara. Alto Factor de potencia. Voltaje de extinción menor.

Menor corriente de arranque.

Las anteriores características ocasionan un alto costo inicial dimensiones y pesomayores.

Los balastros C.W. son denominados también como reguladores o estabilizadores.

Balastro de potencia constante perfeccionado.

F) BALASTROS ESPECIALES

Balastros para dos lámparas de descarga.En el mercado existen dos tipos de balastros para operar dos lámparas separadamente:

1)

Balastro atraso-adelanto para dos lámparas.2) Balastro en serie para dos lámparas.


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1) Los balastros atraso-adelanto son pequeños y facilitan su colaboración en elalumbrado, además son de bajo costo comparados con dos balastros por separado,además las lámparas pueden operar independientemente.

Balastro atraso-adelanto para dos lámparas.

2) El diseño de balastro tipo serie para dos lámparas añade un embobinado aisladosimilar al diseño C.W. Ambas lámparas operan en serie y sus portalámparas estánconectadas a tierra.

El embobinado aislado opera como un transformador, elevando el voltaje al doble lo que permite arrancar y operar las dos lámparas.

Balastro tipo potencia constante con circuito serie (aislado) para dos lámparas.

G) BALASTROS PARA LÁMPARAS DE ADITIVOS METÁLICOS.

Este tipo de balastros es necesario ya que las lámparas de aditivos metálicos requieren por lo general un buen voltaje de circuito abierto mayor que la lámpara de Vapor de

Mercurio, además requiere una forma de onda especial para operar y arrancar la lámpara.Debido a que e diseño del balastro tiene un circuito tipo “ adelanto “, este tipo de balastroes también llamado “ pulso de voltaje en adelanto “.

Este balastro para aditivos metálicos puede operar una lámpara de Vapor de Mercurio deigual potencia, también puede operar la lámpara de Vapor de Mercurio a temperaturasinferiores a los que un balastro de Vapor de Mercurio podría arrancar una lámpara.


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Las lámparas de Aditivos metálicos requieren una menor relación de corriente de pico aR.M.S. y es conocida como factor de cresta. El balastro se debe de encargar de que elmáximo factor de cresta para la lámpara de aditivos metálicos sea de 1.8.

En caso de que el factor de cresta sea menor a 1.8, la lámpara tendrá una vida más larga

y una mayor producción lumínica.

H) BALASTROS PARA LÁMPARA DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESIÓN.

Las lámparas de sodio de alta presión requieren de balastros especiales, las cualesresultan más caros y más pesados.

Dado que las lámparas de sodio de alta presión requieren para su arranque un altovoltaje (2500 a 4000 V), se emplea un circuito electrónico separado que lo propone.

Las lámparas de sodio de alta presión se caracterizan por incrementar el voltaje en eltubo de arco de la lámpara a través de la vida de la lámpara. Si el voltaje aumenta y lacorriente permanece constante, entonces la potencia de la lámpara se incrementa, lo que producirá fallas en la lámpara. Para evitar lo anterior, el balastro deberá decrecer lacorriente conforme el voltaje aumente, para mantener constante la potencia.

Los balastros para potencia de vapor de sodio de alta presión pueden diseñarse de lasiguiente manera:Tipo reactor en “ atraso “, tipo auto transformador en “ adelanto ”, en adelanto o tiporegulador. Estos tipos proporcionan el voltaje necesario para el arranque, operación ycontrol de las lámparas de sodio de alta presión. El circuit

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Manual de Luminotécnia y Electricidad Aplicada