UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA ... · parte del tribunal examinador que se designe por lo que APRUEBO ,a fin de que el trabajo sea habilitado para continuar

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

SISTEMAS DE TIERRA APLICADOS A LA ENSEÑANZA DE INSTALACIONES

ELÉCTRICAS INDUSTRIALES DEL PRIMER AÑO DE BACHILLERATO DE LA

INSTITUCIÓN EDUCATIVA FISCAL MIGUEL DE SANTIAGO

TRABAJO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR

POR EL GRADO DE LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN,

MENCIÓN ELECTRICIDAD

AUTOR: JOSE DOICELA

C.C. 1724396740

TUTOR: MSc. EDISON MORALES

C.C. 170726556-5

QUITO D.M. MAYO DEL 2017

ii

DEDICATORIA

A Dios por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada paso que doy._ A mis

padres, por creer en mí y apoyarme siempre. Gracias por proveer una carrera para mi futuro,

todo esto se los dedico a ustedes.

José

iii

AGRADECIMIENTO

A mi querida Universidad Central del Ecuador, Facultad de Filosofía, Letras y Ciencias de la

Educación, que me permito culminar con mis estudios y por sus maestros que me han dedicado

su tiempo además a mi hermano, por haber conspirado para mantenerme firme y no decaer

durante este gran esfuerzo que comprendió mi carrera como licenciado en electricidad.

José

iv

DERECHOS DE AUTOR

Yo, JOSÉ LUIS DOICELA ORELLANA, en calidad de autor y titular de los derechos

morales y patrimoniales de trabajo y titulación ,modalidad proyecto de investigación de

conformidad con el Art 114 DEL CODIGO ORGANICO DE LA ECONOMIA SOCIAL

DE LOS CONOCIMIENTOS CREATIVIDAD E INNOVACION , concedo a favor de la

Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita , intransferible y no exclusiva para el uso

no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos . Conservo a mi favor todos los

derechos de autor sobre la obra , establecidos en la normativa citada.

Asi mismo autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y

publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto

en el Art 144 de la ley Organica de Educacion Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de

toda responsabilidad

_______________________________

José Doicela Orellana

CC. 1724396740

Email: [email protected]

v

APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACION

Yo. Msc. Ivan Patricio Chasiluisa Lara, en mi calidad de tutor del trabajo de titulación

modalidad proyecto de Investigacion elaborado por: JOSÉ LUIS DOICELA ORELLANA,

cuyo titulo es: SISTEMAS DE TIERRA APLICADOS A LA ENSEÑANZA DE

INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES DEL PRIMER AÑO DE

BACHILLERATO DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA FISCAL MIGUEL DE

SANTIAGO”, previo a la obtención de grado académico de Licenciatura en Ciencias de la

Educación, Mención Electricidad; “considero que el mismo reúne los requisitos y meritos

necesarios en el campo metodológico y epistemológico ,para ser sometido a la evaluación por

parte del tribunal examinador que se designe por lo que APRUEBO ,a fin de que el trabajo sea

habilitado para continuar con el proceso de titulación por la Universidad Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito,

Quito, 24 de Mayo de 2017

_______________________________

Msc.Ivan Patricio Chasiluisa Lara

CC. 170702759-3

vi

CERTIFICADO DE LA INSTITUCIÓN DONDE SE REALIZÓ LA INVESTIGACIÓN

vii

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Pág.

ÍNDICE DE CONTENIDOS ..................................................................................................... vii

ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................................. xi

ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................................................. xiii

ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................................. xiv

RESUMEN ................................................................................................................................ xv

ABSTRACT ............................................................................................................................. xvi

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... xvii

CAPÍTULO I

PROBLEMA

Planteamiento del problema ....................................................................................................... 1

Formulación de problema ........................................................................................................... 1

Preguntas Directrices .................................................................................................................. 1

Objetivos ..................................................................................................................................... 2

Objetivos general ........................................................................................................................ 2

Objetivos específicos .................................................................................................................. 2

Justificación e importancia ......................................................................................................... 2

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Antecedentes ............................................................................................................................... 4

Fundamentación Teórica ............................................................................................................ 5

MÉTODOS DE ENSEÑANZA .................................................................................................. 6

TÉCNICA Y MÉTODO DE ENSEÑANZA .............................................................................. 7

Método Deductivo ...................................................................................................................... 8

Método Analógico o Comparativo ........................................................................................... 10

LOS MÉTODOS EN CUANTO A LA COORDINACIÓN DE LA MATERIA ..................... 10

Método Lógico ......................................................................................................................... 10

Método Simbólico o Verbalístico ............................................................................................. 12

Método Intuitivo ....................................................................................................................... 12

MÉTODOS EN CUANTO A LAS ACTIVIDADES DE LOS ALUMNOS ........................... 13

Pasivo........................................................................................................................................ 13

Activo ....................................................................................................................................... 13

MÉTODOS EN CUANTO A LA GLOBALIZACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS .......... 14

Método de Globalización .......................................................................................................... 14

viii

Método no globalizado o de Especialización ........................................................................... 15

Método de Concentración ......................................................................................................... 15

MÉTODOS EN CUANTO A LA RELACIÓN MAESTRO - ALUMNO ............................... 16

Método Individual .................................................................................................................... 16

Método Colectivo ..................................................................................................................... 17

MÉTODOS EN CUANTO AL TRABAJO DEL ALUMNO .................................................. 17

Método de Trabajo Individual .................................................................................................. 17

Método de Trabajo Colectivo ................................................................................................... 18

Método Mixto de Trabajo ......................................................................................................... 18

MÉTODOS EN CUANTO A LA ACEPTACIÓN DE LO ENSEÑADO ............................... 19

Método Dogmático ................................................................................................................... 19

Método Heurístico .................................................................................................................... 19

Método Sintético ....................................................................................................................... 20

Instalación eléctrica .................................................................................................................. 22

acometida .................................................................................................................................. 26

Tipos de acometida ................................................................................................................... 27

ley de OHM .............................................................................................................................. 27

circuito eléctrico ....................................................................................................................... 27

Tipos de corrientes .................................................................................................................... 30

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. ...................................................................................... 35

Definiciones. ............................................................................................................................. 36

MÉTODOS DE PUESTA A TIERRA ..................................................................................... 37

Sistema no aterrizado ................................................................................................................ 37

Sistema aterrizado. .................................................................................................................... 38

Sistema aterrizado mediante impedancia. ................................................................................. 39

Sistema aterrizado con baja impedancia ................................................................................... 39

TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ................................................................... 39

CONDUCTORES DE TIERRA ............................................................................................... 41

Requerimientos del sistema de puesta a tierra .......................................................................... 41

Conductores de conexión y conductores de protección ............................................................ 42

Conductor de protección de circuito ......................................................................................... 42

Conductores de conexión .......................................................................................................... 42

MÉTODOS DE INSTALACIÓN ............................................................................................. 43

Barras ........................................................................................................................................ 43

Planchas .................................................................................................................................... 45

ix

Electrodos Horizontales ............................................................................................................ 46

Relleno ...................................................................................................................................... 46

Conexiones ............................................................................................................................... 47

Conexiones Mecánicas ............................................................................................................. 47

Conexiones bronceadas (soldadas en fuerte) ............................................................................ 48

DISEÑO PARA LA PUESTA A TIERRA .............................................................................. 50

Sistemas de electrodos de área pequeña ................................................................................... 50

Sistemas de electrodos de área media ....................................................................................... 52

NORMAS Y REGLAMENTACIÓN ....................................................................................... 54

EQUIPO DE PUESTA A TIERRA ......................................................................................... 55

ANALISIS DE FALLAS ELÉCTRICAS ................................................................................ 58

Corto circuito ............................................................................................................................ 58

Corto circuito monofásico ........................................................................................................ 59

Corto circuito bifásico .............................................................................................................. 59

Corto circuito trifásico .............................................................................................................. 60

Falla de aislamiento .................................................................................................................. 60

Sobre carga ............................................................................................................................... 61

Arco eléctrico ........................................................................................................................... 62

PROTECCIONES ELÉCTRICAS ........................................................................................... 64

protecciones y elementos contra tipos de fallas eléctricas ........................................................ 64

conductores ............................................................................................................................... 68

Empalmes eléctricos ................................................................................................................. 70

Tubería para conductores eléctricos ......................................................................................... 74

Cajas y accesorios para canalización ........................................................................................ 76

Equipos de protección personal y materiales de protección ..................................................... 77

Aislantes necesarios para realizar actividades y mantenimiento en instalaciones eléctricas .... 77

Conexión a tierra ...................................................................................................................... 79

EQUIPOS ELÉCTRICOS INDUSTRIALES ........................................................................... 80

Artículos de alumbrado y tomacorrientes ................................................................................. 80

CAPÍTULO III ......................................................................................................................... 90

METOLOGIA DE INVESTIGACION .................................................................................... 90

TIPOS DE INVESTIGACION ................................................................................................. 90

Documental y Bibliográfica: ..................................................................................................... 91

De Campo: ................................................................................................................................ 91

MÉTODOS ............................................................................................................................... 92

x

Recolección de información ..................................................................................................... 92

Sintético .................................................................................................................................... 92

Analítico ................................................................................................................................... 92

Práctico ..................................................................................................................................... 92

POBLACIÓN Y MUESTRA ................................................................................................... 92

Población .................................................................................................................................. 92

Muestra ..................................................................................................................................... 92

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos ................................................................... 93

Validación del Instrumentos .................................................................................................... 93

Operacionalización De Variables ............................................................................................. 94

CAPÍTULO IV ......................................................................................................................... 95

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. ....................................................... 95

CAPÍTULO V ........................................................................................................................... 93

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................... 93

Conclusiones ............................................................................................................................. 93

Recomendaciones ..................................................................................................................... 94

ANEXOS .................................................................................................................................. 95

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 103

xi

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág.

Fig.: 2.1: circuito eléctrico ........................................................................................................ 28

Fig: 2.2: (a) corriente continua ................................................................................................. 31

Fig: 2.3: (b) corriente alterna .................................................................................................... 31

Fig: 2.5: Corto circuito fase tierra ............................................................................................. 59

Fig: 2.6: (a) corto circuito bifásico aislado ............................................................................... 59

Fig: 2.6: (b) corto circuito bifásico a tierra ............................................................................... 60

Fig: 2.7: corto circuito trifásico ................................................................................................ 60

Fig: 2.8: contacto eléctrico frente a una falla de aislamiento ................................................... 61

Fig: 2.9: instalación en la que podría producirse una sobre carga ............................................ 62

Fig: 2.10: explosión de un arco eléctrico .................................................................................. 63

Fig: 2.11: después de un arco eléctrico ..................................................................................... 64

Fig: 2.12: fusibles eléctricos ..................................................................................................... 65

Fig: 2.13: (a) breaker eléctrico .................................................................................................. 66

Fig: 2.13: (b) térmico eléctrico de dos polos ............................................................................ 67

Fig: 2.14: relé térmico .............................................................................................................. 67

Fig: 2.15: Contactor .................................................................................................................. 68

Fig: 2.16: calibres de conductores desnudos AWG .................................................................. 69

Fig: 2.17: aislantes XLPE+PVC ............................................................................................... 69

Fig: 2.18: cobre natural ............................................................................................................. 70

Fig: 2.19: empalme cola de rata ................................................................................................ 71

Fig: 2.20: empalme Western Unión / ...................................................................................... 72

Fig: 2.21: empalme dúplex ....................................................................................................... 72

Fig: 2.22: Empalme de cables en “T” o en derivación simple ................................................. 73

Fig: 2.23: Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple ............................................... 73

Fig : 2.4.Tubería para conductores eléctricos ........................................................................... 74

Fig: 2.25: tubería conduit delgada con uniones y acoples ........................................................ 74

Fig: 2.26: tubería conduit flexible ............................................................................................ 75

Fig: 2.27: tubería conduit PVC ................................................................................................. 75

Fig: 2.28: cajas y accesorios para canalización ........................................................................ 77

Fig. 2.29 Aislantes necesarios para realizar actividades ........................................................... 77

Fig: 2.30: herramientas aislantes para una instalación eléctrica ............................................... 79

Fig: 2.31: lámparas fluorescentes ............................................................................................. 81

xii

Fig: 2.32: lámparas fluorescentes ............................................................................................. 82

Fig: 2.33: interruptor simple ..................................................................................................... 83

Fig: 2.34: (a) partes de un tomacorriente 125v-15a .................................................................. 83

Fig: 2.34: (b) partes de un tomacorriente 120v-240v ............................................................... 84

Figura N° 3.01: Instalación Eléctrica Empírica ........................................................................ 95

Figura N° 3.02: Instalación Técnicamente Realizada ............................................................... 96

Figura N° 3.03: Normativa De Seguridad ................................................................................ 97

Figura N° 3.04: Circuito Paralelos............................................................................................ 98

Figura N° 3.05: Instalación Eléctrica Realizada Técnicamente ............................................... 99

Figura N° 3.06: Riesgos Ocasionados .................................................................................... 100

Figura N° 3.07: Visitas Mensuales ......................................................................................... 101

Figura N° 3.08: Visitas ............................................................................................................ 102

Figura N° 3.09: Calidad De Materiales ..................................................................................... 90

Figura N° 3.10: Instalación Ejecutada Por Un Plano Eléctrico ................................................. 91

Figura N° 3.11: Conexión A Tierra ........................................................................................... 92

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Pág.

Tabla N°1 conductores con amperajes a utilizarse ...................................................... 70

Tabla N°2 números permisibles de conductores por tubería a utilizar ........................ 76

Tabla 3. Muestra ........................................................................................................... 93

Tabla 4. Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos .......................................... 93

Tabla 5. Operacionalización De Variables ................................................................... 94

Tabla 6: Instalación Eléctrica Empírica ...................................................................... 95

Tabla 7: Instalación Técnicamente realizada .............................................................. 96

Tabla 8: Normativa de seguridad ................................................................................ 97

Tabla 9: Circuito paralelos .......................................................................................... 98

Tabla 10: Instalación Eléctrica realizada técnicamente .............................................. 99

Tabla 11: Riesgos ocasionados ................................................................................. 100

Tabla 12: Visitas Mensuales ..................................................................................... 101

Tabla 13: Visitas ....................................................................................................... 102

Tabla 14: Calidad de materiales .................................................................................. 90

Tabla 15: Instalación ejecutada por un plano eléctrico ............................................... 91

Tabla 16: Conexión a tierra ......................................................................................... 92

xiv

ÍNDICE DE ANEXOS

Pág.

D.- Colocación de manguera ½” y ¾” .................................................................................... 95

E.- trasladamos el alambre galvanizado ................................................................................... 95

F.- empalmamos y verificamos los conductores ....................................................................... 96

G.- armamos el tablero ubicando las FASES en sus respectivas barras al igual q los neutros y

tierras ........................................................................................................................................ 96

H.- trazamos el triángulo isósceles ........................................................................................... 97

I.- clavamos las varillas de 1.80 m (copperweld) ..................................................................... 97

J.- sujetamos al cable desnudo a la varilla con los conectores adecuados. ............................... 98

K.- gráficos Voltaje e inductancia ........................................................................................... 99

L.- triangulo de potencia ......................................................................................................... 100

M. glosario de términos que se utilizaron en la tesis .............................................................. 101

xv


FACULTAD DE FILOSOFÍA LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

ESCUELA DE EDUCACIÓN TÉCNICA

CARRERA DE ELECTRICIDAD

SISTEMAS DE TIERRA APLICADAS A LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

INDUSTRIALES EN LA ENSEÑANZA - APRENDIZAJE DE ELECTRICIDAD EN EL

COLEGIO TÉCNICO INDUSTRIAL MIGUEL DE SANTIAGO.

Autor: José Luis Doicela Orellana

RESUMEN

El propósito de este proyecto fue conocer los métodos de enseñanza aplicados y los beneficios

que brindan para la realización de la enseñanza sobre los sistemas de tierra en instalaciones

eléctricas e industriales. Entre sus objetivos se determinó la importancia de este tema en el

aprendizaje de los estudiantes, la temática referida a este trabajo se reconoce a los métodos de

enseñanza, la metodología utilizada en el paradigma cualitativo.El aporte que deja al colegio

formativo es de suma importancia para su desarrollo y crecimiento. Con lo cual el docente

podrá contar con esta investigación pa|ra su planificación de clases y así sirva para el

fortalecimiento académico. El universo de estudio constituyen los estudiantes del primer año

de bachillerato de la Institución Educativa Fiscal Miguel De Santiago. En fin, los estudiantes

puedan desenvolverse con aptitud y actitud los problemas que enfrenten en el desempeño tanto

educativo como profesional

Finalmente se realizo la propuesta del proyecto en el cual se desarrolla la factibilidad de realizar

un diseño eléctrico industrial con sistemas de protecciones de igual manera el análisis

económico del sistema y su respectiva instalación

DESCRIPTORES. Educación, métodos de enseñanza, instalaciones eléctricas, sistemas de

tierra, industriales.

xvi


FACULTAD DE FILOSOFÍA LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

ESCUELA DE EDUCACIÓN TÉCNICA

CARRERA DE ELECTRICIDAD

EARTH SYSTEMS APPLIED TO INDUSTRIAL ELECTRICAL INSTALLATIONS IN

TEACHING - ELECTRICITY LEARNING IN THE INDUSTRIAL TECHNICAL

COLLEGE MIGUEL DE SANTIAGO.

Author: José Luis Doicela Orellana

ABSTRACT

The purpose of this project was to know the teaching methods applied and the benefits they

provide for the teaching of earth systems in electrical and industrial installations. Among its

objectives was determined the importance of this subject in the students' learning, the thematic

referred to this work is recognized to the teaching methods, the methodology used in the

qualitative paradigm. The contribution that leaves the college formative is of utmost importance

For its development and growth. With this, the teacher can count on this research for his class

planning and thus serves for the academic strengthening. The study universe consists of students

of the first year of high school of the Educational Institution Miguel De Santiago. In short,

students can develop with aptitude and attitude the problems they face in both educational and

professional performance.

Finally the proposal of the project was realized in which the feasibility of developing an

industrial electrical design with systems of protections is developed, in the same way, the

economic analysis of the system and its respective installation

DESCRIPTORS. Education, teaching methods, electrical installations, earth systems,

industrial.

xvii

INTRODUCCIÓN

Durante el proceso de una instalación eléctrica industrial se producen fallas o daños que se

originan por: desconocimiento, falta de capacitación o son ejecutadas por personal no capacitado

(empírico), esto hace que se pierda rentabilidad y confiabilidad y en el peor de los casos se

pierda equipos y vidas humanas.

Para evitar todas estas novedades es necesario realizar las instalaciones eléctricas industriales,

comerciales y residenciales con personal capacitado que tenga el suficiente conocimiento

teórico práctico sobre instalaciones eléctricas.

La ejecución de las instalaciones eléctricas en general con personal debidamente capacitado

hace que las instalaciones eléctricas sean:

a. Confiables, es decir deben realizar el objetivo propuesto y sobre todo que sean

ejecutadas bajo normas eléctricas nacionales e internacionales.

b. Que la calidad de energía eléctrica que llega debe ser elevada, es decir que la energía

eléctrica que llega de las empresas eléctricas distribuidoras llegue hasta los equipos o

cargas eléctricas instaladas. .

c. Económicas, o sea con un costo final adecuado a las necesidades a satisfacer.

d. Flexibles, referible a posibles ampliaciones, disminuirse o modificarse con facilidad,

y según posibles necesidades futuras.

e. Simples, o sea con facilidad de operación y el mantenimiento sin necesidad de

recurrir a métodos o personas altamente calificados

f. Estéticamente instaladas.

g. Seguras, aquellas con garantía de seguridad a las personas y equipos.

h. Que su diseño contribuya a la protección del medio ambiente.

Para conocimiento del proyecto se ha estructurado los siguientes capítulos a desarrollar:

CAPÍTULO I: CONSTA DEL PROBLEMA, el planteamiento del problema, formulación

del problema, preguntas directrices, objetivos generales y específicos, justificación.

xviii

CAPÍTULO II: CONSTA DE MARCO TEÓRICO, fundamentación teórica y científica

con relación al problema. Además definición de términos.

Para realizar este capítulo se utilizaran distintas afines a la investigación. Para el marco

teórico consultaremos en libros, revistas, internet, etc.

CAPÍTULO III: CONSTA DE LA METODOLOGÍA, este se relacionó con el diseño de la

modalidad y tipo, población y muestra, técnicas e instrumentos de recolección de datos,

validez y confiabilidad de los instrumentos, procesamiento y análisis.

CAPÍTULO IV: consta la presentación de resultados, análisis e interpretación de resultados,

discusión de resultados.

CAPÍTULO V: CONSTA LAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: se

plantean las conclusiones obtenidas en la investigación así como sus correspondientes

recomendaciones.

CAPÍTULO VI: CONSTA DE LA PROPUESTA: se desarrollara la propuesta como una de

las alternativas de desarrollo de intervención de las variables de estudio; se finaliza con las

referencias bibliográficas y los anexos correspondientes.

1

CAPÍTULO I

PROBLEMA

Planteamiento del problema

A través de los tiempos se va observando que dentro de colegios técnicos los principales

inconvenientes que enfrentan los estudiantes al momento de realizar prácticas técnicas dentro del

taller se ven reflejados a los diferentes métodos de enseñanza impartidas por el docente,

Teniendo como consecuencia el rechazo al aprendizaje y manipulación de los materiales que se

utilizan en el diseño de motores trifásicos.

Dentro del taller de electricidad de la institución educativa Miguel de Santiago, se pudo observar

la existencia deficiencia de algunos métodos de enseñanza aplicados al sistema de tierras en las

instalaciones eléctricas, teniendo como consecuencia la existencia de algunos factores de riesgos

en la seguridad, ya sea por el poco aprendizaje o los hábitos de los estudiantes frente a la práctica

técnica.

De acuerdo a esto se ha visto la necesidad de implementar y fortalecer los métodos de enseñanza

existentes las instituciones educativas para el confort tanto de estudiantes como docentes, logrando

así un rendimiento apto al momento de realizar las practicas dentro del taller.

Formulación de problema

¿Cómo incide los métodos de enseñanza aplicada al sistema de tierra en las instalaciones

industriales para los estudiantes de primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal

Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016?

Preguntas Directrices

¿Cómo influyen los métodos de enseñanza a los estudiantes de primer año de bachillerato de la

institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016?

¿Qué métodos de enseñanza se pueden aplicar a los estudiantes de primer año de bachillerato de

la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016?

¿Qué importancia tiene el sistema a tierra para los estudiantes de primer año de bachillerato de

la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016?

2

¿Qué tipos de puesta a tierra se pueden aplicar al diseño de una instalación industrial para los

estudiantes de primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del

D.M.Q, periodo 2016?

Objetivos

Objetivos general

Analizar la incidencia de los métodos de enseñanza aplicada a la instalación eléctrica industrial

utilizando normas eléctricas que den confiabilidad, seguridad eléctrica, calidad de energía,

estéticamente bien instaladas para los estudiantes de primer año de bachillerato de la institución

educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016

Objetivos específicos

Investigar normas de seguridad relacionadas y aceptadas en las instalaciones eléctricas industriales

Identificar métodos de enseñanza se pueden aplicar a los estudiantes de primer año de bachillerato

de la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016

Determinar la importancia que tiene el diseño de las instalaciones electricas para los estudiantes

de primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q,

periodo 2016

Justificación e importancia

El presente trabajo de investigación se enfocó en dar a conocer el cómo incide los métodos de

enseñanza en el sistema a tierra en instalaciones eléctricas industriales, el beneficio de obtener y

poseer conocimientos adecuados, y la concientización hacia los estudiantes de la importancia de

los temas tratados.

Los beneficios de un buen método de enseñanza al momento de realizar un diseño de un motor

trifásico son de mucha importancia, ya que juega un papel muy relevante en la educación de los

estudiantes, por ser una materia principal de la institución educativa.

Partiendo de la base, que la educación se centra en el humano, será de calidad y calidez, surge el

interés de conocer la importancia del tema mencionado. Teniendo como un enfoque el determinar

3

el método de enseñanza se debió y se debe aplicar a los estudiantes del colegio, en el área de

máquinas eléctricas, y así poder obtener mejores resultados tanto en el taller de electricidad como

al momento de realizar prácticas o trabajos fuera de la institución educativa.

Por lo cual se conlleva que los únicos beneficiarios de esta investigación serán los estudiantes de

primer año de bachillerato y su aplicabilidad será en la Institución Educativa Fiscal “Miguel de

Santiago”.

El sector industrial y comercial necesita que sus instalaciones eléctricas cumplan con la misión

de un bajo consumo de energía, altamente eficiente, seguro, que contribuyan con la protección del

medio ambiente que su productividad sea óptima.

4

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Antecedentes

De los textos e investigaciones realizadas con anterioridad sobre la problemática del tema se

presentaron los siguientes resultados:

En el Programa de Mejoramiento y Capacitación Docente, del Ministerio de Educación y

Cultura, en su libro de evaluación de los aprendizajes 2005, se habla de la importancia que tiene

la participación de los criterios en los procesos de enseñanza , tanto para el desarrollo del

aprendizaje así como la evaluación del mismo.

Sin duda alguna los accionamientos de los sistemas de tierra son los más numerosos en la

mayoría de las aplicaciones industriales sobre todo en el campo de la instalación y seguridad

en el campo industrial .

Análisis del sistema de puesta a tierra de la subestación Guatemala este

Autor: Miguel Ángel Aján Monroy

Resumen: Un sistema de puesta a tierra puede constar de un único electrodo y del conductor que

los une o de un sistema complejo, tanto en su diseño como en la construcción de los enlaces entre

electrodos y conductores enterrados horizontalmente. Existen diversas configuraciones de estos

sistemas, tales como: tierra física (el más elemental), tierra aislada (usado principalmente en

plantas telefónicas), tierra para protección contra rayos (muy común en torres de alta tensión y de

telefonía celular) Su función primordial es la protección del personal antes que el equipo instalado.

Para lograr que un sistema sea adecuado se debe realizar mediciones de resistividad, como un

análisis de la calidad de las partículas conductoras contenidas en el suelo. La subestación

Guatemala Este es una parte del sistema nacional interconectado, la cual, como en toda instalación

industrial, su puesta a tierra es fundamental; por lo tanto su diseño se establece con los estándares

internacionales actuales.

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL, en el año 2011 se realizó la

tesis con el tema “DISEÑO Y EJECUCION DE DESMONTAJE Y ARMAJE CON SISTEMA

DE TIERRA PARA TORRE DE COMUNICACIONES EN LA FINCA LIMONCITO”

Realizado por William Ríos Y Diego Sánchez Esa información y conocimiento de fundamentos

de puesta a tierra no están a trabajo de grado, es el entregar a estudiantes de ingeniería en

5

telecomunicaciones la información esencial y conocimiento básico para entender y diseñar un

sistema de puesta a tierra seguro, eficaz y confiable.

UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI. En el año 2011 se realizó el tema de

investigación para titulación Diseño e implementación del sistema de protecciones eléctricas y de

seguridad en el laboratorio de pruebas a equipo de 15 Kv.

Fundamentación Teórica

EDUCACIÓN

La educación puede definirse como el proceso de socialización de los individuos. Al educarse,

una persona asimila y aprende conocimientos. “La educación también implica una concienciación

cultural y conductual, donde las nuevas generaciones adquieren los modos de ser de generaciones

anteriores.” (Llera, 2005)

Podemos entender que la educación es la educación es entonces el proceso por el cual una persona

guía y conduce a otra hacia un fin. Entendida así, la educación es un proceso que implica un

camino hacia otro estado y en la práctica esto se ve representado por el aprendizaje que un

individuo puede obtener al ser educado.

Piaget “Es forjar individuos, capaces de una autonomía intelectual y moral y que respeten esa

autonomía del prójimo, en virtud precisamente de la regla de la reciprocidad.” (Pag.26)

Willmann: “La educación es el influjo previsor, directriz y formativo de los hombres maduros

sobre el desarrollo de la juventud, con miras a hacerla participar de los bienes que sirven de

fundamento a la sociedad.” (Pág. 14)

Coppermann: “La educación es una acción producida según las exigencias de la sociedad,

inspiradora y modelo, con el propósito de formar a individuos de acuerdo con su ideal del hombre

en sí.” (Pág. 23)

ENSEÑANZA

La enseñanza es la acción y efecto de enseñar (instruir, adoctrinar y amaestrar con reglas o

preceptos). Se trata del sistema y método de dar instrucción, formado por el conjunto de

conocimientos, principios e ideas que se enseñan a alguien.

La enseñanza, incluido el aprendizaje, constituye en el contexto escolar un proceso de interacción

e intercomunicación entre varios sujetos y, fundamentalmente tiene lugar en forma grupal.

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MÉTODOS DE ENSEÑANZA

Los métodos y técnicas de enseñanza, sean cuales fueren y cualesquiera que sean las teorías en

que se inspiren, deberían sujetarse a algunos principios que son su base común, teniendo en cuenta

la madurez pedagógica alcanzada hasta hoy.

La palabra método viene del latín methodus que, a su vez, tiene su origen en el griego, en las

palabras meta (meta=meta) y hodos (hodos=camino). Por consiguiente, método quiere decir

camino para llegar a un lugar determinado.

Didácticamente, método significa camino para alcanzar los objetivos estipulados en un plan de

enseñanza, o camino para llegar a un fin predeterminado, El método corresponde a la manera de

conducir el pensamiento y las acciones para alcanzar la meta preestablecida. Corresponde,

además, a la disciplina del pensamiento y de las acciones para obtener una mayor eficiencia en lo

que se desea realizar, puesto que pensar o actuar sin un orden determinado resulta, casi siempre,

una pérdida de tiempo, de esfuerzos, cuando no también de material.

La palabra técnica, es la sustantivación del adjetivo técnico, que tiene su origen en el griego

technicu y en el latín technicus, que significa relativo al arte o conjunto de procesos de un arte o

de una fabricación. Simplificando, técnica quiere cómo hacer algo

Así pues, el método indica el camino y la técnica indica cómo recorrerlo. También la educación

como el proceso educativo, si quiere llegara un buen término en lo que respecta a sus objetivos,

tiene que actuar metódicamente, es decir, metodológicamente.

La metodología de la enseñanza no es, pues, nada más que el conjunto de procedimientos

didácticos expresados por sus métodos y técnicas de enseñanza y tendientes a llevar a buen término

la acción didáctica, lo cual significa alcanzar los objetivos de la enseñanza y, por consiguiente, los

de la educación, con un mínimo de esfuerzo y el máximo de rendimiento. La metodología de la

enseñanza debe encararse como un medio y no como un fin y debe haber, por parte del docente,

disposición para alterarla siempre que su crítica sobre ella se lo sugiera, y no convertirse en su

esclavo, como si fuese algo sagrado, definitivo, inmutable.

La metodología de la enseñanza, de modo general, debe' conducir al educando a la autoeducación,

a la autonomía, a la emancipación intelectual, es decir, debe llevarlo a caminar con sus propias

piernas y a pensar con su propia cabeza.

La metodología de la enseñanza consta de métodos y técnicas, la diferencia entre los cuales se

profundizará más adelante.

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Constituyen recursos necesarios de la enseñanza; son los vehículos de realización ordenada,

metódica y adecuada de la misma. Los métodos y técnicas tienen por objeto hacer más eficiente

la dirección del aprendizaje.

Gracias a ellos, pueden ser elaborados los conocimientos, adquiridas las habilidades e

incorporados con menor esfuerzo los ideales y actitudes que la escuela pretende proporcionar a su

alumno.

TÉCNICA Y MÉTODO DE ENSEÑANZA

La Técnica de enseñanza tiene un significado a una acción concreta planificada por el docente y

llevada a cabo con los recursos didácticos para un efectivo aprendizaje y así proporcionar la

reflexión en el educando. En al cuanto Método de enseñanza es el conjunto de momentos y

acciones lógicamente coordinados para dirigir el aprendizaje del alumno hacia determinados

objetivos o meta.

(Araujo M, 2009) En su libro planificación y ciclo de aprendizaje menciona “El logro de un

aprendizaje comprensivo depende de la actividad del alumno, cuando este compara lo que sabe

con la nueva información, realiza preguntas, contrasta opiniones, hace predicciones”. (Pág. 22).

Y cita a “Piaget, quién sostiene que el aprendizaje en sentido estricto es aquel que nos hace avanzar

intelectualmente y que permite que cambien y se amplíen nuestras capacidades.” Esto requiere

que interactuemos, es decir, que tengamos experiencias con los objetos de aprendizaje.

El método es quien da sentido de unidad a todos los pasos de la enseñanza y del aprendizaje y

como principal ni en lo que atañe a la presentación de la materia y a la elaboración de la misma.

Es el conjunto de momentos y técnicas lógicamente coordinados para dirigir el aprendizaje del

alumno hacia determinados objetivos. El método es quien da sentido de unidad a todos los pasos

de la enseñanza y del aprendizaje y como principal ni en lo que atañe a la presentación de la

materia y a la elaboración de la misma. Por tanto el método es en sentido general un medio para

lograr un propósito, una reflexión acerca de los posibles caminos que se pueden seguir para lograr

un objetivo, por lo que el método tiene función de medio y carácter final.

El método de enseñanza es el medio que utiliza la didáctica para la orientación del proceso

enseñanza-aprendizaje. La característica principal del método de enseñanza consiste en que va

dirigida a un objetivo, e incluye las operaciones y acciones dirigidas al logro de este, como son:

la planificación y sistematización adecuada.

(Araujo M, 2009) en su libro Planificación y ciclo de aprendizaje “Es necesario que se den

condiciones y disposiciones en el aprendiz, también la forma de enseñar, que incluyan,

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motivación, activación de conocimientos previos y la puesta en marcha de los procesos de

comprensión y significación de las estrategias de aprendizaje”. (pág. 22).

Las condiciones no son solo estados de ánimo o respetabilidades del alumno sino que depende

también de condiciones externas, como la manera que se le enseña o las actividades o tareas que

se le proponen o se le obliga a realizar en contextos escolares.

Por lo tanto, para que se produzca un aprendizaje constructivista, comprensivo y significativo, el

estudiante ha de estar activo, comprobando hipótesis, o proponiendo alternativas. El verdadero

aprendizaje es aquel que se da en un contexto similar al científico, en el que a partir de ciertas

ideas o teorías se descubren mediante el ejercicio sistemático y lógico de razonamiento, los

principios, conceptos y teorías.

(Araujo M, 2009) En su libro planificación y ciclo de aprendizaje dice: “para enseñar desde las

decisiones que sustentan los medios didácticos, se comprende que los momentos de planificación

y evaluación no deben perder importancia ante la actividad metodológica por el contrario deben

adquirir significación”. (Pág.13), por medio de la metodología didáctica, es posible concretar que

la planificación propone y lo que la evaluación tiene que valorar.

Carrión Segundo 2002 en su libro Aprehender es más que aprender señala: “Es de suma

importancia ubicarse en el espacio contextual de lugar y tiempo. Docentes desubicados en el

tiempo o en el paisaje arán un trabajo educativo muy deficiente para los nuevos protagonistas de

la historia” (Pág.4). Debemos continuar enseñando contenidos que varían de la noche a la mañana

parecería que es un perder valioso de tiempo.

Valorando los criterios de los autores es muy importante la planificación, ya que la misma ayudará

a que los beneficiarios no pierdan de vista nuestros objetivos esto hará también que los docentes

sigan una estructura de enseñanza-aprendizaje.

MÉTODOS EN CUANTO A LA FORMA DE RAZONAMIENTO

Método Deductivo

Es cuando el asunto estudiado procede de lo general a lo particular. El profesor presenta conceptos,

principios o definiciones o afirmaciones de las que se van extrayendo conclusiones y

consecuencias, o se examinan casos particulares sobre la base de las afirmaciones generales

presentadas.

La técnica expositiva sigue, generalmente, el camino de la deducción, porque casi siempre es el

profesor quien va presentando las conclusiones. Parece, no obstante, que la deducción puede y

debe ser usada siempre que deba llegar el alumno a las conclusiones o a criticar aspectos

particulares a la luz de principios generales.

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La enseñanza de la geometría, por ejemplo, puede servir de instrumento para aprender a deducir.

El hecho de extraer consecuencias, de prever lo que puede suceder, de ver las vertientes de un

principio o de una afirmación, no es otra cosa que hacer uso de la deducción. Así, en la enseñanza,

el mal no está en la deducción, sino en el uso que se hace de ella como método.

Lo que otorga validez al razonamiento deductivo son los principios lógico^. Los hechos no llevan

a aceptar una conclusión deducida; la confianza que tenemos en los principios lógicos evita la

contradicción. El razonamiento deductivo parte de los objetos ideales, que son los universales de

las premisas.

El maestro presenta conceptos, principios, afirmaciones o definiciones de las cuales van siendo

extraídas conclusiones y consecuencias. El maestro puede conducir a los estudiantes a

conclusiones o a criticar aspectos particulares partiendo de principios generales. Un ejemplo son

los axiomas aprendidos en Matemática, los cuales pueden ser aplicados para resolver los

problemas o casos particulares.

Es cuando el asunto estudiado procede de lo general a lo particular.

Método Inductivo

Es cuando el asunto estudiado se presenta por medio de casos particulares, sugiriéndose que se

descubra el principio general que los rige. Es el método, activo por excelencia, que ha dado lugar

a la mayoría de descubrimientos científicos. Se basa en la experiencia, en la participación, en los

hechos y posibilita en gran medida la generalización y un razonamiento globalizado.

El método es inductivo cuando el asunto estudiado se presenta por medio de casos particulares,

sugiriéndose que se descubra el principio general que los rige. Este método se impone a la

consideración de los pedagogos debido al desarrollo de las ciencias.

La técnica del redescubrimiento se inspira en la inducción. Muchos son los que aseguran que el

método inductivo es el más indicado para la enseñanza de las ciencias; es indudable que este

método ha sido bien aceptado, y con indiscutibles ventajas, en la enseñanza de todas las

disciplinas. Su aceptación estriba en que, en lugar de partir de la conclusión final, se ofrecen al

alumno los elementos que originan las generalizaciones y se lo lleva a inducir.

Con la participación de los alumnos es evidente que el método inductivo es activo por excelencia.

Esta cualidad se pierde, sin embargo, si al presentar los casos particulares, el profesor, osadamente,

convencido de la incapacidad de los alumnos, realiza las generalizaciones o inducciones

prescindiendo de aquéllos. Es evidente que ciertas disciplinas se prestan más que otras para una

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enseñanza de tipo inductivo; pero lo que se debe resaltar es que en todas ellas no deben perderse

las oportunidades que se presenten para que el alumno induzca.

La inducción, de modo general, se basa en la experiencia, en la observación, en los hechos.

Orientada experimentalmente, convence al alumno de la constancia de los fenómenos y le

posibilita la generalización que lo llevará al concepto de ley científica.

Es cuando el asunto estudiado se presenta por medio de casos particulares, sugiriéndose que se

descubra el principio general que los rige.

Método Analógico o Comparativo

Cuando los datos particulares que se presentan permiten establecer comparaciones que llevan a

una solución por semejanza hemos procedido por analogía. El pensamiento va de lo particular a

lo particular. Es fundamentalmente la forma de razonar de los más pequeños, sin olvidar su

importancia en todas las edades.

Este método, convenientemente estudiado, puede conducir al alumno a analogías entre el reino

vegetal y también animal con relación a la vida humana. Muchos comportamientos y actitudes

pueden ser sugeridos por analogía. La educación sexual, por ejemplo, puede beneficiarse bastante

si se utiliza este método. El ejemplo y la vida de los grandes hombres pueden inculcar actitudes e

ideales de vida mediante la analogía.

El método científico necesita siempre de la analogía para razonar. De hecho, así llegó Arquímedes,

por comparación, a la inducción de su famoso principio. Los adultos, fundamentalmente

utilizamos el método analógico de razonamiento, ya que es único con el que nacemos, el que más

tiempo perdura y la base de otras maneras de razonar.

LOS MÉTODOS EN CUANTO A LA COORDINACIÓN DE LA MATERIA

Método Lógico

Es cuando los datos o los hechos se presentan en orden de antecedente y consecuente, obedeciendo

a una estructuración de hechos que va desde lo menos a lo más complejo o desde el origen hasta

la actualidad o siguiendo simplemente la costumbre de la ciencia o asignatura.

Estructura los elementos según la forma de razonar del adulto.

El método lógico procura estructurar los elementos de la clase según las formas de razonar del

adulto. Su aplicación es amplia en el segundo ciclo de enseñanza y también en las universidades.

La estructuración lógica de las clases, sin embargo, no siempre interesa al adolescente de los

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primeros años del gimnasio y mucho menos a los alumnos de las escuelas primarias. En esos

primeros años lo más recomendable es partir de la experiencia, de la vivencia, en vez de hacerlo

a partir de premisas o de antecedentes lógicos

Es normal que así se estructuren los libros de texto. El profesor es el responsable, en caso

necesario, de cambiar la estructura tradicional con el fin de adaptarse a la lógica del aprendizaje

de los alumnos.

Método Psicológico

Es cuando la presentación de los métodos no sigue tanto un orden lógico como un orden más

cercano a los intereses, necesidades y experiencias del educando. Se ciñe a la motivación del

momento y va de lo conocido por el alumno a lo desconocido por él. Es el método que propician

los movimientos de renovación, que intentan más la intuición que la memorización.

Se ciñe más a la motivación del momento que a un esquema rígido previamente establecido.

Responde en mayor grado a la edad evolutiva del educando que a las determinaciones de la lógica

del adulto. Sigue con preferencia el camino de lo concreto a lo abstracto, de lo próximo a lo

remoto, sin detenerse en las relaciones de antecedente y consecuente al presentar los hechos. La

presentación de una clase o de un determinado asunto debe comenzar por el método psicológico,

por los nexos afectivos y de intereses que puedan tener con el alumno.

Todo indica que es más natural presentar los temas de estudio a partir de lo psicológico hasta

alcanzar lo lógico, y que esto es válido para todas las edades. Es obvio que cuanto menor es la

edad o la madurez psicológica, tanto mayor es la demora en los dominios del campo psicológico.

Para (Onofre de Arruda, 1958)

“Ir de lo psicológico a lo lógico es seguir la marcha natural, continua y

progresiva, de modo que no haya hiatos entre la vida real y la materia de

enseñanza. A partir de los conocimientos que el alumno posee tenemos que

llegar a una experiencia sistematizada y mejor definida.”(pag.129)

Muchos profesores tienen reparo, a veces como mecanismo de defensa, de cambiar el ‘orden

lógico’, el de siempre, por vías organizativas diferentes. Bruner le da mucha importancia a la

forma y el orden de presentar los contenidos al alumno, como elemento didáctico relativo en

relación con la motivación y por lo tanto con el aprendizaje.

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LOS MÉTODOS EN CUANTO A LA CONCRETIZACIÓN DE LA ENSEÑANZA

Método Simbólico o Verbalístico

Se da cuando todos los trabajos de la clase son ejecutados a través de la palabra. El lenguaje oral

y el lenguaje escrito adquieren importancia decisiva, pues son los únicos medios de realización de

la clase. Para la mayor parte de los profesores es el método más usado.

Un exclusivo procedimiento verbalístico no es recomendable, porque termina por cansar y luego

desinteresar a los alumnos debido al esfuerzo que comporta tratar de reproducir con la imaginación

lo que el profesor va diciendo. Este método se presta a las mil maravillas para la técnica expositiva.

Desgraciadamente, este método predomina en nuestra escuela secundaria; llégaselo a emplear

incluso para realizar experiencias en sustitución de los laboratorios.

Sería injusto querer ver tan sólo las desventajas del método verbalístico. Usado con moderación y

en momentos oportunos, puede llegar a ser de gran valía para la disciplina y organización de los

trabaos escolares, llegando hasta a constituir, en determinadas circunstancias, una gran economía

de tiempo. Dale, lo critica cuando se usa como único método, ya que desatiende los intereses del

alumno, dificulta la motivación y olvida otras formas diferentes de presentación de los contenidos.

Método Intuitivo

Se presenta cuando la clase se lleva a cabo con el constante auxilio de objetivaciones o

concretizaciones, teniendo a la vista las cosas tratadas o sus sustitutos inmediatos. Se intenta

acercar a la realidad inmediata del alumno lo más posible. Parte de actividades experimentales, o

de sustitutos. El principio de intuición es su fundamento y no rechaza ninguna forma o actividad

en la que predomine la actividad y experiencia real de los alumnos.

Lo ideal sería que todas las clases se realizasen a través de la experiencia directa. Como esto, pese

a todo, es casi siempre difícil y hasta imposible, el profesor debe echar mano, en ciertas

circunstancias y en la medida de lo posible, de recursos que aproximen la clase a la realidad.

Veamos cuáles son los elementos intuitivos que pueden ser utilizados: contacto directo con la cosa

estudiada, experiencias, trabajos en oficinas, material didáctico, visitas y excursiones, recursos

audiovisuales -carteles, modelos, esquemas, cuadros, proyecciones, fijas o móviles-, confección

de álbumes, etc.

El método intuitivo se debe prácticamente a Comenio, cuando dice que es necesario “abrir el libro

del mundo” para que el niño aprenda. Pero el impulso definitivo de la intuición como método

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pedagógico se debe a Pestalozzi, quien puso en evidencia el valor de la impresión sensoria en el

acto del aprendizaje. Son célebres sus Lecciones de cosas.

La intuición es, asimismo, un método de la filosofía, pero, en este caso, enfocada con un sentido

diferente, cual es el de alcanzar la verdad en forma directa, sin la ayuda de elementos discursivos.

Pero, en el fondo, tanto en filosofía como en pedagogía, se trata de la misma cuestión: tener la

visión de la cosa, directamente, sin el auxilio de intermediarios.

MÉTODOS EN CUANTO A LAS ACTIVIDADES DE LOS ALUMNOS

Pasivo

Se le denomina de este modo cuando se acentúa la actividad del profesor, permaneciendo los

alumnos en actitud pasiva y recibiendo los conocimientos y el saber suministrado por aquél, a

través de:

a. Dictados

b. Lecciones marcadas en el libro de texto, que son después reproducidas de memoria.

c. Preguntas y respuestas, con obligación de aprenderlas de memoria.

d. Exposición Dogmática

Estos procedimientos didácticos, prácticamente condenados por todas las corrientes pedagógicas,

imperan todavía en muchas escuelas. Lo peor es que este método inutiliza a una buena parte de

los estudiantes para estudios futuros que requieren reflexión e iniciativa.

Así, el alumno encontrará dificultades en el estudio si no hay en el contexto “el punto para

memorizar”. Ciertos profesores dan su clase hablando tan despacio que son una invitación para

tomar apuntes, palabra por palabra, las cuales son después reproducidas en las pruebas de

verificación del aprendizaje.

Activo

Es cuando se tiene en cuenta el desarrollo de la clase contando con la participación del alumno y

el mismo método y sus actividades son las que logran la motivación del alumno. La clase se

desenvuelve por parte del alumno, convirtiéndose el profesor en un orientado, un guía, un

incentivador y no en un transmisor de saber, un enseñante.

Cuando se tiene en cuenta el desarrollo de la clase contando con la participación del alumno, el

método es activo. En este caso, el método se convierte en mero recurso de activación e incentivo

del educando para que sea él quien actúe, física o mentalmente, de suerte que realice un auténtico

aprendizaje.

Así, el método activo se desenvuelve sobre la base de la realización de la clase por parte del

alumno, convirtiéndose el profesor en un orientador, un guía, un incentivador y no en un

transmisor de saber, un enseñante.

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Todas y cada una de las técnicas de enseñanza pueden ser activas; ello depende de la manera cómo

la utiliza el profesor. La cuestión consiste en saber cómo aplicar la técnica, lo que depende en

mayor grado de la actitud didáctico-pedagógica del docente. No obstante, hay técnicas que

favorecen más la actividad del educando como, por ejemplo, las siguientes:

1. Interrogatorio.

2. Argumentación.

3. Redescubrimiento.

4. Trabajos en grupo.

5. Estudio dirigido.

6. Debates y discusiones.

7. Técnica de problemas.

8. Técnica de proyectos, etc.

Todas las técnicas de enseñanza pueden convertirse en activas mientras el profesor se convierte

en el orientador del aprendizaje.

MÉTODOS EN CUANTO A LA GLOBALIZACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS

Método de Globalización

Es cuando a través de un centro de interés las clases se desarrollan abarcando un grupo de

disciplinas ensambladas de acuerdo con las necesidades naturales que surgen en el transcurso de

las actividades. Lo importante no son las asignaturas sino el tema que se trata. Cuando son varios

los profesores que rotan o apoyan en su especialidad se denomina Interdisciplinar.

Lo principal, en este caso, no son las disciplinas aisladas, sino el asunto que está siendo estudiado.

Ellas no intervienen, a no ser para esclarecer, ayudar y, si es posible, sin denominación alguna, a

fin de que los conocimientos tengan significación como realidad y no como un mero título.

El método globalizado tiene más aplicación en la escuela primaria; empero, se hace cada vez más

necesario en la escuela media, si bien de una manera mitigada. Es dable aquí, sin embargo, una

articulación entre las diversas disciplinas de iniciación, que sean afines; y después, con mayor

experiencia de los profesores, se podría intentar la interrelación de todas ellas sobre la base de

planeamientos conjuntos.

De este modo no sólo habría coordinación entre las diversas disciplinas, sino que se auxiliarían

mutuamente en la comprensión y solución de sus dificultades comunes. La globalización mitigada

se impone en los primeros años del gimnasio, además, para atenuar la cantidad de disciplinas que,

de un momento a otro, pasan a gravitar sobre el educando. Los profesores polivalentes, ya

mencionados, podrían prestar excelente ayuda en este aspecto.

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Método no globalizado o de Especialización

Este método se presenta cuando las asignaturas y, asimismo, parte de ellas, son tratadas de modo

independiente, aislado, sin articulación entre sí, pasando a ser, cada una de ellas un verdadero

curso, por la autonomía o independencia que alcanza en la realización de sus actividades.

El método es de especialización o no globalizado cuando las asignaturas y, asimismo, parte de

ellas, son tratadas de modo aislado, sin articulación entre sí, pasando a ser, cada una de ellas, un

verdadero curso, por la autonomía e independencia que alcanza en la dirección de sus actividades.

Los profesores de algunas disciplinas, entonces, acentúan con voz tonante que: “¡Yo no tengo

nada que ver con eso. Yo soy profesor de Ciencias Naturales!” Éste es, generalmente, el

temperamento adoptado en nuestras escuelas de enseñanza media, no solamente por tradición,

sino también por imperio de la legislación que rige dicho nivel de enseñanza. Pero, siempre que

fuese posible, el profesor debería relacionar su disciplina con las demás y ejemplificar con la

interdependencia de las mismas.

Las cátedras afines, como Latín e Idioma Nacional, Geografía e Historia, Matemática y Dibujo,

Ciencias Naturales y Educación Física, podrían articularse desde ya, pues nada impide que eso

ocurra y con ventajas indiscutibles para la enseñanza.

Todas las materias, entre tanto, deberían articularse con las siguientes cátedras:

1.- Artes industriales, para la confección de material didáctico con la ayuda de los propios

alumnos.

2.-Dibujo, para la confección de material didáctico, como gráficas, cuadros, carteles y paneles,

con los cuales ilustrar las clases y ayudar en las fiestas y campañas encaradas por la escuela.

Método de Concentración

Este método asume una posición intermedia entre el globalizado y el especializado o por

asignatura. Recibe también le nombre de método por época (o enseñanza epocal). Consiste en

convertir por un período una asignatura en materia principal, funcionando las otras como

auxiliares.

Otra modalidad de este método es pasar un período estudiando solamente una disciplina, a fin de

lograr una mayor concentración de esfuerzos, benéfica para el aprendizaje.

Este método asume una posición intermedia entre el globalizado y el especializado o por

asignatura.

Recibe también el nombre de método por época (o enseñanza epocal), del alemán

epochalunterricht. Consiste en convertir, por un período, una asignatura en materia principal,

funcionando las otras como auxiliares. De este modo podrá dedicarse una semana o una quincena

a la matemática, a la historia o a la geografía.

Otra modalidad de método concentrado consiste en pasar un período estudiando solamente una

disciplina, a fin de lograr una mayor concentración de esfuerzos, benéfica para el aprendizaje, y

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también permitir un mejor aprovechamiento de los profesores especializados, ya que podrían

actuar en diversos establecimientos de enseñanza. Se trata, como se ve, de una modalidad

metodológica más aplicable en la instrucción superior.

MÉTODOS EN CUANTO A LA RELACIÓN MAESTRO - ALUMNO

Método Individual

Es el destinado a la educación de un solo alumno. Un profesor para cada alumno. Este método,

como podrá advertirse, no se presta para la educación del pueblo, sino más bien para la educación

de carácter excepcional.

Cuando se refiere a la posición social o económica, recibe el nombre de “educación del príncipe”,

proceso hoy superado pero que lamentablemente todavía tiene vigencia en ciertas clases sociales

imbuidas de quiméricas pretensiones de superioridad. Es un proceso antidemocrático,

antieconómico y, además, perjudicial para la formación del educando.

Su uso, empero, es recomendable en los casos de recuperación de alumnos que, por cualquier

motivo, se hayan atrasado en sus estudios. También es utilizado en casos de alumnos

excepcionales, que requieren tratamiento individualizado. Es de hacer notar que el alumno, cuanto

menos favorecido es intelectualmente, tanto más precisa de una asistencia individualizada.

La enseñanza en grupos, además, no puede perder su aspecto de individualización. A pesar de ser

la clase para un conjunto de alumnos, el profesor tiene la obligación de no descuidar al alumno

como ser individual, brindándole también asistencia pedagógica individualizada. Para finalizar, es

bueno recordar que el método individual, en el sentido de “educación del príncipe”, es perjudicial

para la educación social del educando.

El método individualizado ha asumido, sin embargo, en estos últimos años, un papel muy

importante en la educación, pues es la modalidad de enseñanza que tiende a permitir que cada

alumno estudie de acuerdo con sus posibilidades personales, destacándose entre ellas el ritmo de

trabajo de cada uno. Se concede, por lo tanto, para el estudio de un tema, un tiempo diferente a

cada alumno, en función de su ritmo de estudio o de trabajo

Es el destinado a la educación de un solo alumno. Es recomendable en alumnos que por algún

motivo se hayan atrasado en sus clases.

Método Recíproco

Se llama así al método en virtud del cual el profesor encamina a sus alumnos para que enseñen a

sus condiscípulos.

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Este método, también llamado lancasteriano, es debido a Lancaster, quien, impresionado por el

número de alumnos y frente a la escasez de profesores, se ingenió para hacer de sus mejores

alumnos monitores que repitiesen a grupos de compañeros lo que fuesen aprendiendo. Los

inconvenientes de este método son fáciles de advertir, toda vez que lo principal es la falta de

preparación y la inmadurez de los monitores.

Método Colectivo

El método es colectivo cuando tenemos un profesor para muchos alumnos. Este método no sólo

es más económico, sino también más democrático.

El método es colectivo cuando tenemos un profesor para muchos alumnos. Es recomendable que

estos “muchos alumnos" no sobrepasen los treinta o treinta y cinco. Lo ideal serían clases de veinte

o veinticinco alumnos, lo que permitiría un trabajo colectivo e individualizado. Entre nosotros,

resulta prácticamente imposible establecer grupos-límite tan pequeños, debido a la gran población

estudiantil y al reducido número de escuelas.

Este método no solamente es más económico sino, también, más democrático.

En la enseñanza colectiva, no obstante, debe tenerse presente al alumno como ser individual. Él

necesita ser atendido en sus peculiaridades también en el conjunto de la clase.

El buen profesor debe dispensar el máximo de atención a las diferencias individuales de sus

alumnos. De ahí que pueda decirse que el buen profesor proporciona a sus alumnos enseñanza

colectiva e individualizada.

Cabe destacar que la enseñanza colectiva se toma más eficiente a medida que se va

individualizando.

MÉTODOS EN CUANTO AL TRABAJO DEL ALUMNO

Método de Trabajo Individual

Se le denomina de este modo, cuando procurando conciliar principalmente las diferencias

individuales el trabajo escolar es adecuado al alumno por medio de tareas diferenciadas, estudio

dirigido o contratos de estudio, quedando el profesor con mayor libertad para orientarlo en sus

dificultades.

Se lo denomina de este modo cuando, procurando conciliar principalmente las diferencias

individuales, el trabajo escolar es adecuado al alumno por medio de tareas diferenciadas, estudio

dirigido o contratos de estudio, quedando el profesor con mayor libertad para orientarlo en sus

dificultades.

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La ventaja de este método consiste en que se pueden explorar al máximo las posibilidades de cada

educando. Ofrece, también, la desventaja de no favorecer el espíritu de grupo y de no preparar

para los trabajos en equipo, forma de actividad cada vez más reclamada por la sociedad moderna.

Ningún sistema de enseñanza debe olvidar el trabajo individualizado. Es menester, por eso,

establecer tareas o determinar trabajos a los cuales el alumno deba dedicarse solo, a fin de aprender

a concentrarse y a resolver por sí, en la medida de lo posible, sus propias dificultades.

Método de Trabajo Colectivo

Es el que se apoya principalmente, sobre la enseñanza en grupo. Un plan de estudio es repartido

entre los componentes del grupo contribuyendo cada uno con una parcela de responsabilidad del

todo. De la reunión de esfuerzos de los alumnos y de la colaboración entre ellos resulta el trabajo

total. Puede ser llamado también Método de Enseñanza Socializada.

Este método requiere una disposición diferente del mobiliario escolar y adecuada preparación del

profesor. Es un excelente instrumento de socialización del educando, ya que desarrolla el espíritu

de grupo y prepara para futuros trabajos de cooperación en la oficina, el escritorio, el laboratorio,

etc.

Con todo, presenta el inconveniente de no posibilitar el desenvolvimiento de peculiaridades

estrictamente personales, necesarias para la plena formación de la personalidad. Recomiéndese,

por eso, que el método de trabajo colectivo por excelencia no deje de propiciar oportunidades de

trabajo individual, teniendo en cuenta la mejor formación del educando.

El método de trabajo colectivo puede ser también llamado enseñanza socializada.

Método Mixto de Trabajo

Es mixto cuando planea, en su desarrollo actividades socializadas e individuales. Es, a nuestro

entender, el más aconsejable pues da oportunidad para una acción socializadora y, al mismo

tiempo, a otra de tipo individualizador.

El método de trabajo es mixto cuando planea, en su desarrollo, actividades socializadas e

individuales. Es, a nuestro entender, el más aconsejable, pues da oportunidad para una acción

socializadora y, al mismo tiempo, a otra de tipo individualizador. Por eso, en nuestras escuelas

debería haber oportunidad de llevar a cabo trabaos individuales y socializados, tanto dentro como

fuera de la clase.

El estudio dirigido puede ser realizado con criterio individual, mientras que otras tareas de

investigación pueden llevarse a cabo por medio de grupos de estudio.

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MÉTODOS EN CUANTO A LA ACEPTACIÓN DE LO ENSEÑADO

Método Dogmático

Se le llama así al método que impone al alumno observar sin discusión lo que el profesor enseña,

en la suposición de que eso es la verdad y solamente le cabe absorberla toda vez que la misma está

siéndole ofrecida por el docente. El método tradicional dogmático se sustenta en una confianza

sin límites en la razón del hombre y se basa en la autoridad del maestro. Este fue el método de la

escuela medieval, pero todavía sigue vigente en muchas escuelas.

Se llama dogmático al método que impone al alumno observar sin discusión lo que el profesor

enseña, en la suposición de que eso es la verdad, y solamente le cabe absorberla toda vez que la

misma está siéndole ofrecida por el docente.

En Pedagogía de la Matemática, dice Fouché acerca de este método: “Hay que aprender antes de

comprender, a costa de ejemplos, de problemas-tipo y resúmenes; todo adquiere el carácter de

verdad revelada”. Esto ocurre en la enseñanza de la matemática o de cualquier otra disciplina. La

mejor forma de concretización se lleva a cabo a través de la exposición tradicional, también

llamada exposición dogmática en la cual no existe preocupación por la búsqueda de la verdad, ni

tampoco por el razonamiento y la reflexión; la única meta es la transmisión del saber.

Corresponde aclarar, sin embargo, que todas las disciplinas pueden presentar partes que implican

la exigencia de exposición dogmática, debido a la casi imposibilidad de que sus fundamentos

teóricos sean desarrollados o alcanzados por los alumnos. En matemática, por ejemplo, cuando se

enseña la extracción de la raíz cuadrada, la justificación teórica estará por encima de las

posibilidades de los alumnos de la escuela primaria o del gimnasio

En este método el alumno recibe como un dogma todo lo que el maestro o el libro de textos le

transmiten; requiere de educadores con dotes especiales de expositores, ya que la forma en que

los alumnos reciben los conocimientos es a través de descripciones, narraciones y discursos sobre

hechos o sucesos. El alumno por su parte responde a los requerimientos del maestro a través de

asignaciones o tareas escritas o de forma recitada (de memoria).

Este método abstracto y verbalista promueve el aprendizaje reproductivo y la actitud pasiva de los

estudiantes impidiendo el desarrollo de la capacidad crítica y reflexiva de los mismos.

Método Heurístico

(Del griego heurístico = yo encuentro). Consiste en que el profesor incite al alumno a comprender

antes de fijar, implicando justificaciones o fundamentaciones lógicas y teóricas que pueden ser

presentadas por el profesor o investigadas por el alumno. A quien se le acuerda el derecho de

discordar o de exigir los fundamentos indispensables para que el asunto sea aceptado como

20

verdadero. Dice Fouché, en la obra citada, con respecto al método heurístico: “Se debe comprender

antes que aprender; todo adquiere el aspecto de un descubrimiento”.

MÉTODOS EN CUANTO AL ABORDAJE DEL TEMA DE ESTUDIO

Analítico

Este método implica el análisis (del griego análisis, que significa descomposición), esto es la

separación de un tono en sus partes o en sus elementos constitutivos. Se apoya en que para conocer

un fenómeno es necesario descomponerlo en sus partes.

Los fenómenos de cualquier índole se presentan como una totalidad, impresionan como un todo.

Para su mejor comprensión, es preciso descomponerlos en sus elementos. El método analítico se

apoya en la concepción de que, para comprender un fenómeno, es necesario conocerlo en las partes

que lo constituyen. Así, en 1a alfabetización, el método analítico parte de la frase para llegar al

conocimiento de las letras, pasando por las palabras y las sílabas. Cuando se llega al dominio de

las letras que forman las palabras, a partir de las frases o de las palabras, una persona estará

alfabetizada. Es, pues, “el método que separa las partes del todo, sin destruirlo, para conocerlo

mejor”.

Por medio del análisis se estudian los hechos y fenómenos separando sus elementos constitutivos

para determinar su importancia, la relación entre ello, cómo están organizados y cómo funcionan

estos elementos.

La división

Este procedimiento simplifica las dificultades al tratar el hecho o fenómeno por partes, pues cada

parte puede ser examinada en forma separada en un proceso de observación, atención y

descripción.

La clasificación

Es una forma de la división que se utiliza en la investigación para reunir personas, objetos, palabras

de una misma clase o especie o para agrupar conceptos particulares.

En la enseñanza se utiliza para dividir una totalidad en grupos y facilitar el conocimiento.

Ejemplo: cuando el estudiante estudia el clima analiza por separado los elementos de este como:

la temperatura, la humedad, los vientos, las precipitaciones, la presión atmosférica, entre otras.

Por el procedimiento de la división, examina uno de esos fragmentos que componen el todo: los

vientos, por ejemplo, y utiliza el procedimiento de la clasificación para referirse a los distintos

tipos de vientos.

Método Sintético

Implica la síntesis (del griego synthesis, que significa reunión), esto es, unión de elementos para

formar un todo.

21

Los fenómenos no son estudiados a partir de cómo se presentan, sino a partir de sus elementos

constitutivos, en marcha progresiva hasta llegar al todo, al fenómeno. Para comprender mejor un

objeto o un fenómeno cualquiera, es preciso realizar un trabajo de asociación de las partes hasta

llegar al objeto o fenómeno. Así, en la alfabetización, se parte de las letras. La reunión de éstas

va a formar sílabas que, reunidas a su vez, formarán las palabras. Por último, la reunión de las

palabras va a constituir las frases.

Hay situaciones, en verdad, en que el análisis es de gran utilidad, así como lo es la síntesis en otras

ocasiones. El docente debe saber cuál es el momento más oportuno para emplear el método

analítico o el método sintético, para facilitar el aprendizaje del educando.

Reúne las partes que se separaron en el análisis para llegar al todo. El análisis y la síntesis son

procedimientos que se complementan, ya que una sigue a la otra en su ejecución. La síntesis le

exige al alumno la capacidad de trabajar con elementos para combinarlos de tal manera que

constituyan un esquema o estructura que antes no estaba presente con claridad.

La conclusión

Es el resultado o resolución que se ha tomado luego de haberse discutido, investigado, analizado

y expuesto un tema. Al finalizar un proceso de aprendizaje, siempre se llega a una conclusión.

Ejemplo: Luego de analizar los problemas de basura en el área de recreo de la escuela, se llega a

la conclusión de que esto sucede por la falta de recipientes para desechos y se organiza una venta

de pasteles para recaudar fondos para la compra de más recipientes.

El resumen

Significa reducir a términos breves y precisos lo esencial de un tema.

Ejemplo: después de los estudiantes haber leído varios capítulos del tema, resumir en dos párrafos

el proceso de momificación utilizado en Egipto.

La sinopsis

Es una explicación condensada y cronológica de asuntos relacionados entre sí, facilitando una

visión conjunta.

Ejemplo: realizar un cuadro de los diferentes continentes, sus países, y otras características.

La recapitulación

Consiste en recordar sumaria y ordenadamente lo que por escrito o de palabras se ha manifestado

con extensión.

Ejemplo: En las escuelas de nuestro país se utiliza con frecuencia al terminar una unidad o lección

o de repasar contenidos dados durante un período largo con fines de exámenes, o para afianzar el

aprendizaje.

22

El esquema

Es una representación gráfica y simbólica que se hace de formas y asuntos inmateriales. La

representación de un objeto sólo por sus líneas o caracteres más significativos. En el esquema se

eliminan ciertos detalles de forma y volumen, para tender a sus relaciones y al funcionamiento de

lo que se quiere representar.

Ejemplo: esquema de una planta.

El diagrama

Se trata de un dibujo geométrico o Grafico gráfica que sirve para representar en detalle o demostrar

un problema, proporción o fenómeno. El diagrama se usa mucho en Matemática, Física, Química,

Ciencias Naturales, etc.

Ejemplo: el diagrama de Venus.

La definición

Es una proposición que expresa con claridad y exactitud los caracteres genéricos y diferenciales

de algo material o inmaterial.

Ejemplo: concluida la primera parte del tema la contaminación, el estudiante elaborará una

definición de contaminación.

ELECTRICIDAD

Forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos, químicos, que se debe a

la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la

inducción electromagnética

Instalación eléctrica

Podemos decir que es el conjunto de elementos necesarios para conducir y transformar la energía

eléctrica para que sea empleada en las máquinas y aparatos receptores

Tiene que cumplir las siguientes condiciones

ser segura contra accidentes eh incendios

eficiente y económico

accesible y de fácil mantenimiento

23

Características que debe tener una instalación eléctrica

El tipo de instalación eléctrica de un lugar de trabajo y las características de sus componentes

deberán adaptarse a las condiciones específicas del propio lugar, de la actividad desarrollada en él

y de los equipos eléctricos (receptores) que vayan a utilizarse.

Para ello deberán tenerse particularmente en cuenta factores tales como las características

conductoras del lugar de trabajo (posible presencia de superficies muy conductoras, agua o

humedad), la presencia de atmósferas explosivas, materiales inflamables o ambientes corrosivos

y cualquier otro factor que pueda incrementar significativamente el riesgo eléctrico.

En los lugares de trabajo sólo podrán utilizarse equipos eléctricos para los que el sistema o modo

de protección previstos por su fabricante sea compatible con el tipo de instalación eléctrica

existente y los factores mencionados en el apartado anterior.

Las instalaciones eléctricas de los lugares de trabajo se utilizarán y mantendrán en la forma

adecuada y el funcionamiento de los sistemas de protección se controlará periódicamente, de

acuerdo a las instrucciones de sus fabricantes e instaladores, si existen, y a la propia experiencia

del explotador

NORMAS NEC

El código NEC National Electric code (código eléctrico nacional) es el conjunto de requisitos

eléctricos de seguridad de más amplia adopción en el mundo, es acogido como la ley en la mayoría

de los estados unidos.

En américa latina el NEC ha sido adoptado como ley oficial por ecuador

Se ofrece para uso legal y con propósitos reglamentarios a favor de la protección de la vida y de

la propiedad.

El código NEC ha sido adoptado como ley de la republica del ecuador (CPE INEN 19) el 2 de

agosto del 2001 con registro oficial N° 382

Información previa

Es de vital importancia determinar la demanda real o cargas de acuerdo a lo establecido en el

proyecto respectivo.

Los puntos principales son: obtener el dimensionamiento del sistema determinando los puntos de

utilización.

24

Previsión de cargas

Para la elaboración de un proyecto eléctrico se deberá realizar un estudio detallada de las cargas a

utilizar.

En proyectos arquitectónicos normalmente la carga se lo realiza por ambientes

Lugares de consumo

En función del lugar de consumo, estos se clasifican de la siguiente manera:

TIPO ÁREA CONST. (M2)

Mínima A<80

Media 80<A<150

Media elevada 150<A<300

Elevada 300<A<500

Especial 500<A

Puntos iluminación

Para la ejecución de un proyecto de alumbrado interior debe partirse del conocimiento de las

siguientes condiciones fundamentales

tipo de actividad a desallorarse, manteniendo seguridad y comodidad visual en las

diferentes áreas específicas: residenciales, comerciales, industrial

dimensiones características físicas del local a luminar

los planos en planta y cortes de los locales

características y detalles del cielo raso, paredes y piso

disposición de mobiliario y o/ maquinaria

Condiciones de calidad

intensidad de iluminación

uniformidad local

uniformidad cronológica

color de la luz y reproducción de colores

ausencia de deslumbramiento

Respecto al tipo de alumbrado, se puede considerar

separación de carga fluorescentes y carga de incandescentes

alumbrado general y alumbrado localizado dependiendo de las funciones específicas a

laborar desarrollarse en distintas áreas

25

Luego de considerar todos estos factores se deberán efectuar los cálculos correspondientes

a determinar

el número de punto de luz

la potencia de las lámparas

la distribución final de luminarias

Puntos de tomacorrientes y salidas especiales

Las salidas para tomacorrientes en inmuebles de ocupación familiar solamente para bajo voltaje.

Para el diseño de estos circuitos se seguirán los siguientes parámetros.

Ver la aplicación “salida tomacorrientes en viviendas” en el aparto de “normas

constructivas “ desde el N° 212 hasta el N° 218

En locales y galpones industriales se deben instalar un tomacorriente por cada 7m de pared

como mínimo los cuales sean de uso exclusivo para servicio de equipo generales tales

como enceradoras aspiradoras, herramientas manuales pequeñas considerando una

potencia mínima de 150 VA

Los tomacorrientes instalados a circuitos que tengan distintas tensiones, frecuencia o tipos

de corrientes (C.A C.C) en la misma edificación, deben estar diseñadas para que sus

clavijas de conexión no sean intercambiables.

En locales especiales tales como: teatros, iglesias, hospitales, centros de enseñanza locales

deportivos o locales de concurrencia publica, la distribución de tomacorrientes será de

acuerdo con lo dispuesto en el aparto “ normas constructivas “ aplicación “ sitios de

concentración masiva de personas N°329

Límites de caída de tensión

S/E-PRIMARIO URBANO 3 %

RURAL 5 %

ESTACION

TRANFORMACION

+- 5 %

RED DE BAJA TENSION URBANO

6 %

RURAL 5 %

26

ACOMETIDA-TABLERO

GENERAL

1.5 %

TABLERO GENERAL –

ULTIMO PUNTO

UTILIZACION

2.5 %

Normas EEQ

Casillas y sótanos de transformador.

La EEQ recomienda por el uso de un edificio de altura o complejo habitacionales o galpones ya

que la EEQ solo nos proporciona el voltaje de alta tensión.

Se construye una casilla de transformación que está determinada por condicionantes que la

empresa de acuerdo a capacidad del transformador. Estas normas estas normas para la

construcción de casetas son:

De tener el acceso libre para los técnicos de la EEQ

Las paredes o techos deberán ser de hormigón armando.1

El transformador

Se construye para servicio exterior o intemperie y otros que están dentro de las casillas de

transformación

Tensiones normalizadas para el uso en residencias o edificios residenciales o galpones

VF= 110v VL=220V

Edificios industriales o galpones VF= 220V VL= 416V

acometida

Conjunto de conductores y componentes utilizados para transportar energía desde la red de

distribución hasta el tablero general de medición de la instalación interior de un edificio

1 EEQ ing. Sosa M copia controlada normas para instalaciones de redes de distribución y

medidores eléctricos.

27

Tipos de acometida

Aérea

Desde redes áreas de baja tensión la cometida podrá ser aérea para cargas instaladas iguales o

menores a 35 KW

Subterránea

Desde redes subterráneas de baja tensión, la acometida siempre será subterránea. Para cargas

mayores a 35 KW y menores a 225 KW desde redes aéreas, la acometida siempre será subterránea.

ley de OHM

En 1825, un científico alemán, George ohm, realizo experimentos que condujeron al

establecimiento de una de las más importantes leyes de los circuitos eléctricos, tanto como la ley

como la unidad de resistencia eléctrica lleva su nombre en su honor

Las tres maneras de expresar la ley de ohm son las siguientes

𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒

𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒; 𝑅 =

𝐸

𝐼

𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 =𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒

𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎; 𝐼 =

𝐸

𝑅

𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 × 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒; 𝐸 = 𝑅 × 𝐼

circuito eléctrico

Un circuito eléctrico es un arreglo que permite el flujo completo de corriente eléctrica bajo la

influencia de un voltaje.

Un circuito eléctrico típicamente está compuesto por conductores y cables conectados a ciertos

elementos de circuito como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan).

La analogía sería al flujo de un circuito de agua que funciona bajo la presión del flujo

Para que exista un circuito eléctrico, la fuente de electricidad debe tener dos terminales: una

terminal con carga positiva y una terminal con negativa.

Si se conecta el polo positivo de una fuente eléctrica al polo negativo, se crea un circuito. Entonces

la carga se convierte en energía eléctrica cuando los polos se conectan, permitiendo el flujo

continuo de energía cinética.

28

Fig.: 2.1: circuito eléctrico

Circuitos paralelo

Sus componentes están dispuestos de tal modo que la intensidad se divide entre ellos. La

intensidad que pasa por el generador varía con la carga manteniéndose prácticamente constante

generada. Se emplean en la distribución de energía eléctrica para todo tipo de aplicaciones.

Circuitos múltiple-serie o paralelo-serie.

Consta de un cierto número de sub-circuitos serie agrupados en paralelo. Son usados por

ejemplo en las lámparas de incandescencia y los motores utilizados en ferrocarriles.

Circuito serie-múltiple o serie-paralelo.

Cuenta con un cierto número de sub-circuitos paralelo se conectan en serie. No es muy utilizado.

Circuito ramificado.

Es una forma especial de circuito múltiple o paralelo, sólo que aquí el número de conductores

puestos en paralelo es pequeño, mientras que en un paralelo el número es grande.

Circuito integrado.

Son redes eléctricas formadas sobre o dentro un substrato, este substrato continuo está hecho de

un material semiconductor o aislante y sirve de soporte para varios elementos interconectados.

Sus elementos constituyentes contribuyen directamente a su funcionamiento y pueden ser diodos,

transistores, resistencias, condensadores, etc.

Circuito integrado monolítico.

Circuito de una sola pieza, en el cual todos sus elementos se han formado en el mismo momento

sobre un sustrato semiconductor, dentro del cual está formado al menos uno de los elementos.

Tiene una estructura mono cristalina, es decir que su material semiconductor es el cristal. Está

29

constituido por una capa fina de aluminio depositado llamada metalización, la cual hace las veces

de los hilos conductores o de las conexiones de los circuitos impresos usados en el ensamble de

elementos discretos. Un CI monolítico es una laminilla de silicio tratado, por esto se le llama chip.

Existen algunos de estos circuitos aislados por un dieléctrico para realizar la separación entre

elementos en el sustrato.

Los electrones siempre se desplazarán por medio de energía cinética de cuerpos con carga negativa

hacia cuerpos con carga positiva con cierto voltaje a través de un vínculo o un puente entre ambas

terminales que usualmente llamamos “circuito”. El nombre “positivo” o “negativo” únicamente

sirve para indicar el sentido de las cargas.

Conmutadas

Las conmutadas son circuitos eléctricos cuya misión es poder encender una o varias lámparas,

pero desde 2 o más puntos diferentes. Un ejemplo claro es en los pasillos largos en los que

podemos encender la lámpara desde 2 sitios o más diferentes (al principio y al final del pasillo,

por ejemplo).

Ojo estos circuitos llevan conmutadores, por fuera son igual que los interruptores, pero por dentro

tienen 3 bornes (contactos) en lugar de 2 que tendría un interruptor normal. Veamos un

conmutador de 3 bornes

Redes de distribución

La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es

la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la

subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los

Operadores del Sistema de Distribución

Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:

Subestación de Distribución: conjunto de elementos (transformadores, interruptores,

seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión

(o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas.

Circuito Primario.

Circuito Secundario.

Este sistema trifásico de alimentación se recomienda porque se equilibra el consumo de potencia,

de cualquier de las 3 fases (siempre se toma cualquier de la fases más un neutro) = 110 v

30

Voltaje entre fases

(VL) es el q se toma entre 2 de las 3 fases y que es igual a 220v ej F1+F2

Red de media tensión

Se entiende por alta tensión toda aquella que supera los 1.000 voltios de valor nominal. Se suele

hacer una subdivisión dentro de ella, separando media tensión, alta tensión y muy alta tensión.

Estas categorías se delimitan en los valores propios usados dependiendo del punto de la propia red

de distribución, explicado de otra manera, de una central eléctrica se sale en media tensión a unos

13kV, ésta es elevada a media tensión 69kV y más adelante se eleva a valores que llegan a los

230kV (voltaje de transmisión), lo que conocemos por alta tensión. A medida que nos

aproximamos a los núcleos urbanos ésta se va reduciendo progresivamente, siguiendo el proceso

inverso al anteriormente descrito, hasta a llegar a los valores de baja tensión utilizados por los

abonados. Estos valores de tensión vienen especificados por las empresas distribuidoras

comercializadoras.

Tipos de corrientes

La corriente eléctrica es el flujo de electrones o cargas dentro de un circuito eléctrico cerrado. Esta

corriente siempre viaja desde el polo negativo al positivo de la fuente suministradora que es la

fuerza electromotriz

Existen dos tipos de corriente: la continua y la alterna.

Corriente continua (C.C.)

A esta también se la conoce como corriente directa (C.D.) y su característica principal es que los

electrones o cargas siempre fluyen, dentro de un circuito eléctrico cerrado, en el mismo sentido.

Los electrones se trasladan del polo negativo al positivo de la fuente de FEM.

Algunas de estas fuentes que suministran corriente directa son por ejemplo las pilas, utilizadas

para el funcionamiento de artefactos electrónicos. Otro caso sería el de las baterías usadas en los

transportes motorizados. Lo que se debe tener en cuenta es que las pilas, baterías u otros

dispositivos son los que crean las cargas eléctricas, sino que estas están presentes en todos los

elementos presentes en la naturaleza. Lo que hacen estos dispositivos es poner en movimiento a

las cargas para que se inicie el flujo de corriente eléctrica a partir de la fuerza electromagnética.

Esta fuerza es la que moviliza a los electrones contenidos en los cables de un circuito eléctrico.

Los metales son los que permiten el mejor flujo de cargas, es por esto que se los denomina

conductores.

31

Fig: 2.2: (a) corriente continua

Fuente: http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/535-tipos-de-corriente/

Corriente alterna (C.A.)

A diferencia de la corriente anterior, en esta existen cambios de polaridad ya que esta no se

mantiene fija a lo largo de los ciclos de tiempo. Los polos negativos y positivos de esta corriente

se invierten a cada instante, según los Hertz o ciclos por segundo de dicha corriente.

Según (Suarez, 2004)

A pesar de esta continua inversión de polos, el flujo de la corriente siempre será del polo negativo

al positivo, al igual que en la corriente continua. La corriente eléctrica que poseen los hogares es

alterna y es la que permite el funcionamiento de los artefactos electrónicos y de las luces.

Fig: 2.3: (b) corriente alterna

Fuente: http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/535-tipos-de-corriente/

Sistema monofásico

En ingeniería eléctrica, un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y

consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el

voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando

las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos.

Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un

campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales

para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la

frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 Voltios los valores más

extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/535-tipos-de-corriente/

http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/535-tipos-de-corriente/

32

Sistema bifásico.

En ingeniería eléctrica un sistema bifásico es un sistema de producción y distribución de energía

eléctrica basado en dos tensiones eléctricas alternas desfasadas en su frecuencia 90º. En un

generador bifásico, el sistema está equilibrado y simétrico cuando la suma vectorial de las

tensiones es nula (punto neutro).

En una línea bifásica se necesitan cuatro conductores, dos por cada una de las fases.

Actualmente el sistema bifásico está en desuso por considerarse más peligroso que el actual

sistema monofásico a 230 V, además de ser más costoso al necesitar más conductores.

Sistema trifásico

En ingeniería eléctrica un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo

de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y

amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas,

en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas

que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y

están desfasados simétricamente

El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte

de energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores

utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la

línea trifásica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea

monofásica.

Factor de potencia

Ahora sí, definamos la potencia eléctrica: Potencia eléctrica es la velocidad de transformación de

dicha energía. La energía la podemos percibir en muchas partes, puede ser eléctrica, como este

caso, o hidráulica en caso de los líquidos, o eólica en el caso del viento, o calórica en el caso de

los combustibles. Si hablásemos de la energía hidráulica, la potencia sería por ejemplo, la cantidad

de litros por segundo para transvasar un líquido. En el caso nuestro, la potencia eléctrica es la

velocidad con que se transforma la energía eléctrica, y si la energía se medía en Joules, J, la

potencia será medida en Joules por segundo: J/s, y se utiliza como unidad de potencia el watt,

representado por la letra W, y 1 watt (W) equivale a 1 J/s. Quiere decir que cuando se consume 1

Joule en un segundo, consumimos 1 watt de potencia eléctrica.

33

Potencia activa (P)

Cuando tenemos una carga resistiva conectada en un circuito eléctrico, la llamamos carga activa,

y en este caso, si conocemos el valor de la tensión eléctrica y la corriente que circula por la

resistencia, la potencia se puede calcular en forma simple como el producto de la tensión en volt

(V), multiplicado por el valor de la intensidad de la corriente que circula por esa resistencia que

se expresa en ampere (A).

Si, como vimos, la potencia se mide en watt, la tensión en volt y la corriente en ampere, tenemos

que 1watt = 1 volt por 1 ampere, o: 1 W = 1 V. 1 A

Llamando P a la potencia V a la tensión aplicada e I a la corriente que circula por una carga

reactiva, podemos escribir la fórmula: P = V por I

Potencia reactiva (Q)

Para calcular la potencia en determinados equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario

tener en cuenta el valor del factor de potencia o coseno de "phi" Cos Ø que poseen. Es el caso de

los equipos que trabajan con carga reactiva, que son consumidores de energía eléctrica que utilizan

bobinas de alambre de cobre, por ejemplo los motores. Estos equipos se llaman reactivos o

inductivos, ya que tienen una inductancia en vez de una resistencia

Para calcular la potencia de un equipo que trabaja con corriente alterna monofásica, teniendo en

cuenta el factor de potencia es.

P = V . I . Cos Ø

Donde P es la potencia en watt (W), V es la tensión en volt (V), I es la corriente en ampere (A), y

Cos Ø es el factor de potencia.

Potencia aparente (s)

Ya explicamos que existe la potencia activa, que es la que realmente contratamos a la compañía

de electricidad, y es la potencia útil, o sea la que realmente se aprovecha en trabajo. Además

tenemos la potencia reactiva, que es la que consumen los motores o aparatos que tengan bobinas

para producir un campo electromagnético, y constituyen una carga para el sistema eléctrico, que

tiene que mantener tanto las cargas activas como reactivas. Una carga capacitiva, o batería de

capacitores, también es una carga reactiva, de signo contrario a las cargas inductivas, y que se

utilizan para compensar el Cos Fi.

Hay un tercer tipo de potencia, que es la potencia aparente, que es la suma de las potencias activa

y reactiva. Esta potencia aparente, es la que realmente hay que transmitir desde las usinas de

34

generación de electricidad hasta las fábricas, las casas, los negocios, a todos los consumidores y

hay que dimensionar tanto la central eléctrica como las líneas y cables de distribución para esa

potencia total. Por eso se penalizan los factores de potencia bajos, ya que hay una potencia

reactiva, que no produce trabajo; pero que hay que transmitir a través de los cables.

Las potencias activas y reactivas no se suman matemáticamente, sino vectorialmente, son vectores

desfasados 90º, o sea que la potencia total o aparente, es la diagonal de ambos vectores. Es la

hipotenusa del triángulo, o sea que conociendo el teorema de Pitágoras, podemos hacer los

cálculos de estas potencia.

Potencia para sistemas trifásicos formulas

P=√𝟑 ∗ 𝑽𝑳 ∗ 𝑽𝑳 ∗ 𝒄𝒐𝒔Ø (W)

P: potencia activa unidades (W).

Cos φ: factor de potencia.

VL: tensión de línea de la red trifásica.

IL: corriente de línea absorbida por la carga trifásica.

Ejemplo: Un compresor trifásico de 500 (Kw) conectado a una de red de 400 (V) trabaja con fdp

0,85. ¿Qué corriente absorbe de la red?

Solución

Con la fórmula de la potencia activa:

APARENTE

REACTIVA

S=√3𝑉. 𝐼

KVA

P=√3𝑉. 𝐼.COSØ

WTT (KWT)

Q=√3𝑉. 𝐼.COSØ

KVA

Cos Ø

35

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.

Todas las instalaciones eléctricas necesitan estar aterrizadas a tierra, es así que en los últimos años

esta práctica se viene desarrollando y evolucionando cada día más, al punto que en la actualidad

la mayoría de sistemas eléctricos tales como estaciones generadoras, líneas de transmisión, líneas

de distribución e instalaciones tanto comerciales como domiciliarias cuentan con este tipo de

conexiones.

Ante las posibles fallas de aislamiento de los conductores en algunos equipos eléctricos, se corre

el riesgo de que la cubierta metálica de éstos, quede con tensión eléctrica. El contacto directo con

un equipo electrizado puede producir en el ser humano desde alteraciones del ritmo cardíaco hasta

la muerte. La conexión a tierra eficaz conduce la electricidad indeseable hacia tierra alejando el

peligro en forma segura.

La cubierta metálica, o apantallamiento puesto a tierra, es usual en muchas líneas de transmisión

de la información, porque protege a los equipos electrónicos contra perturbaciones

electromagnéticas. También sirve como referencia de las señales en un equipo electrónico y para

eliminar las diferencias de potencial entre diferentes componentes de un sistema de

comunicaciones o control automático. Todas estas y otras aplicaciones merecen un tratamiento

singular.

Un error común en la conexión de un equipo o en la transmisión de tensión en un conducto es la

confusión entre tierra (GND) y neutro (N). Aunque idealmente estos dos terminan conectados en

algún punto a tierra, la función de ellos es muy distinta. Mientras que el cable de neutro es el

encargado de la transmisión de corriente, el conductor de tierra es una de las seguridades primarias

de los equipos contra el shock eléctrico; de modo que tomándolos como la misma cosa anulamos

la seguridad de tierra contra el shock eléctrico.

En el hipotético caso que en una instalación tomara el neutro y tierra como la misma cosa, cuando

el cable de tierra se corte o abra, la carcasa de los equipos conectados a tierra-neutro, tendrá el

potencial de línea y así toda persona que los toque estará expuesta una descarga eléctrica.

Se denomina puesta a tierra de una instalación dada a la unión eléctrica intencional entre todas

las masas metálicas de la misma y un electrodo dispersor enterrado en el suelo, que suele ser

generalmente una jabalina, placa o malla de cobre o hierro galvanizado (o un conjunto de ellas),

con el fin de conseguir una unión con la menor resistencia eléctrica posible entre las masas y la

tierra. Si esa unión se realiza sin interposición de impedancia (o resistencia) alguna, se dice que

es una puesta a tierra directa, en caso contrario sería una vinculación indirecta.

36

Definiciones.

Para una mejor compresión del tema es conveniente definir los siguientes términos los mismos

que utilizaremos para el desarrollo de la presente tesis:

Caída de potencial o tensión.- Es la diferencia entre las tensiones medidas en dos puntos diferentes

de una línea en un momento dado.

Conductor de puesta a tierra.- Es el conductor que está conectado sólidamente de manera

intencional a una puesta a tierra, para conectar a tierra los diferentes puntos de una instalación.

Conductor de protección.- Conductor usado para conectar las partes conductivas de los equipos,

canalizaciones y otras cubiertas, entre si y/o con el (los) electrodo(s) de puesta a tierra, o con el

conductor neutro en el tablero, el equipó de conexión o en la fuente de un sistema derivado

separadamente.

Contacto directo.- Es el contacto accidental de personas con un conductor activo (fase o neutro)

o con una pieza conductora que habitualmente esta con tensión.

Contacto indirecto.- Es el contacto de una persona con masa metálicas accidentalmente puestas

bajo tensión, siendo este el resultado de un defecto de aislamiento.

Voltaje de paso.- Es la diferencia de potencial (tensión) máxima entre dos puntos sobre el terreno

separados entre sí a una distancia de un paso, la cual se supone de un metro, en la dirección de

máxima gradiente de potencial.

Voltaje de toque.- Es la diferencia de potencial máxima entre una estructura u objeto metálico

puesto a tierra y un punto sobre la superficie del terreno a una distancia horizontal de un metro.

Terminal de conexión a tierra o borde de tierra.- Es un punto aislado de los conductores

eléctricos, pero no de la masa del aparato, al cual se une sólidamente el conductor de conexión a

tierra.

Electrodo de puesta a tierra o electrodo de aterramiento.- Es un conductor metálico rectilíneo

resistente al ataque corrosivo (cobre), embutido directamente en el suelo o en el relleno de una

excavación, puede tener diferentes formas.

Resistividad del suelo.- Mediante este término se define a la resistencia específica del suelo a

cierta profundidad, pudiendo ser también un estrato del suelo; se obtiene indirectamente mediante

mediciones realizadas en un determinado campo; su magnitud se expresa en (Ω x m), es inversa a

la conductividad. Entonces la resistividad eléctrica (ρ) es la relación que se da entre la diferencia

de potencial en un material y la densidad de corriente que resulta en el mismo.

37

MÉTODOS DE PUESTA A TIERRA

En el ámbito de la puesta a tierra el objetivo común es la búsqueda de la mayor seguridad posible.

En el terreno de la protección de personas, los regímenes son equivalentes, si se respetan todas las

reglas de instalación y utilización. Dadas las características específicas de cada régimen, no puede

hacerse una elección apriorística.

Esta elección debe de ser el resultado de un acuerdo entre el usuario y el diseñador de la red

Para de esta forma seleccionar el sistema adecuado.

Hay varias formas en las cuales puede operar el sistema de potencia las cuales detallamos a

continuación:

Sistema no aterrizado

Este sistema no tiene una conexión a tierra formal, intencional o deliberada. Pueden existir algunas

conexiones de alta impedancia para instrumentación, por ejemplo el bobinado de un instrumento

de medida (transformador de potencial o de corriente

Bajo condiciones normales, la capacidad entre cada fase y tierra es sustancialmente la misma. El

efecto es estabilizar el sistema respecto a la tierra de modo que en un sistema trifásico, el voltaje

de cada fase a tierra es el voltaje estrella del sistema

Las fallas en líneas de distribución aéreas no son infrecuentes, particularmente durante

condiciones de mal tiempo, cuando pueden caer ramas de árboles sobre las líneas. Cuando ocurre

el primer incidente, implicando un contacto entre un conductor y tierra, puede no haber daño

porque no existe un circuito metálico cerrado que permita el flujo de corriente.

Esto es diferente en un sistema aterrizado donde puede fluir una corriente significativamente alta.

A primera vista, el sistema levantado de tierra aparenta ser un sistema más seguro y más confiable.

En realidad fluye una corriente en un sistema levantado de tierra, que retorna vía los acoplamientos

capacitivos de las otras dos fases. La corriente capacitiva que fluye en el punto de falla es 3 veces

la corriente capacitiva normal a tierra de cada fase del sistema completo. El daño debido a la

primera falla probablemente sea leve, ya que la corriente total es aun relativamente pequeña. Sin

embargo, la corriente podría ser suficiente para provocar riesgo de electrocución si alguien tocara

el conductor dañado. Las compañías eléctricas a menudo consideran que es lento y tedioso

localizar fallas en este tipo de sistemas.

38

La probabilidad de una segunda falla es mayor de lo que generalmente se piensa, ya que el voltaje

a través del resto de la aislación será el nivel fase-fase en vez del nivel fase-tierra (es decir, un

incremento de xx (raíz 2) 3 en magnitud). Este solicitará la aislación fase a tierra y puede provocar

envejecimiento acelerado y ruptura. Es probable que una segunda falla involucre una considerable

energía de falla y daño. Por esto es importante remover la primera falla tan rápido como sea

posible.

El fenómeno de resonancia puede causar sobretensiones en este tipo de sistemas. El sistema ya

tiene una alta capacitancia y si un conductor de fase se conecta a tierra a través de una conexión

que tenga alta inductancia, (por ejemplo un transformador de medida) entonces puede ocurrir

resonancia, circulación de altas corrientes y sobre voltajes. Una falla a través de un arco

intermitente con alta impedancia puede causar altos voltajes similares al fenómeno anterior,

conduciendo a la falla del equipo.

Esto se debe a un efecto de cargas atrapadas en el neutro. Con cada arco la carga se refuerza

progresivamente y puede producir voltajes que pueden ser suficientemente altos como para

sobrepasar la aislación por 6 ó 7 veces (en teoría) respecto de lo que ocurre a voltaje normal. Los

voltajes realmente medidos en la práctica, debido a las condiciones ambientales, polvo, etc., han

sido 3 a 4 veces el voltaje normal.

Si la continuidad de servicio es un factor importante para el sistema de distribución, entonces un

sistema levantado de tierra puede tener algunas ventajas. Sin embargo, es probable que la aislación

aplicada entre cada conductor de fase y tierra necesite incrementarse al menos al mismo nivel que

la aislación entre diferentes fases, para controlar el riesgo por fallas monofásicas a tierra y por

carga atrapada.

Sistema aterrizado.

Un sistema puesto a tierra tiene al menos un conductor o punto (usualmente el neutro o punto

común de la estrella) intencionalmente conectado a tierra. Por condiciones prácticas y de costo,

esta conexión se realiza normalmente cerca de donde se unen los 3 enrollados individuales de un

transformador trifásico, es decir el neutro o punto común de la estrella.

Este método se adapta cuando hay necesidad de conectar al sistema cargas fase neutro, para

prevenir que el voltaje neutro a tierra varíe con la carga. La conexión a tierra reduce las

fluctuaciones de voltaje y los desequilibrios que podrían ocurrir de otra forma. Otra ventaja es que

puede usarse relés residuales para detectar fallas antes que se conviertan en fallas fase-fase. Esto

puede reducir el daño real causado y la solicitación impuesta en otras partes de la red eléctrica.

El tipo de puesta a tierra se clasifica según el tipo de conexión instalada. Los principales tipos son:

39

Sistema aterrizado mediante impedancia.

En este caso se insertan deliberadamente resistores y/o reactores en la conexión entre el punto

neutro y tierra, normalmente para limitar la corriente de falla a un nivel aceptable. En teoría, la

impedancia puede ser lo bastante alta como para que fluya una corriente de falla poco mayor que

en la situación de sistema no puesto a tierra.

En la práctica, para evitar sobre voltajes transitorios excesivos debido a resonancia con la

capacitancia paralela del sistema, las puestas a tierra inductivas deben permitir que fluya a tierra

por falla al menos un 60% de la capacidad de cortocircuito trifásico. Esta forma de puesta a tierra

tiene menor disipación de energía que la puesta a tierra resistiva.

Pueden usarse como conexión a tierra enrollados de supresión de arco, también conocidos como

bobinas de Peterson, o neutralizadores de falla a tierra. Estos son reactores sintonizados que

neutralizan el acoplamiento capacitivo de las fases sanas y de este modo la corriente de falla es

mínima. Debido a la naturaleza autocompensada de este tipo de puesta a tierra, es efectiva en

ciertas circunstancias en sistemas aéreos de media tensión, por ejemplo, aquellos que están

expuestos a un alto número de fallas transitorias. El uso de interruptores con recierre automático

ha reducido el uso de este método de puesta a tierra en sistemas de alta y media tensión.

La puesta a tierra por resistencia es de uso más común, porque permite limitar la corriente de falla

y amortiguar los sobrevoltajes transitorios, eligiendo el valor correcto de resistencia. En principio

se usó resistencias líquidas. Ahora es más común el uso de resistores del tipo cerámico. Estos

requieren menos espacio, tienen costos de mantención significativamente menores y luego del

paso de la corriente de falla se enfrían más rápidamente que las resistencias líquidas.

Sistema aterrizado con baja impedancia

Esta es la técnica más común, particularmente en bajo voltaje. Aquí el neutro se conecta a tierra a

través de una conexión adecuada en la cual no se agrega intencionalmente ninguna impedancia.

La desventaja de este arreglo es que las corrientes de falla a tierra son normalmente altas pero los

voltajes del sistema permanecen controlados bajo condiciones de falla.

TIPOS DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Existen ciertos métodos para efectuar una conexión a tierra, los cuales reciben definiciones

estándares. Cada uno se identifica por un código que contiene las siguientes letras:

T: tierra, conexión directa a tierra.

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N: neutro

C: combinada

S: separada

A continuación se describen los tipos principales, incorporando las figuras y diagramas que

permiten explicarlos en más detalle. Note que los electrodos de tierra en los diagramas incluyen

el símbolo del resistor para mostrar que el electrodo tiene una impedancia, que es

predominantemente resistiva.

http://www.uncp.edu.pe/newfacultades/ingenieriasarq

TN-S.- En este tipo, el neutro de la fuente tiene un único punto de conexión a tierra en el

transformador de alimentación. Los cables de alimentación tienen neutro separado del conductor

de tierra de protección. Generalmente, el conductor de neutro es un cuarto “conductor” y el

conductor de tierra forma una vaina o cubierta protectora (conductor PE).

TN-C-S.- En este tipo, el neutro de la alimentación se pone a tierra en varios puntos. El cable de

alimentación tiene una pantalla metálica externa que combina neutro y tierra, con una cubierta de

PVC (se denominan cables CNE). La pantalla que combina neutro y tierra es el conductor tierra

de protección neutro (conductor PEN). El fabricante proporciona un terminal de tierra, que está

conectado al neutro de la alimentación. La alimentación en el interior de la instalación del cliente

debiera ser TN-S, es decir, el neutro y la tierra deben estar separados, conectados sólo en la

posición de servicio. Debido a que se permite al cliente usar el terminal de tierra, el proveedor

debe asegurase que todos los elementos metálicos internos, normalmente expuestos (tales como

tuberías de agua, de gas, calefacción, etc.) se conecten juntos en la forma prescrita en las normas.

El arreglo se ilustra en la figura 9

Neutro puesto a tierra por el proveedor en varias ubicaciones.

El cliente o usuario dispone de un terminal de tierra conectado a neutro de servicio

PNB.- Conexión a neutro de protección. Este es una variación del sistema TN-CS en que el

cliente dispone de un terminal de tierra conectado al neutro de la alimentación, pero el neutro se

conecta a tierra en un único punto, normalmente cerca del punto de alimentación al cliente. Se

reserva el uso de este arreglo cuando el cliente tiene un transformador particular. El arreglo se

ilustra en la figura 10

El cliente o usuario tiene transformador propio.

Se usa cables CNE con tierra y neutro en único punto

41

TT.- Este es un sistema donde la alimentación se pone a tierra en un único punto, pero se puede

notar que la pantalla del cable y las partes metálicas expuestas de la instalación del cliente están

conectadas a tierra vía un electrodo separado que es independiente del electrodo de alimentación.

El cliente instala su tierra propia que es independiente de la tierra de la alimentación

IT.- Este es un sistema que no tiene conexión directa entre partes vivas y tierra pero con las partes

conductivas expuestas de la instalación conectada a tierra. En algunas ocasiones se proporciona

una conexión a tierra de alta impedancia para simplificar el esquema de protección requerido para

detectar la primera falla a tierra, esto se puede observar en la figura 12

Todas las partes conductivas expuestas de la instalación se conectan a una tierra independiente.

El principio subyacente es tomar primero todas las precauciones razonables para evitar un contacto

directo con las partes eléctricas vivas y en segundo lugar proporcionar medidas de protección

contra contactos indirectos. Lo último implica puesta a tierra y conexión equipotencial efectiva y

un sistema de protección que remueva la condición de falla.

CONDUCTORES DE TIERRA

Luego de indicar las diferentes conexiones de puesta a tierra, es necesario considerar ahora el

sistema mismo de puesta a tierra. A continuación se explican las funciones más importantes de

los conductores de tierra y se presentan algunas definiciones; se usan generalmente los mismos

tipos, ya sea si el sistema de puesta a tierra es para una casa, industria o central generadora.

Requerimientos del sistema de puesta a tierra

La función del sistema de puesta a tierra es doble:

-Proporcionar un camino de impedancia suficientemente baja, vía los conductores de tierra, de

regreso a la fuente de energía, de tal modo que ante el evento de una falla a tierra de un conductor

activo, fluya por una ruta predeterminada una corriente suficiente, que permita operar al

dispositivo de protección del circuito

-Limitar a un valor seguro la elevación de potencial en todas las estructuras metálicas a las cuales

tienen normalmente acceso personas y animales, bajo condiciones normales y anormales del

circuito. La conexión conjunta de todas las estructuras metálicas normalmente expuestas, previene

la posibilidad de una diferencia de potencial peligrosa que surja entre contactos metálicos

adyacentes ya sea bajo condiciones normales o anormales.

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Conductores de conexión y conductores de protección

Conductor de protección de circuito

Este es un conductor separado instalado con cada circuito y está presente para asegurar que parte

o toda la corriente de falla regrese a la fuente a través de él. Puede ser un conductor individual, la

cubierta metálica exterior de un cable o la estructura de un ducto metálico.

Conductores de conexión

Estos conductores aseguran que las partes conductivas expuestas (tales como carcasas metálicas)

permanezcan aproximadamente al mismo potencial durante condiciones de falla eléctrica. Las dos

formas de conductores de conexión son

Conductores de conexión equipotencial:

Son aquellos conductores principales, que conectan entre sí y a tierra, partes conductivas expuestas

que normalmente no llevan corriente, pero podrían hacerlo bajo una condición de falla. Estas

conexiones normalmente unen al sistema de puesta a tierra tuberías metálicas de gas y agua

expuestas que ingresan a la instalación, estructura metálica del edificio y servicios principales. En

el interior de instalaciones, estas conexiones deben ser de un cierto tamaño mínimo (al menos 6

mm2) y generalmente no necesitan ser mayor que 25 mm2 en cobre.

Conductores de conexión suplementarios: son para asegurar que el equipo eléctrico y otros

ítems de material conductivo en zonas específicas estén conectados entre sí y permanecen

sustancialmente al mismo potencial. Se usan en adición a los conductores de conexión

equipotencial principales y conductor de protección de circuito.

En el interior de subestaciones eléctricas, los conductores de conexión y de tierra necesitan ser de

tamaño suficiente ya que ellos pueden llevar una buena cantidad de corriente de falla hasta por

tres segundos, sin daño.

ELECTRODOS DE TIERRA

El electrodo de tierra es el componente del sistema de puesta a tierra que está en contacto directo

con el terreno y así proporciona un medio para botar o recoger cualquier tipo de corrientes de fuga

a tierra.

43

En sistemas puestos a tierra se requerirá normalmente llevar una corriente de falla bastante grande

por un corto período de tiempo y, en consecuencia, se necesitará tener una sección suficientemente

grande como para ser capaz de llevar esta corriente en forma segura. Los electrodos deben tener

propiedades mecánicas y eléctricas adecuadas para continuar respondiendo a las solicitaciones

durante un período de tiempo relativamente largo, en el cual es difícil efectuar ensayos reales o

inspección. El material debe tener buena conductividad eléctrica y no corroerse dentro de un

amplio rango de condiciones de suelo. Los materiales usados incluyen cobre, acero galvanizado,

acero inoxidable y fierro fundido.

El cobre generalmente es el material preferido por las razones que se describirán posteriormente.

El aluminio se usa algunas veces para conexiones fuera del terreno, pero la mayoría de los

estándares prohíben su uso como electrodo de tierra debido al riesgo de corrosión acelerada que

existe. El producto corrosivo una capa de óxido- deja de ser conductivo y reduce la efectividad

de la puesta a tierra.

MÉTODOS DE INSTALACIÓN

Cuando se instalan electrodos de tierra, se deben satisfacer tres condiciones:

El trabajo debe ser realizado eficientemente para minimizar costos de instalación.

El terreno o material de relleno usado no debe tener un índice de acidez pH que cause corrosión

al electrodo.

Todas las uniones o conexiones bajo tierra deben ser construidas de modo que no se presente

corrosión en la unión o conexión

El método de instalación, relleno y conexiones que se detalla en los siguientes párrafos dependerá

del tipo de sistema de electrodos que se usará y de las condiciones del terreno. En lugares que

fueran necesarios deberán hacerse uso de trabajo de excavaciones comunes.

www.procobre.com/Instalaciones_de_Puesta_a_Tierra

Barras

Las barras generalmente ofrecen la forma más conveniente y económica de instalar un electrodo.

A menudo se requiere modificar poca superficie (tal como romper superficies de concreto), pero

por supuesto es necesario inspeccionar para asegurarse que no hay equipo o instalaciones

enterradas -tales como tuberías de agua o gas- que puedan ser dañadas al enterrar las barras. Los

métodos de instalación incluyen accionamiento manual, accionamiento mecánico y perforadura.

Las barras cortas (típicamente hasta 1.80 metros de largo) se instalan a menudo empleando un

44

martillo pesado (combo) operado manualmente. Los golpes relativamente cortos y frecuentes son

más efectivos normalmente. Las barras están acondicionadas con una cabeza endurecida y una

punta de acero para asegurar que la barra misma no se dañe durante el proceso

Las barras más largas se manejan en forma similar, pero usando un martillo neumático que

requiere mucho menos esfuerzo físico y proporciona una inercia directa mayor. Se usan también

exitosamente para este propósito herramientas eléctricas, a petróleo, hidráulicas de aceite o aire.

Debido a su peso, estas herramientas algunas veces requieren de un aparejo para sostenerlas. Un

martillo eléctrico típico podría tener un consumo de 500 Watts y proporcionar aproximadamente

1500 golpes por minuto. Es posible enterrar barras hasta una profundidad de 10 metros o más

usando este método, dependiendo por supuesto, de las condiciones reales del suelo. Se ha

informado también que barras hasta 30 metros han sido instaladas de esta manera, pero no se sabe

cuán derechas quedaron. Se sabe que algunas veces se doblan y quiebran a cierta profundidad. El

tiempo que demora instalar la barra varía con el tipo de suelo. Por ejemplo, en arena o gravilla

suelta, la tasa de penetración de una barra de 11 mm de diámetro puede ser 3,5 metros por minuto,

pero ésta cae a 0,5 metros por minuto en arcilla firme.

El diámetro de la barra es el principal factor que incide en el esfuerzo necesario para instalarla.

Las barras delgadas (9 mm de diámetro) se instalan relativamente fáciles, pero a medida que la

longitud de la barra aumenta, el diámetro de la barra debe incrementarse para asegurar que la

barra tenga suficiente resistencia mecánica- particularmente en los puntos de unión. Al doblar el

diámetro de la barra de 12 mm a 24 mm, aumenta la resistencia mecánica para impacto en más de

tres veces. Cuando las barras tienen que ser muy profundas, normalmente son soldadas o acopladas

mecánicamente.

El acoplamiento debe ser tal que el diámetro de la barra no se incremente significativamente, de

otro modo la instalación se dificultará y al penetrar la unión se producirá un espacio con un

diámetro mayor que el de la barra. El acoplamiento debiera también apantallar la sección tratada,

para ayudar a prevenir la corrosión.

Las barras de acero recubiertas de cobre son significativamente más resistentes que las barras de

cobre sólido, las cuales se doblan muy fácilmente y pueden quebrarse cuando se intenta

introducirlas en el suelo rocoso.

Cuando se requiere barras más profundas o en condiciones de suelo difícil donde hay roca

subyacente, la forma más efectiva es taladrar una perforación estrecha en la cual se instala el

electrodo de barra con material de relleno adecuado. Este método es a menudo sorprendentemente

económico, ya que puede realizarse un número significativo de perforaciones profundas en un día

45

usando equipo de bajo costo. Las barras pueden instalarse en forma rutinaria a profundidades de

hasta 20 metros y con equipo más especializado a una profundidad significativamente mayor.

Además de las ventajas de obtener una gran profundidad y una trayectoria más controlada del

electrodo, otro beneficio es que de esta manera puede instalarse electrodos de cobre sólido

relativamente delgados.

Debido a que la barra de cobre sólido tiene una mejor conductividad que la barra recubierta de

cobre, esto mejora aún más el beneficio obtenido por el uso de barras largas. Si se entierran

mecánicamente a dicha profundidad, las barras necesitarían ser de mucho mayor diámetro y puede

ser necesaria una barra de acero recubierta de cobre para proveer la resistencia mecánica adecuada.

En el pasado se usaron varias formas diferentes de sección, tales como sección transversal en

forma de estrella, para incrementar la resistencia de la barra y hacer menos probable que se

doblara en suelo rocoso. Sin embargo, no están disponibles ahora. La forma diferente sólo tiene

un efecto marginal sobre la resistencia eléctrica obtenida, pero podría requerir menos material para

la misma área superficial.

Las barras verticales largas pueden proporcionar una solución económica en muchas situaciones

Existe también equipo disponible que usa conductor de cobre retorcido enterrado en profundidad

para provocar un efecto similar al de una barra convencional, pero evita uniones mecánicas. Una

barra de acero se entierra, arrastrando el conductor retorcido detrás de ella. Con el tiempo, el

acero probablemente se corroa, dejando sólo al conductor de cobre como electrodo permanente.

Planchas

Originalmente, a comienzos de siglo, las planchas eran tan comunes que a todos los electrodos de

tierra se les llamaba planchas de tierra. Cuando se incrementó el uso de la electricidad, las

planchas debieron manejar corrientes mayores, lo cual significó aumentar las dimensiones de la

plancha. Su uso continuó por un tiempo considerable, principalmente debido a la costumbre y la

práctica, a pesar de que tenían algunas desventajas. Por ejemplo, generalmente requieren

excavación manual o mecánica y, por lo tanto, el costo de instalación puede ser muy alto.

Para reducir la magnitud de la excavación requerida, las planchas se instalan normalmente en un

plano vertical, desde aproximadamente 0,5 metros bajo la superficie. Es fácil compactar el terreno

contra la plancha cuando se rellena, si está instalada verticalmente. Otra desventaja se debe a la

ubicación escogida para las planchas de tierra. A menudo se ubicaban demasiado próximas entre

sí y sus zonas de influencia se traslapaban.

46

Esto aumenta la resistencia combinada a un valor mayor que el esperado. Si las planchas tienen

que llevar una cantidad importante de corriente, entonces su resistencia necesita ser de bajo valor.

En la práctica, las resistencias combinadas no eran aún lo suficientemente bajas y las corrientes

de falla generalmente seguían otras rutas. Por lo tanto, en esta situación no se cumplía la mejor

densidad de corriente, señalada como una ventaja para las planchas. Usualmente podía lograrse

un arreglo mejor usando barras y electrodos horizontales.

Debido al costo de instalación relativamente alto, poco se justifica usar planchas ahora y las

existentes, cuando se detecta deterioro, son reemplazadas normalmente por una agrupación de

barras.

Electrodos Horizontales

Los electrodos horizontales pueden ser instalados en surcos directamente en el terreno o más

frecuentemente en zanjas de hasta un metro de profundidad. El uso de equipo de excavación

mecánica de pala angosta puede resultar en costos de instalación menores, en sitios donde esto es

posible. La profundidad de instalación tiene normalmente un mínimo de 0,5 metros y más si es

necesario pasar bajo nivel de cultivo o de escarcha en zonas heladas

En muchos proyectos grandes, toda el área puede ser excavada para permitir obras civiles. Esto

presenta a menudo una buena oportunidad para minimizar costos tendiendo el conductor del

electrodo de tierra en ese momento. Debe tenerse cuidado de prevenir daño o robo del conductor,

una vez tendido.

Relleno

En todos los casos, el material de relleno debe ser no-corrosivo, de un tamaño de partícula

relativamente pequeño y si fuera posible, que ayude a retener la humedad. Muy a menudo, el

material previamente excavado es apropiado como relleno, pero debiera ser removido antes de

rellenar, asegurándose de que quede bien compactado. El suelo debiera tener un índice de pH

entre 6,0 (ácido) y 10.0 (alcalino). La arcilla dura no es un material de relleno conveniente ya que

si es fuertemente compactada, puede llegar a ser casi impermeable al agua y podría permanecer

relativamente seca. También puede formar grandes terrones que no se afianzan alrededor del

conductor.

Los materiales que no debieran ser usados como relleno incluyen arena, ceniza, muchos de los

cuales son ácidos y corrosivos.

47

Conexiones

Los electrodos de tierra tienen que ser conectados entre sí de alguna manera y es normal que sea

vía cobre desnudo si es posible, ya que esto ayudará a reducir el valor de impedancia global. Las

conexiones entre los diferentes componentes deben ser mecánicamente robustas, tener buena

resistencia a la corrosión y baja resistividad eléctrica.

Es prudente evitar uniones y conexiones innecesarias. Debe considerarse el valor de corriente de

falla y la duración de la falla que se espera que soporte el sistema de tierra. Varios estándares

indican especificaciones para los materiales que son mínimos aceptables, por ejemplo, establecen

que las coplas para barras de cobre necesitan un contenido mínimo de cobre de 80%. A

continuación se explican en más detalle los métodos de unión que se emplean, incluyendo

métodos mecánicos, bronceados (soldadura en fuerte), soldadura exotérmica y soldados por fusión

autógena.

Conexiones Mecánicas

Se usan comúnmente y pueden ser mecánicas (conexión apernada) o hidráulicas (compresión).

Los conectores deben satisfacer los requerimientos de los estándares aplicables. El proceso de

probar el cumplimiento de las normas involucra habitualmente una serie de pruebas de vida

durante las cuales el conector es sometido a impactos mecánicos, eléctricos y térmicos. En

consecuencia son factores importantes el diseño, tamaño y material usado particularmente ya que

tales conectores pueden permanecer invisibles en el terreno por cierto número de años, antes de

que sean solicitados para operar.

Es esencial una conexión eléctrica de baja resistencia, especialmente en sistemas de electrodos del

tipo radial. Durante la mantención, se han descubierto conexiones con resistencia de más de 20

ohms. Claramente, esto perjudica el comportamiento del sistema de electrodos

Cuando se apernan entre sí cintas de cobre, debe tenerse cuidando con el tamaño de las

perforaciones efectuadas para acomodar el perno.

Si son demasiado grandes, la capacidad de transporte de corriente de la cinta se perjudicará. Por

esta razón, los estándares y reglamentos de práctica normalmente limitan el diámetro de la

perforación a un tercio del ancho de la cinta o menos

Cuando se apernan metales diferentes (por ejemplo cintas de cobre y aluminio), las superficies

deben ser minuciosamente limpiadas y protegidas por un inhibidor de óxido. Una vez efectuada

la conexión, el exterior debe ser cubierto por pintura bituminosa u algún otro medio para proteger

contra el ingreso de humedad.

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Cuando se une cobre y aluminio, el cobre primero debe ser estañado. Una unión apernada de este

tipo es actualmente el método recomendado preferentemente en los estándares para conectar

metales diferentes, en el caso de instalaciones exteriores y en subestaciones eléctricas. Estas

conexiones deben estar a una mínima distancia sobre tierra y no pueden ser enterradas.

Para unir distintos tipos de conductores, por ejemplo, barras de tierra a cinta o cable, se dispone

de abrazaderas apropiadas. Estas deben tener un alto contenido de cobre. No deben usarse bandas

metálicas.

En alguna oportunidad se usó uniones de tipo estañado y remachado. La cinta de cobre se

perforaba, luego era estañada y remachada. Sin embargo, los remaches algunas veces se rompen

y sueltan debido a vibración, etc. Este método de unión claramente no es recomendado para tratar

los altos valores de corriente de falla encontrados ahora.

Conexiones bronceadas (soldadas en fuerte)

La conexión bronceada se aplica ampliamente al cobre y aleaciones de cobre. Este método tiene

la ventaja de proporcionar una baja resistencia de unión la cual no se corroe. Actualmente, es el

método preferido descrito por los estándares para conectar cintas de cobre en el interior de

subestaciones. Sin embargo, es esencial que el bronceado sea efectivo. Puede ser difícil hacer una

buena unión en terreno, particularmente donde están involucradas grandes áreas de sección

transversal. Son esenciales las superficies planas limpias pues los materiales de bronceado

generalmente no fluyen como la soldadura. Existe así la posibilidad de conexiones adecuadas sólo

en los puntos de contacto, pero con vacíos importantes que quedan sin llenar. Para este trabajo es

esencial una buena fuente de calor, particularmente para conectores grandes.

Uniones exotérmicas

Estas uniones se realizan mediante un molde de grafito que se diseña para ajustar el tipo específico

de unión y el tamaño de los conductores. Usando una pistola con pedernal se enciende una mezcla

de polvo de aluminio y de óxido de cobre y la reacción que se crea forma una unión de cobre

virtualmente puro en torno a los conductores.

http://www.erico.com/public/library/fep/LT0664.pdf

La reacción de alta temperatura se produce en el interior del molde de grafito. Si se ocupa y

mantiene adecuadamente, cada molde puede usarse para realizar entre 50 y 70 uniones. Este tipo

de unión asegura los siguientes beneficios:

-Proporciona una unión permanente, de baja resistencia eléctrica y resistente a la corrosión.

49

-La técnica empleada no requiere adiestramiento, relativamente.

-Puede operar a alta temperatura, permitiendo eventualmente reducir el calibre del conductor.

Este tipo de unión actualmente no es siempre permitida para conectar cobre y aluminio en

subestaciones. Los metales que pueden conectarse son acero inoxidable, bronce, cobre, acero con

recubierta de cobre, acero galvanizado, bronce y riel de acero. Hay algunos aspectos de seguridad

involucrados con este tipo de unión, pero la técnica se ha desarrollado rápidamente para

controlarlos, por ejemplo, reduciendo la emisión de gas

Conexiones soldadas en forma autógena

El cobre puede unirse por soldadura de bronce o soldadura al arco en presencia de gas.

La técnica de unión por soldadura de bronce es efectiva y de bajo costo, empleada primariamente

para realizar uniones en terreno (por ejemplo en trabajos con tuberías de cobre). En esta técnica

clásica, se usa bronce como metal de relleno para formar un enlace superficial entre las partes de

cobre.

La técnica emplea alta temperatura y un material de relleno que es el que más se ajusta al cobre.

A pesar de que la soldadura de bronce puede usarse para conectar cobre a metales ferrosos, esto

normalmente no se cumple para puestas a tierra

Cuando necesita unirse componentes de cobre de mayor medida, entonces se usa soldadura

autógena en ambiente gaseoso.

El arco eléctrico proporciona el calor, mientras que el área en torno al electrodo y la soldadura es

envuelta por un gas tal como argón, helio o nitrógeno. Esto reduce la oxidación que toma lugar

durante el proceso de soldadura. El nitrógeno se usa ampliamente como el “gas inerte” cuando se

suelda cobre. Se requieren materiales de relleno especialmente desarrollados, que son reconocidos

por su buen comportamiento al soldar cobre.

El aluminio puede ser soldado vía arco de gas inerte de tungsteno o arco de gas inerte de metal.

La soldadura en frío a presión se usa algunas veces para unión entre aluminio.

50

DISEÑO PARA LA PUESTA A TIERRA

Sistema de electrodos a tierra

Las corrientes de falla consideradas son mayores que aquellas normalmente previstas en

instalaciones domésticas o comerciales, es por esto que el comportamiento del electrodo debiera

ser similar.

Para ilustrar el concepto diferente de diseño requerido, imagine que al diseñador se le ha solicitado

asegurar que el electrodo de tierra tiene una impedancia de 5 ohms, de modo que pueda operar el

equipo de protección. Si además suponemos que el suelo es uniforme en el sector, con 50 ohm-

metro de resistividad, y las propiedades mecánicas del suelo son apropiadas, entonces el método

más económico de conseguir este valor puede ser usando una simple barra vertical.

Por simulación computacional, se puede calcularse que una barra de aproximadamente 12,5 m de

longitud proporcionará ese valor. Supongamos que el equipo que se protege por este sistema de

tierra está contenido en el interior de un gabinete metálico de 3 m de longitud y 2 m de ancho. Si

la corriente de falla prevista es 200 amperes, el potencial del electrodo y del gabinete claramente

se elevará a 1000 V durante el tiempo que demora la protección en operar. Habrá un voltaje en la

superficie del suelo, sobre el electrodo, el cual se reduce al alejarse de él

Estos perfiles se forman al suponer que la corriente de falla fluye uniformemente en el terreno que

rodea a la barra y los contornos de potencial resultan marcando las posiciones de igual voltaje a

lo largo de cada trayectoria de corriente (las líneas equipotenciales en todas las figuras se muestran

como porcentaje del alza de voltaje real del electrodo (GPR)). Una persona que toque la esquina

opuesta del gabinete, con su pie un metro más retirado, (es decir, en la posición mostrada en la

figura 13) experimentaría una diferencia de potencial entre mano y pie, de 784 volts.

El voltaje de contacto permitido depende de la norma relevante y del tiempo tomado por el sistema

de protección para desconectar el circuito fallado. Claramente, una simple barra no proporciona

un sistema de tierra bien diseñado, pero precisamente es el tipo que tradicionalmente se ha usado

en el pasado.

Sistemas de electrodos de área pequeña

Si se usan los tipos de electrodos anteriores como la tierra principal para una instalación

domiciliaria residencial, puede ser suficiente. La corriente de falla prevista debiera ser menor que

200 amperes, de modo que la elevación de voltaje podría reducirse significativamente y de la

misma manera el voltaje de contacto. Además, la muralla de la casa normalmente es no-conductiva

51

y la conexión al electrodo de tierra es aislada. Así, es improbable que una persona pueda

experimentar un voltaje de contacto del tipo ilustrado.

Debiera notarse que el tiempo de despeje de la falla puede ser bastante más largo y por lo tanto el

voltaje de contacto permitido, menor.

En una instalación comercial o industrial, la corriente de falla prevista será mayor y el límite de

voltaje de contacto puede ser excedido con electrodos. En la subestación de una compañía

eléctrica, la corriente de falla ciertamente en la mayoría de los casos excede 200 amperes - algunas

veces por un factor de 10 ó de 100.

Para mejorar la situación, puede instalarse en el terreno un electrodo perimetral (o graduador de

potencial) situado aproximadamente a un metro de distancia del gabinete, enterrado a 0,5 metros.

Este conductor se llama algunas veces un anillo de guarda.

El perfil de voltaje en torno al gabinete, para la misma corriente de falla de 200 amperes,. En este

caso, con la barra simple y el conductor perimetral, la impedancia se reduce a 3,17 ohms. El voltaje

de contacto se reduce ahora a 182 volts.

Si el mismo conductor perimetral se aplica al ejemplo de contacto alcanza 307 volts. Claramente

el electrodo perimetral ha mejorado la seguridad de la instalación.

Esta es la manera básica en que deben diseñarse los sistemas de tierra para cumplir con las nuevas

normas. El electrodo perimetral limita el voltaje de contacto que puede ser aplicado, aplanando el

gradiente de potencial en la vecindad del gabinete. Además reduce la impedancia del electrodo y

la elevación de potencial, en los ejemplos anteriores.

Cualquiera de estas configuraciones puede ser aceptable en una instalación comercial o industrial.

En este caso el conductor perimetral del sistema de electrodos también proporciona la graduación

de potencial necesaria para reducir el voltaje de contacto. Para obtener esto es posible tener

electrodos separados como podemos anotar en la siguiente sección.

Para subestaciones eléctricas pequeñas, un diseño mejor se consigue usando un bucle de conductor

horizontal como electrodo perimetral y ubicando barras verticales en cada una de las cuatro

esquinas. Estas pueden ser más cortas que el ejemplo anterior, típicamente de 3 metros de longitud.

Este esquema puede proporcionar un sistema de puesta a tierra más eficiente en un suelo uniforme

de 50 ohm-metro y entrega una impedancia de 3,7 ohm. El voltaje de contacto sería de 175 volts.

52

Sistemas de electrodos de área media

Los sistemas de área media se encuentran típicamente en subestaciones eléctricas. Debe anotarse

que hay otros componentes del sistema de puesta a tierra asociado con subestaciones que también

necesitan considerarse.

Por ejemplo, es usual conectar al sistema de puesta a tierra barras de acero reforzado de estructuras

de construcciones, cimientos o pilares, la pantalla metálica de cables subterráneos y el cable de

tierra de líneas áreas. Las consideraciones individuales para estos componentes van más allá del

alcance de este libro, que se concentrará sólo en el electrodo de tierra instalado en la subestación

En diseños antiguos, no es extraño encontrar arreglos de electrodos tales como aquel de la figura

16. Como en el caso anterior, el principal objetivo de este diseño era obtener un valor específico

de impedancia a tierra. El diseño está basado en barras de tierra verticales, y en el conocimiento

de que se hace un uso efectivo del área colocando barras de tierra separadas aproximadamente a

la misma distancia que su longitud.

Luego, electrodos horizontales interconectan estas barras y así disminuye aún más el valor de

impedancia a tierra.

Este concepto fue la partida de los modernos diseños de malla, pero en esta 2 primera etapa, no se

sabía que las barras en el interior del área tienen poco efecto. Debido al diseño de tipo radial, el

comportamiento del sistema puede comprometerse seriamente si ocurre corrosión en cualquiera

de las diferentes conexiones.

Finalmente, hay áreas indicadas en la figura, donde los voltajes de contacto pueden ser excesivos.

Estas áreas están entre las líneas B-C, D-E, F-G y H-I. Si una estructura metálica expuesta

conectada al sistema de tierra estuviera presente aquí, los potenciales de contacto podrían exceder

los valores permitidos. Para ilustrar lo anterior, se muestran en la figura los perfiles de voltaje en

la superficie del suelo, nuevamente como porcentaje del potencial de malla o GPR.

Un diseño moderno se muestra en la figura 17. Está basado en los siguientes principios.

-Un bucle efectivo, formado por un conductor perimetral.

-Buena interconexión entre los electrodos y equipos importantes de la planta.

-Uso económico de material de buena calidad

-Control de potenciales en toda el área

El electrodo perimetral se ubica ya sea 2 metros hacia el interior de la reja o bien 1 metro afuera.

53

Se conectan barras a tierra verticales al electrodo perimetral. Este electrodo recoge o distribuye la

mayor parte de la corriente de frecuencia industrial y es un componente clave del sistema de tierra.

Puede ser de mayor sección (calibre) que el que se usa enterrado en el interior de la subestación.

A menudo será de cinta de cobre para aprovechar su mayor área superficial, comparado con

conductor retorcido (con hebras) de área transversal similar. Las barras verticales se conectan a

este electrodo para mejorar su comportamiento y permitir cierto grado de seguridad frente a

variaciones estaciónales tales como cambios en el nivel del de agua.

Donde exista la posibilidad de robo o daño contra terceras personas, el conductor perimetral puede

cubrirse en concreto a intervalos regulares. Cierto número de conductores transversales se instalan

en el área, separados del orden de 10 metros. La separación real dependerá de las condiciones del

suelo, de la corriente de falla y de la elevación prevista del potencial de tierra.

Las conexiones cruzadas cumplen dos funciones. La primera es permitir que todas las estructuras

metálicas expuestas puedan conectarse entre sí y prevenir diferencias de potencial entre ellas. La

segunda función es proporcionar un control de potenciales en la superficie dentro del área, para

reducir los voltajes de paso y contacto. Los conductores transversales se conectan normalmente

en cada intersección y en cada extremo del electrodo perimetral.

Si el conductor perimetral está ubicado 2 metros al interior de la reja, pero existe alguna razón

para pensar que el voltaje de contacto en la reja puede ser excesivo, entonces puede instalarse un

conductor de control de potenciales un metro fuera de la reja. Este debiera conectarse a la reja,

pero no a la malla de tierra. Debido a que este electrodo no será requerido para llevar una corriente

significativa, puede tener una sección transversal pequeña. Esta opción es costosa, principalmente

debido a la excavación adicional involucrada. Es más frecuente combinar el rol de conductor

perimetral y de conductor de control de potencial de la reja, y extender el electrodo fuera de la

reja.

Todos los electrodos están interconectados, para confirmar un alto grado de seguridad: una falla

mecánica o corrosión de uno o más conductores no afecta seriamente el comportamiento del

sistema de tierra. Esto es un hecho importante, ya que el sistema de electrodos no puede verse,

está instalado posiblemente en un ambiente corrosivo y debe comportarse adecuadamente durante

un largo período de tiempo.

Este tipo de diseño usa más cobre, pero lo usa efectivamente. Debe tenerse cuidado en la elección

del material utilizado, ya que es posible que experimente corrosión química o electroquímica. El

empleo de metales diferentes puede incrementar este riesgo, por lo tanto el cobre se usa a menudo

por todos lados.

54

En este ejemplo la reja está puesta a tierra mediante barras en cada esquina y cerca del cruce de la

línea área. Las tierras de la reja son independientes de la malla de tierra. Sin embargo, si el

electrodo perimetral de la malla está fuera de la reja, es usual conectar la reja al sistema de puesta

a tierra principal.

Las precauciones de diseño indicadas anteriormente aseguran la satisfacción del criterio referente

a voltajes de paso y contacto. El perfil de voltaje en la superficie del suelo se muestra en la figura

18. Una inspección de este perfil muestra que el potencial de superficie en el área sobre el

electrodo principal está entre 70 y 90% del GPR.

Esto significa que los voltajes de contacto están entre el 30 y el 10% del GPR. Puede existir aún

la necesidad de reducir la impedancia del sistema de electrodos. Por ejemplo, actualmente se

requieren precauciones adicionales si la GPR está sobre 430 volts (circuitos de baja confiabilidad)

ó 650 volts (circuitos de alta confiabilidad). En algunas oportunidades es ventajoso extender el

sistema de puesta a tierra de modo que la elevación de potencial de tierra se reduzca

suficientemente sin exceder estos límites. Las dos opciones principales son usar largas barras

verticales en el conductor perimetral o extender el sistema de tierra más afuera para encerrar un

área mayor.

NORMAS Y REGLAMENTACIÓN

Las normas proporcionan los límites de diseño que deben satisfacerse y (conjuntamente con los

reglamentos de práctica), explican cómo pueden diseñarse los sistemas de puesta a tierra para

ajustarse a ellos. Los sistemas de puesta a tierra en general y más aún se deben cumplir con las

partes aplicables de la última edición de las normas y reglamentaciones internacionales que se

indican a continuación:

-En el ámbito internacional, es muy conocido y empleado el grupo de estándares del Instituto de

Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers)

-National Electrical Manufactures Association (NEMA)

-Norma Eléctrica Mexicana (NOM-001, SEDE 2005)

-210-8. Protección de las personas mediante interruptores de circuito por falla a tierra

-215-9. Protección de las personas mediante interruptores de circuito por falla a tierra.

-Artículo 250 Puesta a tierra

-250-74. Conexión de la terminal de puesta a tierra de un receptáculo a la caja.

55

-250-42. Equipo fijo o conectado de forma permanente.

-NCH Eléc. 4/84 Electricidad. Instalaciones interiores en baja tensión - Punto 10 Puesta a tierra

(Norma reglamentaria chilena)

-Recomendaciones del IEEE-80 STD-2000 Guide for safety in AC Substation Grounding

-Norma técnica ecuatoriana NTE INEN 2 345

-Reglamento de seguridad del trabajo contra riesgos en instalaciones de energía eléctrica (acuerdo

No. 013) Ministerio de Trabajo Ecuatoriano

EQUIPO DE PUESTA A TIERRA

Antes de efectuar una medición de resistividad es necesario seleccionar adecuadamente el equipo

a utilizar y para ello se requiere saber cuáles son los componentes del instrumento, es decir, la

fuente de potencia, sistema de medida, los requisitos mínimos que deben cumplir estos equipos y

qué tipo de ensayo debe ser sometido estos equipos.

Componentes del instrumento.

Los componentes del instrumento son:

-Fuente de potencia

-Sistema de medida

Fuente de potencia:

-Recomendable alterna o alterna pulsante, capaz de vencer la resistencia propia del circuito y del

terreno, tensión entre 50 y 500 V. a una frecuencia de 60 a 70 Hz.

-Debido a la probabilidad de electrólisis no es recomendable fuente de tensión continua.

-En el caso de instrumentos a batería deberá disponer de rectificador estático

DC/AC

Dispositivos para eliminar corrientes electrolíticas y de inducción:

-Cuando la fuente es un generador manual, un rectificador mecánico será capaz de rectificar las

corrientes electrolíticas y de inducción, de manera que la corriente neta por el circuito de medida

sea cero.

56

-Cuando la fuente de potencia es una batería operada por un convertidor o transistor, el rectificador

estático rechazará las corrientes de frecuencia diferente al de la corriente de prueba.

Sistema de medida:

Básicamente se conocen tres sistemas de medida:

Sistema voltímetro: amperímetro o sistema ohmimétrico;

Ventaja: la resistencia de los electrodos de corriente no afecta la lectura del instrumento.

Sistema comparador: de resistencias, ofrece relativa facilidad en la lectura directa.

Sistema de balance nulo: debido al uso de electrodos de resistencia baja no afecta la lectura del

instrumento.

Existen sistemas combinados entre sistema ohmimétrico y el sistema de balance nulo,

mejorándose la medición de resistencias bajas.

Requisitos mínimos de los instrumentos

Existen tradicionalmente equipos analógicos y digitales, equipos que trabajan a manivela y a

batería.

En la actualidad los equipos modernos deben cumplir con los siguientes requisitos:

-Compactos y de fácil traslado y permitir almacenamiento de información.

-Interface para PC, accesorios, manual, medición multipolo (2, 3,4) controlados por

microprocesador.

-Opción para medición con pinzas o estacas.

-Al usar transductores de medición deben ser de similar clase de precisión.

-Deben tener certificaciones de los siguientes ensayos tipos: ensayo de aislamiento, ensayo de

compatibilidad electromagnética, ensayos climáticos, ensayos mecánicos, ensayo de clase de

precisión.

Ensayos tipo

Los equipos de medición para su funcionamiento adecuado en cualquier condición y para arrojar

una lectura confiable, debe cumplir con ensayos tipos y deben tener certificaciones de los mismos,

a continuación se indican los diferentes ensayos tipos:

• Certificaciones de los siguientes ensayos tipos

57

-Aislamiento: IEC 61000 – 4 – 2, IEC 61010 – 1

-Compatibilidad electromagnética: IEC 1000 – 4 – 2, IEC 61326 – 1

-Climáticos: DIN 40040

-Mecánicos: IEC 529, DIN 40050

-Clase de precisión: (+/-2%)

-Medición de RE: IEC 61557 – 5

-Fabricación: DIN ISO 9001

Consideraciones para la medición

Es necesario saber las precauciones que deben tenerse presente antes de efectuar una medición y

también, en qué casos no es recomendable efectuar una medición.

Precauciones para la medición

Las mediciones deben efectuarse en épocas apropiadas en la sierra en estiaje y en la costa en

verano.

-Los electrodos de exploración deben tener un buen contacto con el terreno.

-Si el terreno es deslizable remover el material suelto hasta encontrar tierra firme.

-Si el suelo tiene capa gruesa de arena verter agua en el punto de clavado de los electrodos.

-Verificar el punto de contacto de la bornera de los instrumentos y la toma de los electrodos.

-Verificar los conductores gastados para evitar puntos de degradación del aislamiento.

-Verificar la presencia de corrientes inducidas.

-La resistencia de los electrodos auxiliares y conductores deben ser tal que no influyan en las

mediciones.

Casos no recomendables para la medición.

Estas recomendaciones son producto de la experiencia práctica y sirven si se desea un resultado

bueno.

Las reomendaciones a tomar en cuenta son:

-Después de una lluvia.

58

-Durante alta humedad ambiental.

-Cuando hay conductores pelados y no se logran buen contacto en el conexionado.

-Durante horas de tormenta.

-Durante horas de humedad, en la que se escucha chisporroteo en los aisladores.

-Durante la ejecución de trabajos de mantenimiento sobre la infraestructura en las proximidades.

ANALISIS DE FALLAS ELÉCTRICAS

Una instalación eléctrica debe contar con un sistema coordinado de elementos que desempeñen

las siguientes funciones: evitar situaciones peligrosas para las personas, minimizar los daños

provocados. Por alguna falla y aislar la zona donde aparece esta de tal forma que el resto de la

instalación continúe operando en las mejores condiciones posibles

Debido a que ninguna instalación se encuentra libre de alguna falla, se hará un análisis de las fallas

ocurren frecuentemente. Según su naturaleza y gravedad se pueden clasificar en:

Corto circuito

Arco eléctrico

Falla de aislamiento

Sobrecarga

Corto circuito

Se lo define como conexión accidental o intencionada, mediante una impedancia baja, de dos o

más puntos de un circuito que están normalmente a tensiones diferentes. Un corto circuito origina

aumentos bruscos en las corrientes circulantes en una instalación, estableciendo así daños en los

componentes de la instalación dispositivos o máquinas y hasta personas que no se encuentran

debidamente protegidas. Entre las causas más comunes que provocan un cortocircuito tenemos:

Sobretensiones eléctricas de origen interno o atmosféricos

Rotura de conductores, conexión eléctrica accidental entre dos o más conductores

producida por un objeto tales como herramientas o animales

Degradación del aislamiento provocado por el calor, humedad o un ambiente corrosivo

Dentro de los tipos de cortocircuitos que se presentan en una instalación tenemos:

Monofásico

Bifásico

59

Trifásico

Corto circuito monofásico

Este tipo de corto circuito es el más frecuente. Generalmente es originado por las descargas

atmosféricas o por los conductores al hacer contacto con las estructuras a utilizarse

Fig: 2.5: Corto circuito fase tierra

Fuente: Schneider Electric-cuaderno técnico n 158

El cálculo de la intensidad de este tipo de corto circuito puede ser necesario, ya que así podríamos

conocer parámetros importantes de una instalación tales como fugas a tierra tensiones de contacto

o evaluar las interferencias que estas corrientes pueden provocar en alguna instalación particular

De esta manera podemos tomar una decisión apropiada en el momento de elegir elementos de

protección tanto en media como en baja tensión

Durante un corto circuito el valor de la intensidad de corriente se eleva de tal manera, que los

conductores eléctricos pueden llegar a fundirse en los puntos de falla, generando excesivo calor,

chispas e incluso flamas, con el respectivo riesgo de incendio

Corto circuito bifásico

Dentro de este tipo de corto circuito podemos distinguir entre si existe o no conexión a tierra en

el momento de la falla ambos se originan por el contacto de dos fases entre sí o algún defecto

puntual en cables aislados

Fig: 2.6: (a) corto circuito bifásico aislado


60

Fig: 2.6: (b) corto circuito bifásico a tierra


En el corto circuito bifásico aislado el presentarse en dos de las tres fases del sistema se

producen o desequilibrio de corrientes con intensidades diferentes en las tres fases

Corto circuito trifásico

Consiste en el contacto de las tres fases directamente o a través de una impedancia de pequeño

valor. Si este se prolonga en el tiempo podría causar daños en los componentes de la red

(transformadores, generadores), que impedirán restablecer la entrega de energía en la brevedad

posible

Fig: 2.7: corto circuito trifásico


Los voltajes en el punto de corto circuitos, son nulos, tanto si este se cierra a través de tierra

como si se encuentra aislado de ella presentando las corrientes de igual magnitud pero

desfasadas 120°

Falla de aislamiento

La pérdida de aislamiento de un conductor eléctrico y el contacto de este con la carcasa de algún

equipo eléctrico, personas o estructura arquitectónica originan una falla a tierra, lo cual implica

un alto peligro de electrocutarse en las personas y los equipos en algún lugar de la instalación

puedan ver afectado su funcionamiento

Dentro de las causas que originan este tipo de falla tenemos:

61

Deterioro mecánico de los aislantes de los cables

Polvo acumulado en las instalaciones, ya que se lo puede considerar como un elemento

conductor

Envejecimiento térmico de los aislantes, debido al clima que existe en la instalación así

como el número excesivo de cables en las canalizaciones

Esfuerzos electrodinámicos desarrollados durante un corto circuito que pueden dañar los

cables o disminuir la distancia de aislamiento

Sobre intensidades, sobretensiones, efectos armónicos

Fig: 2.8: contacto eléctrico frente a una falla de aislamiento

Un defecto de aislamiento se lo puede clasificar en:

De modo diferencial : entre conductores activos, lo que puede desencadenar en un corto

circuito

De modo común: entre conductores activos y masa, haciendo recorrer por el conductor de

protección y/o por la tierra una corriente de defecto

En redes de baja tensión (hasta 1000v), es importante establecer el régimen de neutro o esquema

de conexión a tierra (ECT) en cualquier tipo de instalación industrial o residencia basados en la

norma IEC 60364, la cual indica primordialmente la forma en que el neutro del transformador o

de la fuente en el lado de baja tensión será conectado a las masas de los diferentes equipos o cargas

Sobre carga

Estas se producen cuando los valores de voltajes o corriente en una instalación superan los valores

preestablecidos como normales

62

Este tipo de falla puede suscitarse debido a desequilibrios eléctricos como problemas en la

alimentación del circuito de baja tensión en una fase y en el caso de motores la ruptura de la

resistencia de aislamiento de bobinas

Una pequeña variación de tensión puede deteriorar las conexiones en los conductores llegando así

a la destrucción de su aislamiento y causando así un incendio en las inmediaciones de la instalación

Fig: 2.9: instalación en la que podría producirse una sobre carga

Lo más recomendable para evitar este tipo de falla es crear una rutina de inspección en la que se

incluyan las principales conexiones eléctricas y tener en cuenta si ha habido algún incremento de

carga en las instalaciones

Arco eléctrico

Es una descarga de corriente eléctrico a través del aire que se presenta en instalaciones eléctricas

debido a la explosión de un conductor fase a otro conductor fase, o desde un conductor de fase a

tierra

Al producirse esta falla, al aire puede calentarse hasta 35000 grados Fahrenheit logrando así

derretir el metal de los conductores y juego de barras provocándose así una serie de lesiones entre

las que podemos destacar:

Quemaduras debido a la explosión directa del calor

Perdidas de la audición y visión como consecuencia de la explosión que resulte de la

liberación de energía concentrada en el arco eléctrico

Traumatismos en diversas partes del cuerpo

63

Fig: 2.10: explosión de un arco eléctrico

Entre las causas que podrían provocar un arco eléctrico tenemos:

Impurezas y polvos

Pueden proporcionar una vía para la circulación de corriente a través de la superficie de

aislamiento

Corrosión

Puede proporcionar impurezas en la superficie del aislamiento la corrosión disminuye el contacto

entre las terminales de los conductores aumentado la resistencia del contacto a través de la

oxidación o alguna otra sustancia corrosiva

Contactos accidentales

Errores tales como caídas de herramientas o toques involuntarios en líneas vivas al momento de

realizar alguna maniobra en el lugar de trabajo podrían causar algún corto circuito momentáneo,

produciendo chispas e iniciando un arco

Sobre voltajes en espacios estrechos de la instalación

Cuando el espacio de aire entre conductores de diferentes fases es muy angosto, el arco eléctrico

puede ocurrir durante los sobre voltajes temporales

Falla de materiales aislantes

En algunas ocasiones, este tipo de materiales suelen venir con defectos propios de fábrica o ante

el desgaste de los mismos debido a su tiempo de uso han provocado este tipo de falla

64

Fig: 2.11: después de un arco eléctrico

PROTECCIONES ELÉCTRICAS

Los sistemas de protecciones eléctricas son determinantes en el aseguramiento de las instalaciones

eléctricas así como la preservación de la integridad física de las personas. Una descoordinación

tanto para la empresa como para el trabajador.

La protección de un sistema eléctrico se encarga fundamentalmente de:

Evitar o minimizar daños a equipos y propiedades

Minimizar las interrupciones de suministros de energía en el lugar de trabajo

Minimizar los efectos de perturbaciones internas de la instalación sobre el sistema de la

distribuidora eléctrica

protecciones y elementos contra tipos de fallas eléctricas

Fusibles

En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado, un

filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto

determinado de una instalación eléctrica para que se funda, por Efecto Joule, cuando la intensidad

de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera

hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de

incendio o destrucción de otros elementos.

65

Fig: 2.12: fusibles eléctricos

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Fusible

Este tipo de dispositivos se lo puede clasificar de acuerdo al tipo de uso y por su tipo de

actuación

Según su tipo de uso

Los fusibles vienen designados mediante dos letras, la primera nos indica la función que se va a

desempeñar, la segunda el objeto a proteger.

Primera letra

G Actúa tanto en la presencia de corrientes de corto circuitos como en

sobre carga

A Actúa solamente en presencia de corrientes de corto circuito. No actúa

en situaciones de sobre carga

Segunda letra

G Protección de líneas de uso general

M Protección de circuitos de motores

R Protección de semiconductores ultra rápidos

L Protección de líneas

TR Protección de transformadores

Según si tipo de actuación

Un aspecto muy importante que debemos considerar en el momento de adquirir en un fusible es

el tiempo que tarde en desconectar el circuito ante una falla

http://es.wikipedia.org/wiki/Fusible

66

Tipos

F Para acción rápida

T Para acción retrasada

Térmicos (breakers)

Es un aparato utilizado para la protección de los circuitos eléctricos contra fallas eléctricas. Tiene

la ventaja frente a los fusibles de que no hay que ponerlos, cuando desconectan el circuito debido

a una sobrecarga o un corto circuito se rearman de nuevo y sigue funcionando

Su funcionamiento se basa en un elemento térmico, formado por una lámina bimetálica que se

deforma al pasar por ella una corriente durante cierto tiempo, para cuyas magnitudes esta

dimensionado sobrecarga y un elemento magnético, formado por una bobina cuyo núcleo atrae un

elemento que abre el circuito al pasar por dicha bobina. Una corriente de valor definido

cortocircuito

Fig: 2.13: (a) breaker eléctrico

Fuente: http://www.canala.com.ec/index.php/breakers/qovs-c16-material-electrico

http://www.canala.com.ec/index.php/breakers/qovs-c16-material-electrico

67

Fig: 2.13: (b) térmico eléctrico de dos polos

Fuente: http://www.canala.com.ec/index.php/breakers/qovs-c16-material-electrico

Relé térmico

Se emplea como protección de los motores eléctricos y basa su funcionamiento en el

calentamiento de los conductores por los que circula la corriente eléctrica.

El elemento fundamental de un relé térmico, lo constituye una lámina bimetálica. Esta está

compuesta, como lo dice su nombre, por dos láminas de diferentes metales que están unidas

mediante soldadura o remachado. Generalmente, estas placas están fabricadas una aleación de

hierro y níquel, y de latón. Este sistema basa su funcionamiento en la dilatación específica de

cada metal cuando es calentado. Si se calientan láminas de iguales metales, su deformación

(alargamiento) será el mismo para ambas; pero si es una lámina de diferentes metales, esta

deformación será desigual, combándose la lámina hacia el metal con menor dilatación térmica.

Fig: 2.14: relé térmico

Fuente: http://www.ecured.cu/index.php/Archivo:Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico.JPG


http://www.ecured.cu/index.php/Archivo:Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico.JPG

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Contactor eléctrico

Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente

a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del Contactor recibe corriente eléctrico,

comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos

Fig: 2.15: Contactor

Fuente: http://w3app.siemens.com/

conductores

En las instalaciones eléctricas industriales los elementos que proveen las trayectorias de

circulación de la corriente eléctrica son conductores o alambres forrados con un material aislante,

desde luego que el material aislante es no conductor, con esto se garantiza que el flujo de corriente

sea a través del conductor. El material que normalmente se usa en los conductores para

instalaciones eléctricas es el cobre y se aplican en el caso específico para instalaciones eléctricas

industriales dentro de la categoría de las instalaciones de baja tensión que son aquellas cuyos

voltajes de operación no excede a 1000 volts entre conductores o hasta 600 volts a tierra

Calibre de conductores

Los calibres de conductores dan una idea de la selección o diámetro de los mismos y se designan

usando el sistema norteamericano de calibres (AWG) por medio de un numero al cual se hace

referencia, sus otras características como son diámetros área, resistencia la equivalencia en mm2

del área se debe hacer en forma independiente de la designación usada por la América Wire Gage

(AWG). En nuestro caso siempre hará referencia a los conductores de cobre

Es conveniente notar que el sistema de designación de los calibres de conductores usada por la

AWG, a medida que el número de designación es más grande la sección es menor

http://w3app.siemens.com/

69

Los calibres No. 6 y 8 sean solidos o cableados, se utilizan por lo general en instalaciones

industriales o para alimentaciones o grupos de casa o galpones

Fig: 2.16: calibres de conductores desnudos AWG

Fuente: www.profesormolina.com

Aislamiento del conductor

El aislamiento es la capa de polímero, plástico o elastómero que rodea al conductor y que lo

aísla de contactos externos.

Existen aislamientos termoplásticos y termoestables. Los primeros son aquellos en los que el

material que se aplica no sufre transformaciones químicas. El PVC, el más habitual de los

aislamientos termoplásticos, tiene una temperatura máxima de servicio de 70 °C.

Los aislamientos termoestables se transforman químicamente en el momento de la extrusión,

resultando un compuesto más estable ante el aumento de la temperatura. Por eso permiten

temperaturas de servicio superiores. Los materiales termoestables de aislamiento más

habituales (XLPE y EPR) tienen temperaturas máximas de servicio de 90 °C.

Cuanta mayor temperatura máxima de servicio tenga un aislamiento, mayor será la cantidad

de corriente que podrá transportar el conductor. Y cuanto más corriente, mayor potencia

tendrá. Ahí radica la principal ventaja de los aislamientos termoestables frente a los

termoplásticos.

Fig: 2.17: aislantes XLPE+PVC

Fuente: http://www.topcable.com/

http://www.profesormolina.com/

http://www.topcable.com/

70

Conductor de cobre

El cobre Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la

plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los

mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta

conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más

utilizado para

Fig: 2.18: cobre natural

Fuente: http://es.wikipedia.org/

Tabla N°1 conductores con amperajes a utilizarse

Empalmes eléctricos

Los empalmes eléctricos son quizás unos de los factores que más influyen para el correcto

funcionamiento de una instalación eléctrica,

Dependiendo la situación en la que se encuentre la instalación y como se vayan instalar los cables

eléctricos, se debe de llevar a cabo el empalme más

http://es.wikipedia.org/

71

Tipos de empalmes eléctricos

Empalme cola de rata

Este tipo de empalme se emplea cuando los cables no van a estar sujetos a esfuerzos de tensión

elevados. Se utiliza para hacer las conexiones de los cables en las cajas de conexión o salidas, ya

sea de tomacorrientes o interruptores. En este tipo de uniones, el encintado puede ser sustituido

por un conector de capuchón.

Fig: 2.19: empalme cola de rata

Fuente: http://faradayos.blogspot.com/

Sección conductor I

Intensidad

amperios

Carga máxima Transmisible

No AWG MM2 1F+N 2F+N 3F+N

14 2 14 amp 800v

12 3.3 20 amp 1.440v 2.880v 4.500v

10 5.2 30 amp 2.160v 4.320v 6.750v

8 8.4 40 amp 3.120v 6.240v 9.720v

6 13.3 55 amp 4.800v 9.600v 14.950v

4 21.2 70 amp 12.000v 18.700v

2 33.6 95 amp 28.100v

1% 53.5 125 amp 39.300v

2% 67.4 145 amp 47.000v

3% 85 165 amp 56.200v

4% 107 195 amp 67.500v

Sistema

monofásico

Sistema

bifásico

Sistema

trifásico

http://faradayos.blogspot.com/

72

Empalme Western Unión

Este empalme nos sirve para unir dos alambres; soporta mayores esfuerzos de tensión y

se utiliza principalmente para tendidos.

Fig: 2.20: empalme Western Unión Fuente:


Empalme dúplex

Es utilizado para unir alambres dúplex. Este empalme está compuesto por dos uniones

Western Unión, realizados escalonadamente, con el propósito de evitar diámetros excesivos

al colocar la cinta aislante y evitar un posible cortocircuito.

Fig: 2.21: empalme dúplex


Empalme de cables en “T” o en derivación simple

Según (Enriquez, 2005)

Para realizar una unión de un alambre a otro que corre sin interrupción, se emplea este tipo

de empalme



73

Fig: 2.22: Empalme de cables en “T” o en derivación simple


Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple

Este empalme se emplea para realizar uniones entre una punta de un cable de derivación a

otro que corre de manera continua.

Fig: 2.23: Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple


Empalme de prolongación

Este tipo de empalme se utiliza para la prolongación de cables gruesos.



74

Fig: 2.24: Empalme de prolongación


Tubería para conductores eléctricos

Tubo conduit

El tubo conduit es un tipo de tubo (de metal o plástico) que se usa para contener y proteger los

conductores eléctricos usados en las instalaciones eléctricas

Los tubos conduit metálicos pueden ser de aluminio, acero o aleaciones especiales y ligero,

distinguiéndose uno de otro por el espesor de la pared

Tubo conduit metálico de pared delgada

A este tubo se lo conoce también como tubo metálico rígido ligero, su uso es permitido en

instalaciones ocultas o visibles ya sea empapado en concretos o embutido en mampostería, en

lugares de ambiente seco no expuesto a humedad o ambiente corrosivo (Enriquez, 2005)

Fig: 2.25: tubería conduit delgada con uniones y acoples

Fuente: el ABC de las instalaciones eléctricas pdf.


75

No se recomienda en lugares que durante su instalación o después de esta se exponga a daño

mecánico. Tampoco se debe usar directamente o enterrarlo en lugares húmedos o mojados, así

como lugares clasificados como peligrosos

Tuvo conduit flexible

Fabricado con cinta metálica enrollada (en forma helicoidal) sin ningún recubrimiento. A este tipo

también se lo conoce como tubería “BX”

No es recomendable su uso en diámetros a 13mm ni superiores a 102mm para su aplicación se

recomienda su uso en lugares secos donde no está expuesto a corrosión o daño mecánico, ósea

que se puede instalar embutido en muro o ladrillo o bloques similares, así como en ranuras en

concreto

Fig: 2.26: tubería conduit flexible

Fuente: el ABC de las instalaciones eléctricas pdf

Tuvo conduit de plástico rígido (PVC)

Es tubo es la clasificación dentro de los tubos conduit no metálicos; el tubo PVC es la designación

comercial que se da al tubo rígido de poli cloruro de vinilo (PVC) plásticos. También dentro de la

clasificación de tubos no metálicos se encuentran los tubos de polietileno

El tubo debe ser auto extinguible, resistente al aplastamiento, a la humedad y a ciertos agentes

químicos

Fig: 2.27: tubería conduit PVC


76

Tabla N°2 números permisibles de conductores por tubería a utilizar

NUMEROS PERMISIBLES DE CONDUCTORES POR TUBERÍA

AWG MCM 1 2 3 4 5 6 7 8

18 ½” ½” ½” ½” ½” ½” ¾” ¾”

16 ½” ½” ½” ½” ½” ½” ¾” ¾”

14 ½” ½” ½” ½” ¾” ¾” 1 ¼” 1 ¼”

12 ½” ½” ½” ¾” ¾” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼”

10 ½” ¾” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 1 ½” 1 ½”

8 ½” ¾” ¾” 1 ¼” 1 ¼” 1 ½” 1 ½” 1 ½”

6 ½” 1 ¼” 1” 1 ¼” 1 ½” 1 ½” 1 ½” 2”

4 ½” 1 ¼” 1 ¼” 1 ½” 1 ½” 2” 1 ½” 2”

3 ¾” 1 ¼” 1 ¼” 1 ½” 2” 2” 2” 2 ½”

2 ¾” 1 ¼” 1 ¼” 2” 2” 2” 2 ½” 2 ½”

Cajas y accesorios para canalización

En los métodos modernos para instalaciones eléctricas todas las conexiones de conductores o

uniones entre conductores se deben realizar en cajas de conexión aprobadas para tal fin y se debe

instalar en donde puedan ser accesibles para poder hacer cambios en el alambrado

Las cajas son metálicas y de plástico según se usen para la instalación con tubo conduit metálico

o con tubo de PVC p polietileno. Las cajas metálicas se fabrican de acero galvanizado de cuatro

formas principales cuadradas octogonales, rectangulares y circulares; se fabrican en varios

modelos anchos profundos, profundidad y perforaciones para acceso de tubería; hay perforaciones

en las caras laterales y de fondo

77

Fig: 2.28: cajas y accesorios para canalización


Equipos de protección personal y materiales de protección

Aislantes necesarios para realizar actividades y mantenimiento en instalaciones eléctricas

Para la protección requerida a los trabajadores que realizan actividades de mantenimiento y

instalaciones eléctricas se deben considerar una serie de factores que se presentan durante el

desarrollo de sus actividades. Sin embargo podemos mencionar que dos de esos factores que

resultan de mayor importancia

Son la tensión y la corriente, ya que con ellos se pueden determinar el material de protección

aislante y el equipo de protección personal que requieren para realizar el trabajo

Protección personal

casco y zapatos de seguridad die eléctricos en forma permanente

guantes de cuero para manipular materiales cortantes o alambres con energía

plataforma aislada y guantes die eléctricos, para trabajos en instalaciones con energía

protector auditivo facial y respirador

protector facial en la construcción de mallas a tierras, por el defecto de las termo

fusiones

cinturón de seguridad de liniero en la ejecución de instalaciones eléctricas aéreas y para

trabajos sobre estructuras en altura

cinturón de seguridad con arnés en trabajos en altura

78

Fig: 2.29: equipo de protección personal

Herramientas aislantes

Desarmador Plano

Sirve para apretar y aflojar tornillos cuya cabeza tiene una sola hendidura. También se puede

usar como palanca para abrir algo

Desarmador estrella

Sirve para aflojar o apretar tornillos cuya cabeza tenga dos hendiduras en forma de cruz.

Corta frio

Sirve para cortar y pelar alambre

Alicate Herramienta para apretar tuercas o doblar alambres que consiste en una especie de

tenaza metálica con dos brazos cruzados y articulados por un eje y con puntas fuertes, planas o

cónicas

Multímetro

Un multímetro, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas

activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida

cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la

misma (con alguna variante añadida).

Taype

Es un tipo de cinta adhesiva de presión usada principalmente para aislar empalmes de hilos y

cables eléctricos. Este tipo de cinta es capaz de resistir condiciones de temperaturas extremas,

corrosión, humedad y altos voltajes. La cinta está fabricada en material de PVC delgado, con un

ancho generalmente de 14 mm; uno de los lados de la cinta está impregnado con un adhesivo. El

79

PVC ha sido elegido por ser un material de bajo costo, flexible y tener excelentes propiedades de

aislante eléctrico, aunque posee la desventaja de endurecerse con el tiempo y el calor.

Fig: 2.30: herramientas aislantes para una instalación eléctrica

Conexión a tierra

La malla de tierra es un conjunto de conductores desnudos que permiten conectar los equipos que

componen una instalación a un medio de referencia, en este caso la tierra. Tres componentes

constituyen la resistencia de la malla de tierra

La resistencia del conductor que conecta los equipos a la malla de tierra.

La resistencia de contacto entre la malla y el terreno.

La resistencia del terreno donde se ubica la malla.

Una malla de tierra puede estar formada por distintos elementos:

Una o más barras enterradas.

Conductores instalados horizontalmente formando diversas configuraciones.

Un reticulado instalado en forma horizontal que puede tener o no barras conectadas en

forma vertical en algunos puntos de ella.

Las barras verticales utilizadas en la construcción de las mallas de tierra reciben el nombre de

barras copperweld y están construidas con alma de acero revestidas en cobre. El valor de la

resistencia de una malla de tierra depende entre otros parámetros de la resistividad del terreno. El

método más usado para determinar la resistividad del terreno es el de Schlumberger, el cual

permite determinar las capas que componen el terreno, como también la profundidad y la

resistividad de cada uno de ellos.

Los objetivos fundamentales de una malla de tierra son:

80

Evitar tensiones peligrosas entre estructuras, equipos y el terreno durante cortocircuitos

a tierra o en condiciones normales de operación.

Evitar descargas eléctricas peligrosas en las personas, durante condiciones normales de

funcionamiento.

Proporcionar un camino a tierra para las corrientes inducidas. Este camino debe ser lo más corto

posible.

La resistividad media de un terreno normal es el orden de 100 Ω.

Soldadura isotérmica

El proceso de la soldadura exotérmica es un método de hacer conexiones eléctricas de cobre a

cobre o de cobre a acero sin requerir ninguna fuente exterior de calor o de energía.

En este proceso, se enciende el polvo granular metálico en un molde de alta temperatura. Este

proceso de ignición de las partículas (reacción exotérmica) produce una temperatura superior a

1,400 grados centígrados y en consecuencia la liberación de humo localizado. El metal líquido de

cobre fluye en la cavidad de la soldadura, llenando cualquier espacio disponible. Puesta en marcha

la ignición el proceso se completa en torno de 30 segundos. La soldadura deberá entonces enfriar

y solidificar. Se retira el molde y estará listo para la siguiente soldadura

EQUIPOS ELÉCTRICOS INDUSTRIALES

Artículos de alumbrado y tomacorrientes

Podemos definir el alumbrado eléctrico como la forma, el procedimiento o la vía de obtener

iluminación artificial ya sea para el hogar la empresa o la ciudad mediante el uso de la

electricidad.

Tipos de lámparas eléctricas

Las lámparas incandescentes

Las lámparas incandescentes están formadas por un hilo de tungsteno (Wolframio) que se

calienta por efecto Joule consiguiendo temperaturas tan elevadas que empiezan a emitir luz

visible.

81

Para evitar que el filamento se queme (en contacto con el aire que lo oxidaría) se envuelve en una

botella de cristal que se llena con un gas para evitar la evaporación del filamento y dejar el globo

negro.

En general, el rendimiento de este tipo de lámpara es bajo porque la mayor parte de la energía

consumida se convierte en calor.

Una duración normalizada de 1000 h.

Un rendimiento realmente bajo: entre 12 y 18 lm/W (únicamente convierten en luz

aproximadamente un 15% de la electricidad consumida).

Un IRC cercano al 100%.

Lámparas fluorescentes.

No tiene botella exterior y están formadas por un tubo cilíndrico cerrado en cada uno de sus

extremos donde se sitúan los electrodos.

La duración de estas lámparas se sitúa entre 5.000 y 10.000 horas.

El rendimiento en color de estas lámparas es aproximadamente del 70%.

Lámparas fluorescentes Llevan incorporados los elementos auxiliares para facilitar el

encendido y para limitar la corriente. Son lámparas pequeñas, pensadas para sustituir las

lámparas incandescentes con un ahorro energético que puede llegar al 70% y con muy

buenas prestaciones (entre los 70 lm/W)

IRC que puede llegar al 90%)

Fig: 2.31: lámparas fluorescentes

Fuente: http://www.endesaeduca.com/

http://www.endesaeduca.com/

82

LEDs de luz blanca

Las lámparas de LEDs de luz blanca son unos de los progresos más novedosos en el ámbito de la

iluminación. Están muy bien posicionados para poder sustituir a las bombillas actuales.

Se trata de un dispositivo semiconductor que emite luz cuando se polariza y es atravesado por la

corriente eléctrica.

El uso de lámparas basadas en la tecnología LED se está incrementando de una forma notable

últimamente, ya que tiene una vida útil más prolongada que

Cualquier otro tipo de lámpara, una menor fragilidad y un mayor aprovechamiento de la energía.

Algunas características más concretas de este sistema de iluminación son:

Algunas características más concretas de este sistema de iluminación son:

Su rendimiento es superior a otras lámparas: 100-150 lm/W.

Su vida útil se encuentra entre las 50.000 y 100.000 horas.

Su IRC es de aproximadamente el 90%.

Consiguen una alta fiabilidad.

Tienen una respuesta muy rápida.

Conllevan menos riesgo para el medio ambiente.

Fig: 2.32: lámparas fluorescentes

Fuente: http://www.endesaeduca.com/

Interruptor simple

Es te tipo de interruptor es más usualmente utilizado para la iluminación debido a su sencilla

manera de instalación y por ser los más económicos del mercado. Un interruptor de un solo polo

tiene dos terminales y se conecta al cable de fase (negro). Un material de color de bronce es para

el cable de fase entrante y el otro es para el cable de fase que sale del aparato. El interruptor puede

venir o no venir con una terminal de tierra (tornillo verde).

83

Conmutador simple

Un conmutador simple es un mecanismo electromecánico que nos permite alimentar dos

receptores de forma alternativa, según la posición del accionamiento, imposibilitando que

funcionen o separen los dos a la vez

Conmutador de 4 vías

El conmutador de cuatro vías se considera un conmutador de cruce o inversor. Este elemento del

circuito nunca se instala aislado, sino que se emplea entre dos conmutadores de tres vías o

alternativos para controlar una instalación lumínica desde tres puntos diferentes o más.

Fig: 2.33: interruptor simple


Tomacorrientes

Los tomacorrientes son dispositivos eléctricos que sirven como punto de conexión para alimentar

equipos eléctricos, tales como electrodomésticos, equipos portátiles e industriales. Los

tomacorrientes no consumen ninguna energía, este solo enlaza la fuente de alimentación a los

equipos que se vayan a alimentar de una fuente de energía eléctrica.

Fig: 2.34: (a) partes de un tomacorriente 125v-15a



84

Tomas especiales 220v

Para este tipo de tomacorrientes llegan cuatro cables. En este se consiguen dos niveles de tensión

120V-240V. El voltaje entre potencial y potencial es de 240V, entre potencial y neutro de 120V,

entre potencial y tierra es de 120V, y entre neutro y tierra es de 0V. Estos tipos de tomacorrientes

se utilizan comúnmente para equipos industriales, y residenciales de alta demanda de potencia.

Tales como secadora, lavadoras y hornos eléctricos.

Fig: 2.34: (b) partes de un tomacorriente 120v-240v


Fundamentación legal

LA LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR EN SU ART. 13; FUNCIONES DEL

SISTEMA DE EDUCACIÓN SUPERIOR, LITERAL C:

“Formar académicos, científicos y profesionales responsables, éticos y solidarios, comprometidos

con la sociedad, debidamente preparados para que sean capaces de generar y aplicar sus

conocimientos y métodos científicos, así como la creación y promoción cultural y artística”.

LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN INTERCULTURAL

De acuerdo al artículo 1, inciso bb, se menciona como parte de los principios de la educación:

Plurilingüismo:- Se reconoce el derecho de todas las personas, comunas, comunidades, pueblos y

nacionalidades a formarse en su propia lengua y en los idiomas oficiales de relación intercultural;

así como en otras de relación con la comunidad internacional (Asamblea Constituyente, 2008,

pág.10)

Que, el Artículo 29 de la Constitución de la República declara garantizará la libertad de enseñanza,

y el derecho de las personas de aprender en su propia lengua y ámbito cultural. Donde las madres

y padres o sus representantes tendrán la libertad de escoger para sus hijas e hijos una educación

acorde a sus principios, creencias y opciones pedagógicas.

ESTATUTO UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Art. 74. Objetivos.


85

Como parte del sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales le

corresponde:

1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos

2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales

Recuperar, fortalecer y potenciar los sabe-res ancestrales.

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional, elevar la eficiencia

y productividad, mejorar la calidad de vida y contribuir a la realización del buen vivir.

Art 72 .La investigación. Constituye el eje transversal de la enseñanza aprendizaje, y tiene como

objetivos:

2. Fomentar la generación, aplicación y difusión de conocimientos científicos, humanísticos,

artísticos y tecnológicos, así como el rescate de los saberes ancestrales

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que coadyuven al avance de la producción nacional y

frenen la perdida de los recursos naturales.

La Universidad Central se ha caracterizado por contribuir en todos los aspectos dentro de la parte

educativa tanto a estudiantes como a toda la sociedad, por medio de la presente investigación

científica se logrará incrementar los clubs de lectura para desarrollar el aprendizaje del idioma

inglés y a la vez ser de gran aporte tanto a estudiantes como Maestros para obtener gusto por

aprender otro idioma.

Definicion de términos

Los términos y definiciones más utilizados en esta tesis, fueron tomados de la norma

Accidente: Suceso no deseado ni programado que interfiere la continuidad del trabajo, se

presentan en desarrollo o con ocasión a la labor que se está ejecutando ocasionando un daño

funcional u orgánico, incluso la muerte, una invalidez, deterioro al medio ambiente y a

infraestructuras físicas

Acometida: Derivación de la red de distribución del servicio público domiciliario de energía

eléctrica, que llega hasta el registro de corte del inmueble. En edificios de propiedad horizontal o

condominios, la acometida llega hasta el registro de corte general

Acometida aérea: Conductores aéreos de acometida que van desde el último poste o soporte

aéreo, incluidos los conectores de derivación, si los hay, hasta los conductores de entrada de

acometida de la edificación u otra estructura

86

Acometida subterránea: Conductores subterráneos de la acometida es de la red de la calle,

incluidos los tramos desde un poste o cualquier otra estructura o desde los transformadores, hasta

el primer punto de conexión con los conductores de entrada de la acometida en el tablero general,

tablero de medidores o cualquier otro tablero con espacio adecuado, dentro o fuera del muro de

una edificación. Si no existe tablero general, tablero de medidores u otro con espacio adecuado,

se debe considerar que el punto de conexión es el de entrada de los conductores de acometida al

edificio

Asfixia:Se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función

respiratoria, ocasionando el paro respiratorio

Armario o gabinete: Caja diseñada para instalarse de forma empotrada, sobrepuesta o

autosoportada, provista de un marco, del cual se sostienen las puertas

Análisis de riesgo: Técnicas para definir, evaluar y clasificar los factores de riesgo e implementar

medidas para su control y mitigación

Apantallamiento: Conjunto de elementos instalados con el objetivo principal de proteger contra

descargas atmosféricas directas y/o efectos de una perturbación electromagnética.

Bajante: Elemento conectado eléctricamente entre los pararrayos y la puesta a tierra respectiva,

con el fin de proteger los equipos y/o instalación

Circuito de retorno de tierra: Circuito en el cual la tierra o un cuerpo conductor equivalente es

utilizado para completar el circuito y permitir circulación de corriente desde o hacia su fuente de

corriente

Corriente de tierra: Corriente circulando hacia o desde la tierra o su cuerpo equivalente que le

sirve de tierra

Corto circuito: Fenómeno eléctrico ocasionado por una unión de muy baja resistencia entre dos

o más puntos de diferente potencial

Electrodo auxiliar de tierra: Electrodo de tierra con cierto diseño o funcionamiento restringido.

Su función primaria consiste en ayudar a conducir la corriente de falla a tierra

Electrodo de tierra: Conductor embebido en la tierra y utilizado para recolectar las corrientes de

tierra o disipar corrientes hacia la tierra

87

Elevación del potencial de la tierra – GPR: Máxima tensión que la malla de tierra de una

instalación puede alcanzar relativa a un punto de tierra distante que se supone está al potencial de

tierra remoto

Esterillas de tierra: Placa metálica sólida o sistema de conductores con muy poco espaciamiento,

que es conectado y puesto sobre la malla de tierra o en cualquier lugar sobre la superficie para

obtener un margen extra de protección y minimizar así el peligro de exposición a altas tensiones

de paso y contacto en áreas críticas o en lugares de uso frecuente por personas

Falla: Alteración intencional o fortuita de la capacidad de un sistema, componente o persona para

cumplir una función requerida. Evento no planeado que puede ocurrir en cualquier sistema de

potencia

Fibrilación ventricular: Consiste en el movimiento anárquico del corazón, el cual aunque este

en movimiento, deja de enviar sangre a los distintos órganos y no sigue su ritmo normal de

funcionamiento

Malla de tierra: Sistema de electrodos de tierra horizontales que consiste en un número de

conductores desnudos interconectados y enterrados en la tierra, proporcionando una tierra común

para dispositivos eléctricos o estructuras metálicas, usualmente en un lugar específico

Material superficial: Material instalado en la superficie del suelo, que por lo general tiene un

valor de resistividad alto. Comúnmente se emplea material granular, asfalto o materiales

artificiales. Esta capa de material afecta perceptiblemente la corriente del cuerpo para las tensiones

de contacto y de paso

Neutro: Conductor activo conectado intencionalmente a una puesta a tierra, sólidamente o a través

de una impedancia limitadora

Potencial eléctrico: Diferencia de potencial entre el punto y alguna superficie equipotencial,

usualmente la superficie del suelo, a la cual arbitrariamente se le asigna potencial cero (tierra

remota)

Puesto a tierra o aterrizado: Sistemas, circuitos o equipos que serán provistos con tierra con el

propósito de establecer un circuito de retorno de la tierra y mantener su potencial

aproximadamente igual al potencial de tierra

Resistividad del suelo: Representa la resistencia específica del suelo a cierta profundidad, o de

un estrato del suelo; se obtiene indirectamente al procesar un grupo de medidas de campo; su

magnitud se expresa en (Ω.m) o (Ω.cm) y es inversa a la conductividad. La resistividad eléctrica

88

(ρ): Es la relación entre el gradiente de potencial en un material y la densidad de corriente que

resulta en el mismo. Es la resistencia específica de una sustancia. Numéricamente es la resistencia

ofrecida por un cubo de 1m x 1m x 1m, medida entre dos caras opuestas

Resistividad aparente: Es la resistividad obtenida con una medida directa en el suelo natural,

bajo el esquema geométrico especificado por el método de cuatro (4) electrodos, aplicado con

circuitos independientes de corriente y potencial; en suelo estratificado es sólo un indicador de la

resistividad global hasta cierta profundidad y se requieren varios valores con diferentes distancias

entre los electrodos, para calcular las resistividades de cada estrato

Resistividad eléctrica (ρ): Es la relación entre el gradiente de potencial en un material y la

densidad de corriente que resulta en el mismo. Es la resistencia específica de una sustancia.

Numéricamente es la resistencia ofrecida por un cubo de 1m x 1m x 1m, medida entre dos caras

opuestas

Resistencia mutua de electrodos: Fenómeno resistivo que aparece entre electrodos de puesta a

tierra o puntos próximos en el suelo, mediante el cual, la corriente que se dispersa a través de uno

de ellos, modifica el potencial del otro. Su unidad es el (Ω)

Sistema de tierra: Comprende todas las facilidades de tierra interconectadas en un área específica

Tensión de choque: Comprende las tensiones de contacto y paso

Tensión de lazo o de retícula: Máxima tensión de contacto encontrada dentro de un lazo o retícula

de una malla de puesta a tierra

Tensión de paso: Diferencia de tensión en la superficie, experimentada por una persona con los

pies separados una distancia de un metro y sin estar en contacto con ningún objeto aterrizado

Tensión de contacto: Diferencia de tensión entre el GPR y la tensión en la superficie en el punto

en donde una persona se para, mientras al mismo tiempo tiene sus manos en contacto con una

estructura puesta a tierra

Tensión transferida: Caso especial de tensión de contacto en donde una tensión es transferida

dentro o fuera de una subestación

Tetanización: Movimiento incontrolado de los músculos como consecuencia del paso de la

energía eléctrica. El cual dependiendo del recorrido de la corriente se pierde el control de las

manos, brazos, músculos pectorales entre otros

89

Tierra: Conexión conductora, ya sea intencional o accidental, por la cual un circuito eléctrico o

equipo es conectado a la tierra o a un cuerpo conductor de tamaño relativamente grande que sirve

en lugar de la tierra

Tierra remota: Es una zona lo suficientemente alejada con respecto a la puesta tierra considerada,

en la cual se puede asumir que su potencial es cero y que no cambia aun habiendo inyección de

corriente en la puesta a tierra bajo estudio

90

CAPÍTULO III

METOLOGIA DE INVESTIGACION

TIPOS DE INVESTIGACION

Este proyecto se enfoca básicamente en la investigación Bibliográfica y Descriptiva, porque se

refiere a conocimientos amplios que sirvieron como medios de consulta, mediante diferentes tipos

de documentos como: libros, revistas, catálogos e internet.

La investigación también es de tipo práctico por la elaboración del sistema eléctrico y malla a

tierra

El nivel de profundidad que se espera alcanzar en la presente investigación es descriptivo.

Descriptiva: Según (Sampieri Hernandez, 2003) : “Descriptivo el cual permite como su nombre

lo indica describir las situaciones, los fenómenos o los eventos que nos interesan, midiéndolos, y

evidenciado sus características” (pág. 14)

Esta investigación es descriptiva porque se realiza el estudio de en una específica comunidad es

decir a los estudiantes, del Colegio Técnico Industrial Miguel De Santiago ya que gracias a la

información de los mismos se realizó los pasos para toda la información que necesitamos en la

investigación.

Cuantitativo: (Sampieri Hernandez, 2003) dice:

“Utiliza la recolección y el análisis de datos para contestar preguntas de investigación

y probar hipótesis establecidas previamente y confía en la medición numérica, el

conteo y frecuentemente en el uso de la estadística para establecer con exactitud

patrones de comportamiento de una población “(p. 89).

Como indica el autor el proceso de la investigación cuantitativo permite recoger información

numérica para la obtención de resultados de las dos variables

Cualitativo: Domínguez, Julio (2005) menciona:

La inmersión inicial en el campo es para sensibilizarse, con el entorno de estudio, identificar

informantes que aporten datos y que ayuden a compenetrarse con la situación de la

investigación. Además para determinar la factibilidad de estudio. En tal sentido, la

determinación de la muestra, la recolección y el análisis son fases que se realizan

prácticamente de manera simultánea. (Pág. 15)

Como lo expresa la investigación cualitativa ayudan a acoplarse con situación de la

investigación.

La modalidad de este proyecto es de carácter socioeducativo, con enfoque culicuantitativo,

orientado en jóvenes del Colegio Técnico Industrial Miguel De Santiago ubicado en la ciudad de

Quito.

91

La presente investigación tiene un tema novedoso y poco utilizado por ende requiere de una

investigación.

Documental y Bibliográfica: (Baena, 1985) “La investigación documental es una técnica que

consiste en la selección y recopilación de información por medio de la lectura crítica de

documentos y materiales bibliográficos, de bibliotecas, hemerotecas, centros de documentación e

información. “ (p.72).

Los tipos de documentos en la investigación son: fuentes bibliográficas, repositorios de tesis,

archivos, fuentes de la web, folletos, libros en pdf, textos.etc.

De Campo: (Arias, 2008) “Consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde

ocurren los hechos, sin manipular o controlar variables algunas”

Por tal razón el Colegio Técnico Industrial Miguel De Santiago “es el sitio donde se encuentran

los estudiantes quienes ayudaran a que la investigación tenga fundamentos y además se puede

interactuar con los mismos.

Exploratoria: Hernández, Fernández y Baptista (como cita, Guerra Hurtado Alejandra 2012)

Tema: las actividades lúdicas en el desarrollo de la expresión oral del idioma inglés, señalan que:

“Los estudios exploratorios se efectúan, normalmente, cuando el objetivo es examinar un tema o

problema de investigación poco estudiado o que no ha sido abordado antes. [… ] Se utilizan para

conocer fenómenos desconocidos y conseguir información para llevar a cabo una investigación

más completa.”(p.58).

Otros autores como Babbie (1979), Selltiz et al (1965) identifican tres tipos de investigación:

exploratoria, descriptiva y explicativa. Así como Dankhe (1986) propone cuatro tipos de estudios:

exploratorios, descriptivos, correlacionales y experimentales. Hay quienes prefieren denominar

estos últimos, estudios explicativos en lugar de experimentales pues consideran que existen

investigaciones no experimentales que pueden aportar evidencias para explicar las causas de un

fenómeno.

Es exploratoria porque se examinó el problema que se presentaba en el Colegio Técnico Industrial

Miguel De Santiago y para tener un conocimiento más amplio del problema se recabo información

que permitió tener en claro las principales causas del problema.

Los pasos que se siguieron en la presente investigación fueron: la aprobación del plan y revisión

de la matriz, después se procedió a la elaboración de la encuesta con su respectivo cuestionario,

se realizó la validación mediante el juicio de expertos, luego se aplicó la encuesta a los estudiantes

92

de primero de bachillerato del Colegio Técnico Industrial Miguel De Santiago , posteriormente se

realizó la tabulación y análisis de resultados que permitió establecer las conclusiones y

recomendaciones y el respectivo informe final.

MÉTODOS

LOS MÉTODOS A UTILIZARSE EN ESTE PROYECTO SERAN

Recolección de información

Recolectar la información suficiente para su comprensión y beneficio de todos los que quieran

Sintético

Se reunirá la investigación resaltando las ideas más importantes las cuales nos servirán para un

buen aprendizaje del tema

Analítico

Consiste en la extracción de las partes más importantes, con el objeto de estudiar y examinarlas

por separado, para ver las relaciones entre las mismas

Práctico

Por qué se realizara una aplicación práctica de la investigación

POBLACIÓN Y MUESTRA

Población

Para los fines de la investigación, la población está conformada por 30 estudiantes de primer año

de bachillerato de la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, lo cual indica que

hemos trabajado con a toda la población.

Muestra

En esta investigación no se necesita trabajar con muestra, ya que no sobrepasan los estándares

para poder aplicarla, debido que la población consta de un estimado de 30 personas, y esta

investigación se trabaja con toda la población elegida.

93

Tabla 3. Muestra

Alumnos Numero

Estudiantes 30

TOTAL 30

ELABORACIÓN: Autor

FUENTE: Directa

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Para la ejecución de la presente investigación fue necesario recolectar todos los datos que nos

sirvieron como guía para el desarrollo, La técnica que se utilizó en el presente trabajo de

investigación fue la puesta en marcha una instalacion eléctrica en el taller , mediante la aplicación

de esta propuesta a los estudiantes de primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal

Miguel de Santiago del D.M.Q. Tomando en cuenta que toda investigación debe reunir dos

requisitos esenciales que permiten la recogida de información empírica, que se requiere para la

investigación: validez y confiabilidad.

Mediante la puesta en práctica nos permite obtener respuestas en forma clara y precisa en esencial

cuando el objeto de estudio pasa a ser de opción educativa. Dicha técnica es de mucha ayuda por

ser muy directa lo cual nos permite recolectar información de un grupo determinado de personas

en este caso vendrían a ser los estudiantes.

La informacion que se obtuvo en la práctica sirvio de experiencia para los chicos .

Tabla 4. Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos

TÉCNICA E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

TÉCNICA INSTRUMENTO

Ejecucion practica Cuestionario y apuntes

ELABORACIÓN: autor

FUENTE: Directa

VALIDACIÓN DEL INSTRUMENTOS

Para la respectiva validación del contenido del instrumento, como fue el desarrollo del proyecto

analizado con ciertos cambios por expertos en el que se encuentra en la tabla de anexos.

Se realizó un informe sobre la observación y la parctica de la instalacion al sistema a tierra en el

taller .

94

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Tabla 5. Operacionalización De Variables

VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES ÍTEMS TÉCNICA E

INSTRUMENTO

VARIABLE

INDEPENDIENTE

Métodos de enseñanza

Clasificación de los

métodos

y

modelos

metodológicos

-Método lógico

Participación en el aula

-Trabajo colectivo

-Proceso

-Enseñanza dogmática

1

2

3

4

5

Técnica: Encuesta

Instrumento:

Cuestionario

Técnica: Encuesta

Instrumento:

Cuestionario

VARIABLE

DEPENDIENTE

Sistema a tierra

Electricidad

Seguridad y riesgos

eléctricos

Factores que

intervienen en el

paso de la corriente

eléctrica

análisis de fallas

eléctricas

Protecciones y

sistemas a tierra

eléctricas

Equipos eléctricos

industriales

Generadores

Eléctricos

Tipos

Fallas eléctricas

Conexiones

Protección a tierra

Equipos eléctricos

Tipos de corriente

6

7

8

9

10

Técnica: Encuesta

Instrumento:

Cuestionario

Técnica: Encuesta

Instrumento:

Cuestionario

ELABORACIÓN: autor

FUENTE: Directa

95

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.

OBJETIVO: Diagnosticar el estado de las Instalaciones Eléctricas.

Pregunta N° 1.- ¿Sabe Ud.?¿Qué es una Instalación Eléctrica Empírica?

TABLA N° 6: Instalación Eléctrica Empírica

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

14

21

40%

60%

TOTAL:

35

100%

FIGURA N° 3.01: Instalación Eléctrica Empírica

Fuente: Encuestas

Realizador por: José Doicela

Interpretación.- Un 40% de los estudiantes si tienen conocimiento acerca de que es una

Instalación Eléctrica Empírica, un 60% no saben de qué se trata.

Análisis.- No saben que es el empirismo por lo tanto no conocen los riesgos que

conllevan con las instalaciones eléctricas industriales

SI 40 %

NO 60 %

96

PREGUNTA N°2.- ¿Su empresa cuenta con una Instalación Eléctrica técnicamente

realizada?

TABLA N° 7: Instalación Técnicamente realizada

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

21

14

60%

40%

TOTAL:

35

100%

FIGURA N° 3.02: Instalación Técnicamente realizada

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 60% de los encuestados manifiesta de que su taller cuenta con una

Instalación Eléctrica técnicamente realizada, un 40% demuestra que no saben si su taller

esta con una Instalación Eléctrica técnicamente realizada.

Análisis.- La mayoría de los dueños tienen precaución con sus Instalación Eléctrica

técnicamente por su seguridad en el taller para prevenir accidentes eléctricos.

SI 60 %

NO 40 %

97

PREGUNTA N° 3.- ¿Tiene Ud. Conocimiento si la Instalación Eléctrica de su taller

fue realizada bajo una normativa de seguridad?

TABLA N° 8: Normativa de seguridad

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

14

21

40%

60%

TOTAL:

35 Propietarios

100%

FIGURA N° 3.03: Normativa de seguridad

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 40% de los moradores demuestra que si tienen conocimiento si la

Instalación Eléctrica de su taller fue realizada bajo con una normativa de seguridad, un

60% manifiesta que no saben cómo está construida la Instalación Eléctrica en las

viviendas.

Análisis.- La mayoría de los talleres no están construidas con una normativa de seguridad

como explica la empresa eléctrica, por su seguridad para no tener accidentes eléctricos.

SI 40 %

NO 60 %

98

PREGUNTA N° 4.- ¿La Instalación Eléctrica de su taller cuenta con circuitos paralelos

para aparatos de alto consumo eléctrico (equipos de 220 v.)?

TABLA N° 9: Circuito paralelos

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

24

11

69%

31%

TOTAL:

35

100%

FIGURA N° 3.04: Circuito paralelos

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 69% de los encuestados demuestra que la Instalación Eléctrica de

su domicilio cuenta con circuitos paralelos para aparatos de alto consumo eléctrico para

su protección, un 31% señalo que no son necesarios los circuitos paralelos en los talleres

Análisis.- Muchas personas tienen respeto a la electricidad y toman precaución en sus

Instalaciones Eléctricas por su seguridad, con sus instalaciones eléctricas.

SI 69 %

NO 31 %

99

PREGUNTA N° 5.- ¿La Instalación Eléctrica de su taller fue realizada por un técnico

con título profesional en Electricidad?

TABLA N° 10: Instalación Eléctrica realizada técnicamente

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

14

21

40%

60%

TOTAL:

35 Propietarios

100%

FIGURA N° 3.05: Instalación Eléctrica realizada técnicamente

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 40% de los encuestados determina que la Instalación Eléctrica fue

realizada por un técnico con título profesional en Electricidad, un 60% explica que fue

realizado por el maestro constructor.

Análisis.- Pocas personas contrataron a profesionales para el trabajo de las Instalaciones

Eléctricas en sus talleres, por ahorrar dinero permitieron que las realicen otras personas

que no tienen título profesional.

SI 40 %

NO 60 %

100

PREGUNTA N° 6.- ¿Conoce Ud.? ¿Los riesgos que puede ocasionar la ejecución de una

Instalación Eléctrica empírica en su taller?

TABLA N° 11: Riesgos ocasionados

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

22

13

63%

37%

TOTAL:

35

100%

FIGURA N° 3.06: Riesgos ocasionados

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 63% de los encuestados explican que los riesgos que puede

ocasionar la ejecución de una Instalación Eléctrica empírica en su taller pueden ser

catastróficos para su seguridad, un 37% manifiesta que no conocen los riesgos que pueden

afrontar en los talleres por las Instalaciones Eléctricas empíricas.

Análisis.- La mayoría sabe a qué se afronta cuando se habla de los riesgos Eléctricos

ocasionados por Instalaciones empíricas en los talleres, y los riesgos que tienen a su

alrededor con las Instalaciones Eléctricas.

SI 63 %

NO 37 %

101

PREGUNTA N° 7.- ¿Usted es visitado(a) mensualmente por la Empresa Eléctrica, para constatar

el estado de red domiciliaria?

TABLA N° 12: Visitas Mensuales

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

11

24

31%

69%

TOTAL:

35

100%

FIGURA N° 3.07: Visitas Mensuales

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 31% de los encuestados es visitado(a) mensualmente por la

Empresa Eléctrica, para constatar el estado de red, un 69% no son visitados para

asegurarse en qué estado está la red

Análisis.- Esto demuestra que no tiene importancia la empresa eléctrica a la seguridad de

los dueños de los talleres al no visitar para verificar en qué estado se encuentran los

materiales de las conexiones Eléctricas.

SI 31 %

NO 69 %

102

PREGUNTA N° 8.- ¿Cuantas veces es visitado por la Empresa Eléctrica?

TABLA N° 13: Visitas

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

Uno

10

29%

Dos 0 0%

Tres 0 0%

ninguna 25 71%

TOTAL:

35 P

100%

FIGURA N° 3.08: Visitas

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 29% de los encuestados esto dice las veces que son visitado por la Empresa

Eléctrica, un 71% manifiesta que llegan solo para recoger datos de los medidores mensualmente

o cuando les van a cortar la energía eléctrico.

Determinamos que no están pendientes de los accidentes eléctricos en los domicilios, de planificar

charlas acerca de las normas de seguridad establecidas por la empresa eléctrica en las conexiones

domiciliarias.

uno 29 %

dos 0 %

tres % 0

ninguna 71 %

90

PREGUNTAN°9.- ¿Conoce Ud.?¿La calidad de materiales que fueron utilizados en la

Instalación Eléctrica de su taller?

TABLA N° 14: Calidad de materiales

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

14

21

40%

60%

TOTAL:

35 viviendas

100%

FIGURA N° 3.09: Calidad de materiales

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 40% de los moradores explica la calidad de materiales que fueron

utilizados en la Instalación Eléctrica, un 60% no conocen el tipo de material que fue utilizado

en las instalaciones eléctricas y el riesgo que conllevan diariamente por los materiales

utilizados.

Que tal vez por reducir el costo de dinero permitieron colocar el material más conveniente y

económico para ellos, pero sin dar cuenta al riesgo que se exponen provocando hasta la muerte

por la imprudencia personal.

si 40 %

no 60 %

91

PREGUNTA N° 10.- ¿La Instalación Eléctrica de su taller fue ejecutada bajo un

plano eléctrico?

TABLA N° 15: Instalación ejecutada por un plano eléctrico

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

13

22

37%

63%

TOTAL:

35 Propietarios

100%

FIGURA N° 3.10: Instalación ejecutada por un plano eléctrico

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 37% de los encuestados demuestra determina la Instalación

Eléctrica de su taller fue ejecutada bajo un plano eléctrico, un 63% no tienen un plano

Eléctrico, son realizadas sin planos solo por personas empíricas.

Reconocen que no rigen a las normas de la empresa eléctrica por no realizar los trámites

necesarios, el costo del plano y realizar más rápido posible la construcción pero eso

está ocasionando muchos accidentes en la mayoría de las viviendas.

si 37 %

no 63 %

92

PREGUNTAN°11.- ¿La Instalación Eléctrica de su taller cuenta con conexión a tierra?

TABLA N° 16: Conexión a tierra

VARIABLES

NÚMEROS

PORCENTAJE

SI

NO

11

24

31%

69%

TOTAL:

35 Propietarios

100%

FIGURA N° 3.11: Conexión a tierra

Fuente: Encuestas


Interpretación.- Un 31% de los moradores expone la Instalación Eléctrica de su domicilio

cuenta con conexión a tierra por la seguridad, un 69% prefieren no realizar dicha conexión en

sus domicilios, porque no es necesaria en una instalación eléctrica.

La mayoría de los moradores no saben para que sirve o que función desempeña en las

instalaciones eléctricas la conexión a tierra por la razón que prefieren no realizar la mencionada

conexión en sus domicilios.

si 31 %

no 69 %

93

CAPÍTULO V

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Se pudo analizar la incidencia de los métodos de enseñanza aplicada a la instalación eléctrica

industrial utilizando normas eléctricas que den confiabilidad, seguridad eléctrica, calidad de

energía, estéticamente bien instaladas para los estudiantes de primer año de bachillerato de la

institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016

En cuanto alas normas de seguridad se pudo conocer e identificar las normas de seguridad en

las instalaciones eléctricas

Se pudo identificar los métodos de enseñanza que se puede aplicar en los estudiantes del primer

año de bachillerato de la institución educativa fiscal Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo

2016

Las instalaciones fueron realizadas bajo ninguna norma de seguridad, por ello están expuestas

al peligro las personas del sector investigado

Al realizar la investigación del proyecto adquirimos más conocimiento sobre los sistemas

eléctricos y protecciones ya que fue de vital importancia para el diseño eléctrico luminarias y

tomacorrientes así como el diseño de la malla a tierra

94

Recomendaciones

Recomendar los métodos de enseñanza expuestos en el tema para lograr captar el interés del

alumno en la enseñanza aplicada a la instalación eléctrica industrial utilizando normas eléctricas

que den confiabilidad, seguridad eléctrica, calidad de energía, estéticamente bien instaladas para

los estudiantes de primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal Miguel de

Santiago del D.M.Q, periodo 2016

Recomendar a los estudiantes la utilización de las medidas y normas de seguridad cuando se

realicen conexiones eléctricas en las instalaciones industriales .

Se recomienda la enseñanza a los alumnos por los métodos expuestos en la enseñanza que se

puede aplicar en los estudiantes del primer año de bachillerato de la institución educativa fiscal

Miguel de Santiago del D.M.Q, periodo 2016

95

ANEXOS

D.- colocación de manguera ½” y ¾”

E.- trasladamos el alambre galvanizado

Autor: fotos tomadas por José Daicela

96

F.- empalmamos y verificamos los conductores

G.- armamos el tablero ubicando las FASES en sus respectivas barras al igual q los

NEUTROS y TIERRAS


97

H.- trazamos el triángulo isósceles

I.- clavamos las varillas de 1.80 m (copperweld)


98

J.- sujetamos al cable desnudo a la varilla con los conectores adecuados.


99

K.- gráficos Voltaje e inductancia

100

L.- triangulo de potencia

101

M. glosario de términos

Chicote: Un chicote o amarre eléctrico es la unión de 2 o más cables de una instalación eléctrica

o dentro de un aparato o equipo electrónico.

AWG: (American Wire Gauge) es una referencia de clasificación de conductores eléctricos de

acuerdo a sus diámetros.

NEC: (National ELÉCTRICAl code) código eléctrico nacional

Varilla de copperweld: La varilla copperweld es un elemento bimetálico compuesto por un

núcleo de acero y una película externa de cobre unidos metalúrgicamente.

F.E.M: fuera electro motriz de un motor.

IRC: ÍNDICE de Reproducción Cromática

102

Formulas eléctricas

LEY DE OHM

Intensidad es igual a la tensión partida por la resistencia.

Donde: I es la intensidad en amperios (A)

V es la tensión en voltios (V)

R es la resistencia en ohmios (Ω)

CÁLCULO DE LA POTENCIA

Las tres formulas básicas, para calcular la potencia de una resistencia.

Donde: P es la potencia en vatios (W)

V es la tensión en voltios (V)

I es la intensidad en amperios (A)

R es la resistencia en ohmios (Ω)

RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR

La resistencia de un conductor es igual a la longitud partida por la

sección

Por su resistividad.

Donde: R es la resistencia en ohmios (Ω)

ρ es la resistividad del material (Ω×mm2/m)

L es la longitud del conductor en metros (m)

S es la sección del conductor en milímetros cuadrados (mm2)

103

BIBLIOGRAFÍA

Araujo M, B. (2009). Planificacion y ciclo del Aprendizaje. Quito: Santillana.

Recuperado el 12 de Noviembre de 2016

Arias, F. (2008). Proyecto de Investigacion (Quinta ed.). Caracas, Venezuela:

Episteme.

Baena. (1985). Investigacion documental.

Colegio de ingenieros eléctricos de pichincha: manual Código eléctrico ecuatoriano

Delgado, M. (2006). Riesgos electricos.

Enriquez, H. (2005). Manual del ABC de las instalaciones electricas. Quito: Ediciones

S.A.

EEQ ing. Sosa M copia controlada normas para instalaciones de redes de distribución y

medidores eléctricos.

Llera, J. B. (2005). Psicologia de la Educacion (Vol. 18). Marcombo.

Onofre de Arruda, P. J. (1958). Didactica General. San Pablo. Recuperado el 10 de

Noviembre de 2016

Edward H. Cowern, P.E Manual de motores eléctricos.

Sampieri Hernandez, R. (2003). Metodologia de la investigacion. Mexico: Mc-

Graw.Hill Interamericano.

Suarez, P. M. (2004). Tecnica Industrial especializada eléctronica y electricidad.

Tecno.

Tecno. Suarez M Pedro: técnica industrial especializada electrónica y electricidad octubre

(2004)

Villa H Santiago DISEÑO DE MALLA A TIERRA grado en ingeniera eléctrica universidad

salesiana Guayaquil ecuador (2010).

Referencias de fuentes electrónicas:


http://www.monografias.com/trabajos93/motores-electricos/motores-electricos.shtml


http://www.topcable.com/

Documents

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA ... · parte del tribunal examinador que se designe por lo que APRUEBO ,a fin de que el trabajo sea habilitado para continuar