Download Sistema monofásico

NORMAS PARA LA DISTRIBUCION DE CARGAS
ÍNDICE
0.REVISIONES..............................................................................................................
................................................ 1
1.OBJETO.....................................................................................................................
............................................. 1
2.- CAMPO DE APLICACIÓN
................................................................................................................................ 1
3.IDENTIFICACIÓN.......................................................................................................
........................................ 1
4.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
.................................................................................................................... 2
4.1.- DESCRIPCIÓN
GENERAL...................................................................................................................
...... 2
4.2.- CARACTERÌSTICAS TÈCNICAS Y DATOS DE
DISEÑO..................................................................... 3
4.3.- CONSTRUCCIÓN Y
DISEÑO.....................................................................................................................
4
4.3.1.- INSTALACIÓN DEL SECCIONADOR
.................................................................................................... 4
4.3.2.- CUCHILLAS Y CHASIS DEL
SECCIONADOR...................................................................................... 5
4.3.3.- MANDO Y
SECCIONAMIENTO...................................................................................................
........... 6
4.3.4.- CONTACTOS Y TERMINALES DE
CONEXION.................................................................................... 6
4.3.5.AISLADORES.............................................................................................................
............................... 6
4.3.6.- PROTECCIÓN CONTRA
CORROSIÓN.................................................................................................. 7
5.ENSAYOS..................................................................................................................
............................................. 7
5.1.- ENSAYOS DE
TIPO............................................................................................................................
......... 7
5.2.- ENSAYOS DE
RUTINA.......................................................................................................................
....... 8
5.3.- ENSAYOS DE
RECEPCIÓN...............................................................................................................
........ 8
6.EMBALAJE................................................................................................................
............................................ 9
7.- CÓDIGOS
UTE.............................................................................................................................
......................... 9
8.- PLANILLA DE DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS
............................................................................ 10
9.- NORMAS DE CONSULTA
................................................................................................. 0.REVISIONES
A continuación se indican los cambios sustanciales respecto a la versión anterior,
a título
informativo y sin perjuicio de la vigencia de todo lo especificado en la presente
Norma.
MODIFICACIONES A LA VERSIÓN 0 DE ENERO DEL 2003
APARTADO DESCRIPCIÓN
Características técnicas y datos
del diseño
• Cambio en el número mínimo de operaciones de cierre a
corriente de cortocircuito
Mando y seccionamiento • Eliminación del sistema de cierre rápido
Aisladores • Cambio
1.- OBJETO
La presente norma tiene por objeto fijar las características eléctricas, mecánicas y
dimensionales
que deben cumplir los seccionadores tripolares bajo carga de clase de aislación
17,5 kV, para uso
intemperie, así como establecer los ensayos y controles de calidad que deben
satisfacer.
2.- CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma es aplicable a todos los seccionadores tripolares bajo carga, a ser
instalados en una
columna o poste, de operación con mando manual, previstos para instalación
intemperie en redes
de media tensión con clase de aislación 17,5 kV.
3.- IDENTIFICACIÓN
Todos los aparatos serán suministrados con una placa de características en acero
inoxidable fijada
con remaches o tornillos, en idioma español con caracteres indelebles grabados
en relieve y no
pintados.
Dicha placa deberá poseer al menos la siguiente información:
- Fabricante o marca registrada.
- Número de serie.
- Tensión nominal (kV).
- Corriente nominal (A).
- Corriente eficaz de corta duración (kA).
- Duración del cortocircuito (s).
- Frecuencia nominal (Hz).
- Peso (kg).
- Propiedad de UTE en líneas de fuga de silicona, porcelana, EPDM
4.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
4.1.- DESCRIPCIÓN GENERAL
Los seccionadores bajo carga, especificados en la presente norma deben cumplir
con lo
establecido en la norma ANSI C37.34 y relacionadas, así como otras que se
mencionan
explícitamente en este documento.
Deberán poseer medio de corte en aire, SF6 o vacío. No se admitirán soluciones
en las que
se utilice aceite como aislante o medio de corte.
Deberán poseer la capacidad de operar en carga en forma normal y poseer
capacidad de
cierre en cortocircuito.
Los seccionadores serán tripolares bajo carga para instalación exterior. La
operación de los
seccionadores será manual con palanca de accionamiento. El mando tendrá la
opción de ser
motorizable.
El equipamiento vendrá provisto de todos los accesorios necesarios para su
instalación en
poste o columna (sistema de fijación, crucetas, alargues, etc.) La configuración del
equipamiento será horizontal con aisladores colocados en forma vertical.
En ningún caso se aceptarán placas separadoras aislantes entre fases del
seccionador.
Las separaciones entre fases y entre fases y tierra, estarán de acuerdo con las
disposiciones
sobre la seguridad que fija la publicación ANSI 37.32.
Todos las piezas del equipamiento (contactos, interruptores, cojinetes, etc.)
deberán ser
libres de mantenimiento. Se admitirá que algunos elementos de accionamiento
mecánico,
tengan un mantenimiento periódico de frecuencia no menor a 2 años. El fabricante
deberá
indicar y detallar las acciones de mantenimiento necesarias a los efectos de
asegurar la vida
útil garantizada y asegurar la correcta operación del seccionador.
El fabricante entregara por escrito las instrucciones, planos y recomendaciones
necesarias
para el montaje y mantenimiento de los seccionadores. Dichas instrucciones
deberán
acompañar a cada seccionador dentro de su embalaje y deberán estar
debidamente
resguardadas de ser dañadas
4.2.- CARACTERÌSTICAS TÈCNICAS Y DATOS DE DISEÑO
Los datos de diseño, construcción y ensayo serán los siguientes:
Clase de aislaciòn 17,5
Frecuencia nominal (Hz) 50
Tensión de ensayo a frecuencia industrial 50 Hz, 1 min. (kV)
a) entre fases y contra masa 38
b) en distancia de seccionamiento 45
Tensión de ensayo de impulso a onda plena 1,2 x 50 microseg (kVcr)
a) entre fases y contra masa 95
b) en distancia de seccionamiento 110
Corriente eficaz corta duración, 1 seg. (kA) 12,5
Corriente dinámica (kAcr) 32
Corriente de cierre en cortocircuito (kAcr) 32
Corriente en servicio continuo (A) 400
Numero mínimo de operaciones a corriente
de servicio, sin mantenimiento (Cantidad) 50
Numero mínimo de operaciones de cierre a corriente
de cortocircuito, sin mantenimiento (Cantidad) 1
Adicionalmente se entregará la curva indicativa del número de operaciones
en
función de la corriente de carga interrumpidapor la humedad o extraviadas en
los transportes.
4.3.- CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO
4.3.1.- INSTALACIÓN DEL SECCIONADOR
Los seccionadores tendrán una configuración horizontal en línea, con los
aisladores
de soporte de las cuchillas en posición vertical. En la figura se indica la
configuración del seccionador y uno de los apoyos donde se instalará, a modo
puramente ilustrativo.
El suministro incluye los seccionadores tripolares y todos los accesorios
necesarios
para su instalación y accionamiento en una columna de hormigón o poste de
madera.
Deberán incluir las crucetas, el mecanismo de montaje de los polos a las crucetas,
bulones, flejes o cualquier otro elemento necesario para el sostén a la columna o
poste, mando y caños de trasmisión del accionamiento, de manera que no sea
necesario ningún otro elemento para su montaje en la línea.
El equipo se suministrará ya integrado, como mínimo el seccionador tripolar se
entregará ya montado sobre la cruceta correspondiente, de manera de minimizar
los
tiempos de instalación en obra.
Los herrajes de fijación del seccionador y el mando, deberán preveerse para ser
zunchados a las columnas de sección circular o para fijarse mediante bulones
pasantes para el caso de
Los seccionadores tendrán una configuración horizontal en línea, con los
aisladores
de soporte de las cuchillas en posición vertical. En la figura se indica la
configuración del seccionador y uno de los apoyos donde se instalará, a modo
puramente ilustrativo.
El suministro incluye los seccionadores tripolares y todos los accesorios
necesarios
para su instalación y accionamiento en una columna de hormigón o poste de
madera.
Deberán incluir las crucetas, el mecanismo de montaje de los polos a las crucetas,
bulones, flejes o cualquier otro elemento necesario para el sostén a la columna o
poste, mando y caños de trasmisión del accionamiento, de manera que no sea
necesario ningún otro elemento para su montaje en la línea.
El equipo se suministrará ya integrado, como mínimo el seccionador tripolar se
entregará ya montado sobre la cruceta correspondiente, de manera de minimizar
los
tiempos de instalación en obra.
Los herrajes de fijación del seccionador y el mando, deberán preveerse para ser
zunchados a las columnas de sección circular o para fijarse mediante bulones
SISTEMAS
pasantes para el caso de posteEl sistema de suministro eléctrico siempre
comprende el conjunto de medios y elementos útiles para la generación, el
transporte y la distribución de la energía eléctrica. Este conjunto está dotado de
mecanismos de control, seguridad y protección.
Constituye un sistema integrado que además de disponer de sistemas de control
distribuido, está regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una
explotación racional de los recursos de generación y una calidad de servicio
acorde con la demanda de los usuarios, compensando las posibles incidencias y
fallas producidas.
Con este objetivo, tanto la red de transporte como las subestaciones asociadas a
ella pueden ser propiedad, en todo o en parte y, en todo caso, estar operadas y
gestionadas por un ente independiente de las compañías propietarias de las
centrales y de las distribuidoras o comercializadoras de electricidad.
Asimismo, el sistema precisa de una organización económica centralizada para
planificar la producción y la remuneración a los distintos agentes del mercado si,
como ocurre actualmente en muchos casos, existen múltiples empresas
participando en las actividades de generación, distribución y comercialización.
En la figura siguiente, se pueden observar en un diagrama esquematizado las
distintas partes componentes del sistema de suministro eléctrico:
Figura 1: Diagrama esquematizado del Sistema de suministro eléctrico
A continuación se describen brevemente cada una de las etapas o escalones del
sistema.
Contenido
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1 Generación
2 Transporte
3 Subestaciones
4 Distribución
5 Centros de Transformación
6 Instalación de Enlace
7 Continuidad de Suministro
8 Mantenimiento de la frecuencia y la tensión
9 Véase también
10 Notas
11 Enlaces externos
o 11.1 Internacional
o 11.2 España
o 11.3 Material didáctico sobre el funcionamiento del sistema eléctrico
[editar] Generación
La energía eléctrica se genera en las Centrales Eléctricas. Una central eléctrica es
una instalación que utiliza una fuente de energía primaria para hacer girar una
turbina que, a su vez, hace girar un alternador, generando así electricidad.
El hecho de que la electricidad, a nivel industrial, no pueda ser almacenada y deba
consumirse en el momento en que se produce, obliga a disponer de capacidades
de producción con potencias elevadas para hacer frente a las puntas de consumo
con flexibilidad de funcionamiento para adaptarse a la demanda.
[editar] Transporte
La red de transporte es la encargada de enlazar las centrales con los puntos de
utilización de energía eléctrica.
[editar] Subestaciones
Las instalaciones llamadas subestaciones son plantas transformadoras que se
encuentran junto a las centrales generadoras (Estación elevadora en la Figura 1) y
en la periferia de las diversas zonas de consumo, enlazadas entre ellas por la Red
de Transporte. En estas últimas se reduce la tensión de la electricidad de la
tensión de transporte a la de distribución.
[editar] Distribución
Desde las subestaciones ubicadas cerca de las áreas de consumo, el servicio
eléctrico es responsabilidad de la compañía suministradora (distribuidora) que ha
de construir y mantener las líneas necesarias para llegar a los clientes.
[editar] Centros de Transformación
Transformador final a 127 V C.A. para alimentar una institución escolar
Los Centros de Transformación, dotados de transformadores o
autotransformadores alimentados por las líneas de distribución en Media Tensión,
son los encargados de realizar la última transformación, efectuando el paso de las
tensiones de distribución a la Tensión de utilización.
[editar] Instalación de Enlace
El punto que une las redes de distribución con las instalaciones interiores de los
clientes se denomina Instalación de Enlace y está compuesta por: Acometida,
Caja general de protección, Líneas repartidoras y Derivaciones individuales.
En la actualidad la mayoría de los motores utilizados en la industria son
manejados de forma directa desde las líneas de distribución eléctrica, ya sea ca o
cd. Esto puede ser entendido como que las terminales de los devanados del motor
se conectan directamente con las líneas de suministro eléctrico. En estos casos el
comportamiento del motor está definido por la naturaleza de la carga que se
acople al eje del motor. Para el caso de una carga liviana el motor desarrollara una
velocidad relativamente alta y un par de giro bajo pues es el requerimiento de la
carga, por el contrario, si se dispone de una carga pesada o difícil de mover, el
motor se moverá a una velocidad menor y entregara más par pues una mayor
carga lo exige. Como se puede observar al conectar directamente el motor a la red
eléctrica ac o cd se define su comportamiento y este se mantendrá inalterable
para determinado voltaje fijo de línea de suministro. Existen casos en la industria
que requieren el manejo de las características de operación de los motores con los
que se trabaje. Este
CARGAS DE FUERZA (MOTORES)
control se suele hacer mediante tiristores. La combinación del motor, los tiristores
de control y demás componentes electrónicos asociados se le conoce como
sistema de control de velocidad, sistema de accionamiento o sistema de excitación
de motor.
Contenido
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1 Contenido
o 1.1 Fuerza Electromotriz factores que facilitan su manejo
o 1.2 Forma de Variar la Velocidad de un motor CD en Derivacion
2 = Control de Armadura con Tiristor
o 2.1 Sistema de control de Media Onda y una Fase para la Velocidad
de un Motor de CD en Derivacion.
o 2.2 Sistema de Control de Media Onda Monofasico para la Velocidad
de un Motor CD.
3 Conclusiones
o 3.1 REFERENCIAS
[editar] Contenido
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Fuerza Electromotriz factores que facilitan su manejo.
Forma de Variar la Velocidad de un motor en CD Derivacion.
Control de Armadura con Tiristor.
Sistema de control de Media Onda y una Fase para la Velocidad de un
Motor de CD en Derivacion.
Sistema de Control de Media Onda Monofasico para la Velocidad de un
Motor CD.
[editar] Fuerza Electromotriz factores que facilitan su manejo


La intensidad del campo magnético. Mientras mas intenso sea el campo, la
fuerza contraelectromotriz tiende a ser mayor.
La velocidad de rotación. Mientras mayor sea la velocidad, la fuerza
electromotriz tiende a ser mayor.oh tambien puede variar hay diferentes
formatos para desarollarlo.
[editar] Forma de Variar la Velocidad de un motor CD en Derivacion


Ajustar el voltaje (y la corriente) aplicado al devanado del campo. Al
aumentar el voltaje de campo, el motor desacelera.
Ajustar el voltaje (y la corriente) aplicado a la armadura. Al aumentar el
voltaje en la armadura el motor desacelera.
El control de armadura muchas veces se prefiere al de campo pues puede
manejarse con mas libertad la producción de par con este método.
[editar] = Control de Armadura con Tiristor
Uso de Tiristores para Control de Motores CD
SCR y Sistema de Control
En este caso el SCR (Sillicone Controlled Rectifier) puede hacer la mayor parte de
las funciones de un reóstato, en el control de la corriente promedio de una carga
sin las limitaciones de gran potencia. Estos son pequeños, poco costosos y
eficientes en energía. Es natural acoplar el motor para control de armadura para la
velocidad del motor. Según la figura el SCR proporciona entonces rectificación de
media onda y control al devanado de armadura. Si se da un temprano disparo del
SCR, el voltaje y la corriente promedio de la armadura aumentan y el motor puede
trabajar con mas rapidez. Al disparar el SCR mas tarde, se reducen el voltaje y la
corriente promedio y el motor trabaja mas lento.
[editar] Sistema de control de Media Onda y una Fase para la
Velocidad de un Motor de CD en Derivacion.
La velocidad del motor se ajusta con el potenciómetro de 25 K. Al girarlo hacia
arriba, aumenta la velocidad del motor, esto se debe a que el voltaje de compuerta
en relación con tierra se vuelve una parte mayor del voltaje respectivo de la línea
de ca, y esto permite que el voltaje de compuerta a catodo llegue más temprano
en el ciclo al valor del voltaje de disparo del SCR. La relación entre la velocidad y
el angulo de reatardo de disparo, para este sistema, se grafica. Se puede ver que
la acción de control de velocidad se logra en un ajuste bastante apretado de unos
70˚ a 110˚.
Cuando disminuye la fuerza electromotriz, baja el voltaje de catodo a tierra, por
que VK depende de gran parte de la fuerza electromotriz. Si VK disminuye, el
disparo del SCR se efectua antes por que VG no tiene que aumentar tanto para
que el voltaje catodo anodo sea lo suficientemente grande como para disparar
SCR. Un aumento en el par de giro produce una reducción en el angulo de disparo
a su ves esto nos da una mayor corriente y voltaje de armadura elevando la
velocidad y compensando cualquier caída de velocidad dada por la elevación de
par de giro.
Dependencia de Velolcidad de Giro a Angulo de Disparo
[editar] Sistema de Control de Media Onda Monofasico para la
Velocidad de un Motor CD.
Control de Media Onda para la Velocidad de un Motor CD
El funcionamiento de este control se describe acontinuacion: la corriente alterna
que llega se rectifica en un puente de onda completa, cuyo voltaje pulsante de cd
se aplica al devanado de campo y al circuito de control de armadura. Se carga el
capacitor con la corriente que fluye por el devanado de la armadura, de baja
resistencia, atraves del diodo D2 y el potenciómetro para el ajuste de velocidad
luego sigue a la placa superior del capacitor. El capacitor se carga hasta llegar al
voltaje de transición conductiva del Interruptor unilateral de silicio SUS. En ese
instante el SUS permite que se descargue parte del capacitor en la compuerta del
SCR, disparándolo. El angulo de disparo se determina por la resistencia del
potenciómetro de ajuste de velocidad, que determina la rapidez de carga de C. El
diodo D3 suprime toda polarización inversa producto del devanado inductivo de la
armadura al terminar medio ciclo. Cuando el SCR abre al final de un semiciclo, la
corriente continua circulando en el lazo D3 y armadura. El objeto de la
combinación R1 D1 es proporcionar una trayectoria de descarga para el capacitor
C. Recuerde que el SUS no vuelve totalmente a los 0 V, cuando se dispara. El
capacitor no puede descargar toda su carga a lo largo del circuito catodocompuerta del rectificador del silicio. Queda algo de carga en la placa superior de
C. A medida que los pulsos del suministro de cd se acercan a 0, la carga en C se
descarga a través de R1 y D1. Asi el capacitor pierde toda carga residual para
comenzar la siguiente pulsación del puente de d
SERVICIOS AUXILIARES
Evaluacion De Recuperacion De Equipos De Una Planta De Servicios
Auxiliares
de recuperación de energía, en los diferentes equipos de una planta de
servicios auxiliares de una planta petroquímica, que tiene como función,
suministrar agua...
Ing De Servicios Auxiliares
de la operación de los sistemas eléctricos. 1.1.- Tipos de Servicios
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PLANTA INDUSTRIAL INSTALACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE PLANTAS
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Factores Para Localizar Una Planta Industrial
CIRCUITOS DERIVADOS
Los circuitos derivados deben clasificarse según la capacidad de conducción de
corrientemáxima o según el valor de ajuste del dispositivo de protección contra
sobre corriente. En los circuitos derivados que no sean individuales debe ser de
15, 20, 30, 40 ó 50 A. Cuando se usen, por cualquier razón, conductores de mayor
capacidad de conducción, la clasificación del circuito debe estar determinada por
la capacidad nominal o por el valor de ajuste del dispositivo de protección contra
sobrecorriente.Excepción: está permitido que los circuitos derivados con varios
receptáculos de más de 50 Asuministren electricidad a cargas que no sean para
alumbrado en instalaciones industriales,donde el mantenimiento y la supervisión
permitan que los equipos sean revisadosexclusivamente por personas calificadas.
Circuitos derivados multiconductores
Se puede considerar un circuito derivado multiconductor como varios circuitos.
Todos losconductores deben originarse en el mismo tablero de alumbrado y
control.
ALIMENTADORES
Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro,
regulación y salida.
En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona
aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente
continua pulsante se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que
disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización
de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado
regulador de tensión, que no es más que un sistema de control a lazo cerrado
(realimentado - ver figura 3) que en base a la salida del circuito ajusta el elemento
regulador de tensión que en su gran mayoría este elemento es un transistor. Este
transistor que dependiendo de la tipología de la fuente está siempre polarizado,
actúa como resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la región
activa del transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia
regulando el voltaje de salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la
utilización de la potencia suministrada dado que parte de la energía se transforma
en calor motivado al efecto Joule en el elemento regulador (transistor), ya que se
comporta como una resistencia
PROTECCION CONTRA SOBRE CORRIENTE
variable. A la salida de
esta etapa a fin de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una
segunda etapa de filtrado (aunque no obligatoriamente, todo depende de los
requerimientos del diseño), esta puede ser simplemente un condensador. Esta
corriente abarca toda la energía del circuito, para esta fuente de alimentación
deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las
características del transformador.
[editar] Fuentes de alimentación conmutadas
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía
eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de
tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las
fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas
frecuencias (20-100 kHz típicamente) entre corte (abiertos) y saturación
(cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores
con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas
frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA)
que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (inductores y
condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las
ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor
eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con
fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta
frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar
interferencias a equipos próximos a estas fuentes.
Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador,
transformador, otro rectificador y salida.
La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse
Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del
transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es
diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del
transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de
condensador o uno del tipo LC.
Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores
características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor
rendimiento, menor coste y tamaño.
PUESTA A TIERRA
La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que, mediante
cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de
electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo
atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa
en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.
Contenido
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1 Historia
2 Toma a tierra
3 Líneas de alta tensión
4 Conceptos de tierra y masa
o 4.1 Tierra Física
o 4.2 Tierra analógica
5 Elementos que forman una puesta a tierra
6 Tipos de tierras
o 6.1 Sistema a tierra de corriente alterna
 6.1.1 Ejemplos
o 6.2 Sistema a tierra de corriente continua
 6.2.1 Ejemplo
o 6.3 Sistema a tierra electrostática
 6.3.1 Ejemplo
7 Véase también
8 Bibliografía
9 Referencias

10 Enlaces externos
[editar] Historia
En los sistemas de telégrafos de principios del siglo XIX se usaban dos o más
cables para llevar la señal y el retorno de las corrientes. Por aquel entonces se
descubrió (probablemente el científico alemán Carl August Steinheil) que la tierra
podría ser usada como un camino de retorno para completar un circuito cerrado,
de esta forma el cable de retorno era innecesario.
Sin embargo, había problemas con este sistema, ejemplificado por la línea de
telégrafo transcontinental construida en 1861 por la Western Union Company entre
St. Joseph (Misuri) y Sacramento (California). Con clima seco, la conexión de
tierra a menudo desarrollaba una alta resistencia, esto requería que vertiera agua
sobre las barras que hacían de conexión para que el sistema funcionara. Más
adelante, cuando la telefonía comenzó a sustituir a la telegrafía, se encontró que
las corrientes que inducían en la tierra otros aparatos, los ferrocarriles y los
relámpagos causaban una interferencia inaceptable, por lo que el sistema de dos
hilos fue reintroducido.
[editar] Toma a tierra
Esquemas de conexión de puesta a tierra.
La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos
conectados a la red eléctrica. Consiste en una pieza metálica, conocida como pica
o electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible
conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se
conecta y distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color
verde y amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables de
tensión eléctrica, y debe llegar a través de los enchufes a cualquier aparato que
disponga de partes metálicas que no estén suficientemente separadas de los
elementos conductores de su interior.
Cualquier contacto directo o por humedades, en el interior del aparato eléctrico,
que alcance sus partes metálicas con conexión a la toma a tierra encontrará por
ella un camino de poca resistencia, evitando pasar al suelo a través del cuerpo del
usuario que accidentalmente pueda tocar el aparato.
La protección total se consigue con el interruptor diferencial, que provoca la
apertura de las conexiones eléctricas cuando detecta que hay una derivación
hacia la tierra eléctrica en el interior de la instalación eléctrica que controla. Debe
evitarse siempre enchufar un aparato dotado de clavija de enchufe con toma de
tierra en un enchufe que no disponga de ella.
[editar] Líneas de alta tensión
Bornes de puesta a tierra.
En las líneas de alta tensión de la red de transporte de energía eléctrica el hilo de
tierra se coloca en la parte superior de las torres de apoyo de los conductores y
conectado eléctricamente a la estructura de éstas, que, a su vez, están dotadas de
una toma de tierra como la descrita anteriormente. En este caso el hilo de tierra
cubre una doble función: por una parte protege a las personas de una derivación
accidental de los conductores de alta tensión, y por otra, al encontrarse más alto
que los citados conductores, actúan como pararrayos, protegiendo al conjunto de
las descargas atmosféricas, que de esta forma son derivadas a tierra causando el
mínimo daño posible a las instalaciones eléctricas.
[editar] Conceptos de tierra y masa
Línea de enlace con tierra, bajo cimentación de la vivienda.
Los conceptos de tierra y masa son usados en los campos de la electricidad y
electrónica.
[editar] Tierra Física
El término "tierra física", como su nombre indica, se refiere al potencial de la
superficie de la Tierra.
El símbolo de la tierra en el diagrama de un circuito es:
Para hacer la conexión de este potencial de tierra a un circuito eléctrico se usa un
electrodo de tierra, que puede ser algo tan simple como una barra metálica
(usualmente de cobre) anclada al suelo, a veces humedecida para una mejor
conducción.
Es un concepto vinculado a la seguridad de las personas, porque éstas se hallan a
su mismo potencial por estar pisando el suelo. Si cualquier aparato está a ese
mismo potencial no habrá diferencia entre el aparato y la persona, por lo que no
habrá descarga eléctrica peligrosa.
Por último hay que decir que el potencial de la tierra no siempre se puede
considerar constante, especialmente en el caso de caída de rayos. Por ejemplo si
cae un rayo, a una distancia de 1 kilómetro del lugar en que cae, la diferencia de
potencial entre dos puntos separados por 10 metros será de más de 150 V en ese
instante
CENTRO DE CARGAS
Un centro de carga es un tablero metálico que contiene una cantidad
determinada de interruptores termomagnéticos, generalmente empleados para la
protección y desconexión de pequeñas cargas eléctricas y alumbrado. En el caso
de que en el tablero se concentre exclusivamente interruptores para alumbrado, se
conoce como "tablero de alumbrado"; si concentra otros tipos de cargas, se
conoce como "tablero de fuerza"; en caso de que contenga interruptores tanto
para fuerza como alumbrado se conocerá como "tablero de fuerza y alumbrado" o
"tablero mixto".
Los centros de carga pueden ser monofásicos o trifásicos, razón por la cual
pueden soportar interruptores termomagnéticos monopolares, bipolares o
tripolares. De acuerdo con el número de circuitos, pueden contener 1, 2, 4, 6, 8,
12, 20, 30, 40, 42 y hasta 80 unidades
Sistema monofásico
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Voltaje en un sistema de corriente 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
BIFASICO
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)¿ que ocurre cuando las tensiones son iguales y perfectamnete desfasadas
90º?
Por lo tanto, designando con U a la tensión entre fases y con E a la tensión entre
fase y neutro, es válida la siguiente fórmula:
De la misma forma, designando con I a la intensidad de corriente del conductor de
fase y con I0 a la del neutro, es válida la relación:
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.
TRIFACICO
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.
Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o
distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o más
comúnmente llamado un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de
cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que
por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de
fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea
sean equilibradas o balanceadas.
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.
Los generadores utilizados en centrales eléctricas son trifásicos, dado que la
conexión a la red eléctrica debe ser trifásica (salvo para centrales de poca
potencia). La trifásica se usa mucho en industrias, donde las máquinas funcionan
con motores para esta tensión.
Existen dos tipos de conexión; en triángulo y en estrella. En estrella, el neutro es el
punto de unión de las fases.
[editar] Transferencia constante de potencia con cargas balanceadas
Consideremos un sistema trifásico de tensiones
Asumimos la carga balanceada. Así, en cada fase hay impedancia:
con corriente de pico
y corrientes instantáneas
Las potencias instantáneas en las fases son
Usando identidades trigonométricas:
que se suman para producir la potencia instantánea total
Como los términos en corchetes constituyen un sistema trifásico simétrico, ellos
suman cero y la potencia total resulta constante
o, sustituyendo la corriente de pico,
ALIZACION DE CEENTROS DLOCE CARGA
¿EN DONDE DEBE UBICARSE EL CENTRO DE CARGA DE UNA
INSTALACIÓN ELÉCTRICA?
En primer lugar debe quedarte claro que una
cosa es el INTERRUPTOR PRINCIPAL O DE
SEGURIDAD y otra es el CENTRO DE
CARGA, -puedes entenderlo igual en
instalaciones pequeñas porque ahí con una de
las dos cosas es suficiente, pero cuando se
trata de instalaciones mayores de 3,000 Watts
(es una cantidad propuesta), te conviene tener los dos elementos para protegerlas
mejor -aunque ello signifique dejar tu cartera menos abultada-.
En Instalaciones Eléctricas Residenciales Monofásicas (hasta 4,000 Watts,
cantidad propuesta) evita mayores cálculos y ponlo junto al interruptor
principal. Si la instalación tiene una carga mayor y dispone de varios circuitos
entonces ubícalo en el punto más estratégico para alimentar a todas las cargas
parciales* (sobre todo si la residencia es de dos o tres pisos, toma en cuenta que
los alimentadores para cada circuito tendrán que subir a todos los niveles). Pero si
al final de cuentas no quieres buscar ni lugares estrategicos ni nada y te
place ponerlo siempre junto al interruptor principal (o donde se te pegue la
gana dentro de una residencia) puedes hacerlo sin ningún problema, eso si,
a una altura al punto más alto del mismo de 1.70 mts. respecto del Nivel del
Piso Terminado (N.P.T.) Libro2-08 (Comité administrador del programa federal de
construcción de escuelas).
Cabe mencionar que el interruptor principal no debe estar a una distancia mayor
de cinco metros del medidor de energía, según
CALCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS
eléctricas, cubre las instalaciones exteriores de alambrado, equipo e iluminación
utilizando los métodos de alambrado que se describen en el capitulo 3 de dicha
norma. Nos indica los requisitos que deben cumplir los circuitos alimentadores y
derivados exteriores tendidos sobre o entre edificios, estructuras o postes en las
instalaciones, y de los equipos eléctricos y cableado para el suministro de los
equipos de utilización, que estén situados o conectados al exterior de las
construcciones, estructuras o postes.
Las secciones de este artículo, se pueden agrupar en dos partes:
Parte I
Incluye: requisitos generales, tipos y tamaño de conductores y tensiones
nominales, protección y soporte mecánico de conductores, canalizaciones y
equipos; la separación entre conductores y edificios, carreteras, caminos, líneas
de ferrocarril, cuerpos de agua y alumbrado colgante y de festones.
Parte II
Esta parte contiene los requerimientos para toda clase de estructuras que pueden
soportar circuitos derivados exteriores (edificios agrícolas, estaciones de bombeo,
anuncios luminosos, y torres o postes utilizados en iluminación) incluyendo los
requerimientos para desconectarlos.
Cálculo de los circuitos derivados
Las cargas de los circuitos derivados deben calcularse como se indica en los
siguientes incisos:
a) Cargas continuas y no continuas. La capacidad nominal del circuito derivado no
debe ser inferior a la suma de la carga no continua más el 125% de la carga
continua.
b) Cargas de alumbrado por uso de edificios. La carga mínima de alumbrado por
cada metro cuadrado de superficie del piso, debe ser mayor o igual que la
especificada en la siguiente tabla. Para las unidades de vivienda, la superficie
calculada del piso no debe incluir los patios abiertos, las cocheras ni los espacios
inutilizados o sin terminar, que no sean adaptables para su uso futuro.
c) Otras cargas-todas las construcciones. Vea lo indicado en el artículo 220 de la
norma citada
CALCULO DE ALUMBRADO
De acuerdo a la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM – 007, que comprende los
sistemas de alumbrado interior y exterior para uso general de los edificios que en
mi caso es un hospital y mediante esta norma veremos lo que es el DPEA para
cada
cuarto.
CALCULOS
En
CORESPONDIENTES
A
CADA
AREA
esta tabla se documentan las cargas totales de las lámparas por
área y
departamentos que son necesarios para
eléctrica para alumbrado (DPEA)
OFICIAL
Método
LOS
DE
calcular la densidad de potencia
correspondientes, según marca la NORMA
MEXICANA
de
DPEA
NOM-007-ENER-2004,
cálculo:
Cuando un edificio sea diseñado y construido para más de un uso (uso mixto), se
determinaran por separado los DPEA correspondiente a cada uso aplicándose
para cada uno de ellas los valores máximos permisibles establecidos en la tabla 1
del capítulo 6.