VARIABLES ELECTRICAS Los principales parámetros eléctricos son: Corriente Voltaje Impedancia (Resistencia + Reactancia) Potencia
CONCEPTO DE CORRIENTE: Corriente Eléctrica es el movimiento o flujo organizado de electrones que circulan a través de un cuerpo conductor. INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA: Es la cantidad de electrones que se desplazan por un cuerpo conductor, en el tiempo de un segundo. Se designa con la letra “I” su unidad de medida es el “ Amper” y se mide con un instrumento denominado “ Amperímetro o Ampermetro ”. Q Cargas eléctricas I = —– T Tiempo en segundos
VOLTAJE: Es la fuerza o presión que se ejerce sobre los electrones, para que se desplacen a través de un circuito. También se denomina “ Diferencia de Potencial ”, o “ Tensión Eléctrica ”. Su unidad de medida es el “ Volt ” y se mide con un instrumento denominado Vólmetro o Voltímetro ”.
IMPEDANCIA : Es la oposición al desplazamiento de los electrones, es decir, de la corriente eléctrica. RESISTENCIA Es la impedancia que tiene el material que constituye el elemento (cobre, cerámica ). La resistencia es un parámetro pasivo. Su unidad de medida es el “Ohm” y se mide con un instrumento denominado “Ohmetro” REACTANCIA Es la impedancia provocada por la forma del elemento, (INDUCTANCIA) (CAPACITANCIA) Se denominan elementos activos porque “reaccionan” al paso de la corriente Es decir: I = f (V,Z,w)
Ley de Ohm: La relación entre estos 3 parámetros, se conoce como “Ley de Ohm” y esta se puede expresar como: V I = —– (Amper) R o V = I x R “La corriente es directamente proporcional al voltaje, e inversamente proporcional a la resistencia. “ Donde las unidades de medida de estos parámetros son: V = Volt R = Ohm I = Amper
POTENCIA ELECTRICA.- P = V x I [Watts] La Potencia Eléctrica también se puede expresar como: P = I2 x R ( P = I2 x Z ) o P = V2 / R La potencia se mide con un Wattmetro
POTENCIA ACTIVA Se designa con la letra P y su unidad de medida es el Watt. Se manifiesta en receptores que disipan su energía, en forma calórica. Ejemplos: Calefactores, alumbrado incandescente, etc. POTENCIA REACTIVA Se designa con la letra Q y su unidad de medida es el “VAR” (Volt Amper Reactivo). Se manifiesta en 2 formas: Principales consumos: Motores Refrigeradores Ballast (tubos fluorescentes).
ECUACIONES DE LAS POTENCIAS EN C. A. POTENCIA ACTIVA : P = V x I x Cos ? (Watt) POTENCIA REACTIVA : Q = V x I x Sen ? (VAR) POTENCIA APARENTE : S = V x I (VA) Los artefactos eléctricos tales como televisores, refrigeradores, calefactores pueden tener su consumo expresado en alguna de estas medidas (Watt, VAR, VA).
MEDICIONES DE CORRIENTE ELÉCTRICA.- Para efectuar las mediciones de corriente eléctrica de un circuito de corriente alterna, o de un artefacto en particular, se debe realizar con un Amperímetro de tenaza. Con la tenaza del Amperimetro se rodea uno de los cables del circuito.
MEDICIONES DE VOLTAJE.- Para efectuar las mediciones de voltaje de un circuito eléctrico o de un artefacto en particular, se debe realizar con un Voltímetro, el cual se conecta en paralelo al circuito o con el artefacto. El dial del Voltimertro debe estar en una posición mayor que el voltaje que se espera medir (usualmente la escala superior a 220 voltios)
MEDICIONES DE RESISTENCIA ELÉCTRICA.- Para efectuar las mediciones de resistencia de un circuito eléctrico o de un artefacto en particular, se debe realizar con un Ohmmetro, el cual se conecta en paralelo al circuito o con el artefacto NO ENERGIZADO. MULTITESTER = VOLTIMETRO + AMPERIMETRO + OHMMETRO + …
CARACTERISTICAS DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS Todo circuito eléctrico debe disponer de los siguientes componentes:
Fuente de alimentación.- Es la encargada de aportar al circuito la fuerza o presión eléctrica necesaria, para lograr el desplazamiento de los electrones. Interruptor.- Es el dispositivo de control, permite determinar en que momento y hasta cuando el circuito debe entrar en funcionamiento. Fusible.- Todo circuito debe disponer de un elemento de protección, este debe interrumpir el funcionamiento, cuando las condiciones de operación de él, sean peligrosas para los elementos que forman el circuito y/o para el usuario. Impedancia.- Es la encargada de transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía, que sea útil para el usuario, tal como energía: mecánica, luminosa, térmica, o de hacer funcionar un computador. Conductores.- Corresponde al medio de transporte de los electrones además permite la interconexión de todos los elementos que forman parte de este circuito.
SUMINISTRO ACOMETIDA (EMPALME) BAJADA TIERRA DE PROTECCION
DESCRIPCIÓN DE UN SISTEMA ELÉCTRICO DE BAJA TENSIÓN En el Sistema de Distribución Eléctrico el Voltaje de media tensión es de 13.200V en el primario del transformador y se reduce a 380 V en el secundario para distribución domiciliaría e industrial. EMPALME Conjunto de elementos que conectan una instalación interior a la red de distribución. Está formado por la acometida, la bajada, el equipo de medida y las respectivas protecciones. Acometida Conjunto de conductores aéreos y accesorios, que se conectan a la red de distribución y que llegan a un punto de la fachada del edificio o a un poste especialmente acondicionado para recibirla. Bajada Conjunto de conductores y accesorios instalados sobre la fachada del edificio o el poste que reciba la acometida, y que conectan ésta con el equipo de medida y las respectivas protecciones. Equipo de Medida (Medidor) Instrumento destinado al registro del consumo de energía o de otras magnitudes que configuren el suministro eléctrico.
SUMINISTRO – MONOFASICO – FASE – NEUTRO – TRIFASICO – FASE R – FASE S – FASE T – NEUTRO
LABORATORIO DE ENLACES El Laboratorio se puede dividir en tres parte principales: Equipamiento (computacional y mobiliario) Red de Datos Red Eléctrica Revisaremos en dos niveles la parte eléctrica de la instalación. Nivel de revisión no especializado (efectuado por Enlaces): Circuitos Protecciones Tendido eléctrico Nivel de revisión especializado (efectuado por una entidad externa): Conexión a la red eléctrica existente Protección de alimentadores Canalizaciones Alimentadores Tablero General de Computación Centros de Enchufes
Nivel de revisión no especializado (efectuado por Enlaces): CIRCUITOS: La instalación electrica de la red del laboratorio se subdivide en varios circuitos para aislar las posibles fallas y para limitar la cantidad de corriente que circula por la mayor parte de la instalación. En una red de Enlaces cada circuito: Debe tener como máximo 7 puntos de conexión (enchufes triples). La sala de profesores debe estar en un circuito separado. Las redes uni y bi docentes deben tener un solo circuito para toda la instalación, las demás redes deben tener dos o más circuitos. Un cicuito se distingue de otro porque parte de un automático distinto, por lo tanto cada circuito debe tener protecciones independientes de los otros circuitos. Para reconocer los enchufes de un circuito basta con bajar el automático y observar cuales enchufes quedan sin energia.
PROTECCIONES: Son los dispositivos encargados de proteger la instalación y a las personas ante fallas eléctricas de cualquier tipo. Las redes de Enlaces utilizan de dos tipos; automáticos y difereciales. Automáticos: Son protecciones diseñadas para interrumpir la corriente en el caso de una sobrecarga del circuito, hay dos situaciones: Cuando hay un consumo excesivo durante un periodo de tiempo prolongado, el automático detecta esta situación por el aumento de temperatura y se acciona cortando el suministro eléctrico. Si el aumento de consumo es repentino y de gran magnitud, es decir se produjo un “cortocircuito”, se gatilla al interior del automático un mecanismo magnético que corta la corriente. Una red de Enlaces debe tener: Un automático por cada circuito de la siguiente capacidad: 16 A si el circuito tiene 6 ó 7 enchufes triples. 10 A si el circuito tiene 3, 4 ó 5 enchufes triples. 6 A si el circuito tiene 1 ó 2 enchufes triples. Un automático general en el tablero de computación el que debe ser de mayor capacidad que el automático del circuito más grande. Y un automático en el tablero general del establecimiento o empalme el que debe ser de igual o mayor capacidad que el automático general del tablero de computación.
Diferenciales: Como su nombre lo indica, son protecciones que miden la diferencia de corriente que entra y que sale de un circuito, las que deben ser iguales. Si existe una diferencia entre estas corrientes quiere decir que se está fugando a tierra y el diferencial corta la corriente del circuito. El diferencial es capaz de detectar la corriente que pasa por el cuerpo de una persona que ha tocado una parte electrificada del circuito. Para circuitos computacionales los diferenciales deben ser del tipo inmunizado para evitar que se activen por pequeñas distorciones que se producen al enceder un computador, los diferenciales inmunizados se distinguen de los diferenciales comunes porque tienen la sigla Hpi en su etiqueta. Los diferenciales poseen un switch interruptor y boton de prueba que sirve para verificar si está operando correctanmente, al presionarlo debe cortarse la correinte de todo el circuito. En una red de Enlaces: Si el certificado de la tierra indica una resistencia superior a 2 OHM deben instalarse protecciones diferenciales inmunizadas. En ese caso, debe existir un diferencial inmunizado independiente para cada circuito. Sólo en el caso de redes uni, bi, tri docentes y pequeñas se acepta que se instale un diferencial para toda la red.
TENDIDO ELECTRICO: Es el conjunto de cables, ductos de PVC, enchufes, y cajas de paso. En una red de Enlaces: Los ductos de PVC deben adosarse a las murallas en orientación vertical u horizontal, las curvas deben ser en ángulo recto, salvo casos excepcionales en que la arquitectura requiera otra forma de tendido. Las abrazaderas que afirman los ductos deben tener una separación máxima de 1 m. en exteriores y de 80 cm. en interiores. Cualquier derivación en el tendido debe efectuarse mediante una caja de registro, es decir no se permiten bifurcaciones de tubos. Los centros de enchufes deben tener 3 módulos (enchufes) cada uno correctamente insertados en la base. Al enchufar un artefacto los módulos no deben hundirse. Al ejercer presión en diversos sentidos sobre el enchufe de un “monitor encendido” no debe apreciarse ningún efecto sobre la imagen del monitor. Los tornillos y tarugos utilizados para fijar todos los dispositivos deben ser adecuados para el tipo de superficie (tarugos plásticos, palometas, etc.) de modo que quede firmemente fijado a la superficie.
TIERRAS Puesta a tierra de Servicio Es la conexión a tierra de un punto del circuito eléctrico en particular en particular del punto Neutro de los transformadores conectados en estrella. Directa Indirecta El conductor Neutro siempre deberá conectarse a una puesta a T. de S. El conductor de Puesta a Tierra de Servicio tendrá aislación de color BLANCO, de acuerdo al código de colores. Puesta a tierra de Protección Es la conexión directa a tierra de la carcaza de un equipo eléctrico o de una parte conductora que no forma parte del circuito, con el fin de proteger a las personas contra las tensiones de contacto o de paso demasiado altas. Nivel de revisión especializado (efectuado por una entidad externa): Las siguientes especificaciones en una red de Enlaces son verificadas por personal especializado (usualmente el DICTUC).
TIERRAS Diagrana de conexiones para tierra con método Voltímetro Amperímetro
Conexión a la red eléctrica existente Esta conexión es la más importante ya que desde este punto se entrega alimentación hacia el Tablero General de Computación (T.G.Comp.) y si no está correctamente conectada se producen irregularidades en el funcionamiento de los equipos computacionales. La conexión se debe realizar después del Medidor y antes de que pase por la protección general del establecimiento. La conexión se debe realizar mediante perno partido, en el que se unen uno de los conductores de FASE con el alimentador de FASE que va hacia el T.G.Comp. Para el conductor de NEUTRO se debe realizar el mismo procedimiento anterior, siempre que no exista una barra de distribución de NEUTRO con conexión disponible, ya que en este caso se privilegia la barra. En el caso de que no realicen la conexión con perno partido se puede utilizar el método de UNION trenzada de conductores.
Canalizaciones Son el conjunto formado por conductores eléctricos y los accesorios que aseguran su fijación y protección mecánica. Se debe procurar que la canalización: Sea continua en toda su extensión (los conductores no deben estar visibles) Posea sus respectivos terminales a las entradas y salidas de los tableros. Las fijaciones no deben sufrir deformaciones. No se permiten uniones de conductores al interior de las canalizaciones. Los tramos de canalización deben ser en ángulos rectos nunca en diagonal.
Alimentadores Los alimentadores deben ser de mayor sección que los conductores de distribución, la sección es de 10 AWG (5,26mm2). Estos conductores deben ser del tipo CABLE y no Alambre. Cables es un conductor que está compuesto por varios hilos o hebras, por lo tanto es más flexible. Alambre es un conductor de un solo hilo y es más rígido.
Colores de los Alimentadores En los conductores se debe respetar el código de Colores que especifica la Norma Nch 4/84: Sistema trifásico Sistema Monofásico Fase R = Color Azul Fase T = Color Rojo Fase S = Color Negro Neutro = Color Blanco Fase T = Color Rojo Tierra = Color Verde Neutro = Color Blanco Tierra = Color Verde
Tablero General de Computación Este Tablero se encuentran los elementos de comando y distribución de los circuitos que componen la red eléctrica del Laboratorio. Los conductores que llegan y salen de las protecciones deben estar mecánicamente firmes. Las protecciones termomagnéticas (automáticos) y el protector diferencial debe ser Hiperinmunizado, de la marca y características ofrecidas. El orden del tablero debe ser excelente, todos los conductores ordenados y amarrados.
Tablero General de Computación Las perforaciones de acceso de los ductos deben ser limadas de manera tal que no queden aristas vivas o rebabas que dañen el ducto, los conductores o las personas que lo manipulen al realizar mantenciones o inspecciones. En su interior se encuentran las barras de distribución de NEUTRO y TIERRA. Es importante verificar que los conductores que llegan a los contactos de las barras estén mecánicamente firmes y las barras no pueden estar sueltas, si esto es así, se debe cambiar el tablero ya que la fijación de las barras es por medio de un remache plástico. Es importante verificar que los conductores que llegan a los contactos de las barras estén mecánicamente firmes y las barras no pueden estar sueltas, si esto es así, se debe cambiar el tablero ya que la fijación de las barras es por medio de un remache plástico.